Анионы слабых кислот (СО32–, SO32–, S2–, SiO32–, PO43–, AsO43– и т. д.) в реакциях гидролиза ведут себя как основания Бренстеда. Гидролиз многозарядных ионов идет в основном по первой ступени с образованием кислых солей:
SO32– + НОН ↔ НSO3– + ОН–.
В молекулярном виде уравнение гидролиза имеет вид:
К2SO3 + H2O ↔ KHSO3 + KOH.
рН растворов таких солей имеет значение больше 7, т. е. среда щелочная.
Данное протолитическое равновесие характеризуется константой гидролиза (Kг) и степенью гидролиза (hг):
?
В общем случае для гидролиза солей по аниону имеем следующие расчетные формулы:
1. Для константы гидролиза: где
Kw — ионное произведение воды (Kw = 10–14, t = 25 °C, p = 1 атм);
Кα — константа сопряженной кислоты, т. е. константа диссоциации слабой кислоты (см. Приложение, табл. 2).
2. Для степени гидролиза: где Сс — молярная концентрация соли (моль/л).
3. Величина рН растворов таких солей рассчитывается по уравнению:
рН = 7 – ½ lgKα + ½ lgCс.
II. Гидролиз солей по катиону
Катионы слабых оснований (аквакомплексные ионы магния, цинка, алюминия, марганца (II), меди (II), железа (II), железа (III) и т. д.) в реакциях гидролиза ведут себя как слабые кислоты. Гидролиз многозарядных катионов проходит в основном по первой ступени с образованием основных солей:
CrCl3 + HOH ↔ CrOHCl2 + HCl;
[Cr(H2O)n]3+ + HOH ↔ H3O+ + [Cr(H2O)n–1OH–]2+.
В упрощенном виде реакцию гидролиза записывают:
Cr3+ + HOH ↔ H+ + CrOH2+, рН < 7, среда кислая.
Данное протолитическое равновесие также характеризуется константой гидролиза:
?
В общем случае для гидролиза солей по катиону имеем следующие расчетные формулы:
1. Для константы гидролиза: где
Кв — константа сопряженного основания, т. е. константа диссоциации слабого основания (табл. 2).
2. Для степени гидролиза катиона:
3. Величина рН растворов таких солей рассчитывается по уравнению:
рН = 7 + ½ lgKв – ½ lgСс
III. Для солей, образованных анионами слабых кислот и катионами слабых оснований, применяют следующие расчетные формулы:
1. 2.
3. рН = 7 – ½lgKа – ½lgКв.