2020-09-24
258
5. 3,28 г ацетата натрия было добавлено к 500 мл 0,1 М раствора уксусной кислоты. К полученному раствору было добавлено 1 мл 6 М раствора 
. Вычислить величины рН исходного буферного раствора, а также раствора, полученного в результате добавления кислоты, если 
(считать, что при смешении растворов не происходит изменения объёма). (4,66; 4,54)
6. Какой объём 0,1 М раствора 
необходимо добавить к 50 мл M раствора 
, чтобы полученный раствор имел значение рН 7? Величина 
. (61,7 мл)
14. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Пример 1. Написать уравнения гидролиза следующих солей в ионном и молекулярном виде (основная стадия): 
; 
; 
.
Ответ. Арсенаты гидролизованы по аниону, сульфат кобальта – по катиону. Первые стадии гидролиза в ионном и молекулярном виде описываются следующими уравнениями:
,
,
,
.
Соли 
гидролизуются особенно, с образованием малорастворимых ильных соединений:
.
нитрат висмутила
Написание знака равновесия допустимо, хотя и выпадает осадок малорастворимого 
, поскольку прибавление кислоты в реакционную смесь ведёт к растворению осадка и смещению равновесия влево.
|
|
|
Пример 2. Указать рН (> 7, < 7, = 7) водных растворов следующих солей: 
; 
; 
; 
; 
.
Ответ. Основной причиной отклонения рН растворов средних солей от 7 – гидролиз. В случае кислых солей, способных к диссоциации и гидролизу, рН раствора будет определяться преобладающим процессом. Например, в случае водного раствора преобладающим процессом будет гидролиз (константы гидролиза в несколько десятков тысяч раз больше константы диссоциации иона 
), поэтому раствор имеет рН > 7:
,
.
Хлорид Fe(III) и бромид аммония гидролизованы по катиону, поэтому их растворы имеют рН < 7:
,
,
основная
стадия
В случае солей, гидролизующихся по катиону и аниону одновременно, рН раствора будет определяться направлением преимущественного гидролиза. Так, в случае формиата аммония
константа гидролиза по катиону имеет порядок 
, а по аниону 
. Таким образом, гидролиз по катиону идёт в большей степени, и водный раствор названной соли имеет рН < 7.
рН водного раствора близок к 7, поскольку данная соль гидролизу не подвергается.
Пример 3. Написать уравнения реакций:
Ответ. Первые два процесса отражают взаимодействия в растворах смешиваемых солей, одна из которых гидролизована по катиону, другая – по аниону. Происходит взаимное усиление гидролиза или, иногда говорят, совместный гидролиз. При этом при смешении с растворами карбонатов растворов солей двухзарядных катионов (естественно подвергающихся гидролизу) образуются основные карбонаты, а в случае солей трёхзарядных катионов гидролиз происходит полностью (до конца):
|
|
|
,
.
Галогенангидриды кислот, например 
, подвергаются, как правило, глубокому гидролизу с образованием двух кислот:
.
Гидролиз солей сурьмы, как и солей , протекает с образованием малорастворимых ильных соединений:
хлористый антимонил
Знак равновесия допустим, так как при добавлении соляной кислоты в гидролизованную смесь ведёт к растворению осадка.
Пример 4. Определить рН 0,10 М раствора нитрата металла(II), если константа диссоциации 
составляет 
.
Ответ. Рассматриваем первую ступень гидролиза:
,
.
С другой стороны
.
Пренебрежение 
в знаменателе дроби оправдано тем, что 
.
Находим концентрацию ионов водорода и рН раствора:
,
.
Пример 5. Вычислить рН 0,10 М раствора 
, если константы ступенчатой диссоциации угольной кислоты равны соответственно: 
; 
. При вычислении ограничиться рассмотре-нием только первой ступени гидролиза.
Ответ. Уравнение гидролиза по аниону:
.
Вычисление константы гидролиза:
.
С другой стороны,
.
Пренебрежение 
в знаменателе оправдано тем, что 
.
Находим концентрацию ионов 
и рН раствора:
,
,
.
Пример 6. Вычислить константу гидролиза, степень гидролиза соли и рН 0,10 М раствора формиата аммония, приняв константы диссоциации 
и 
в водном растворе соответственно равными 
и 
.
Ответ. Рассматриваемая соль подвергается гидролизу по катиону и аниону одновременно:
.
Запишем выражение для константы гидролиза и вычислим её значение:
.
Обратим внимание, что
.
С учётом этого преобразуем выражение для константы гидролиза к виду:
.
Отсюда получаем выражение для концентрации ионов водорода, находим 
и рН раствора:
;
.
Наконец, ещё раз возвращаемся к выражению для константы гидролиза, принимая степень гидролиза за h, а концентрацию соли в растворе за с моль/л. Поскольку
и 
,
то
.
Как видно, степень гидролиза соли, подвергающейся гидролизу по катиону и аниону одновременно, не зависит от концентрации соли в растворе.
Для нашего случая
.
Вариант 1
1. Написать уравнения гидролиза следующих солей в ионном и молекулярном виде (основная стадия): 
; 
; 
; 
.
2. Указать рН (> 7, < 7, = 7) водных растворов следующих солей: ; 
; 
; 
.
3. Написать уравнения реакций:
4. Вычислить по справочным данным константу гидролиза иона аммония и определить рН и степень гидролиза соли в 0,10 М растворе . (
; 5,1; 
)
5. Проанализировать вопрос о гидролизе солей 
, 
и в водном растворе, принимая во внимание, что константы ступенчатой диссоциации 
составляют: 
; 
; 
. Найти рН 0,10 М раствора . ( не гидролизуется; 12,6)
6. Вычислить рН водного раствора цианида аммония, приняв константы диссоциации и HCN равными 
и 
, соответственно. Какова степень гидролиза соли в растворах 
? (9,24; 0,491)
Вариант 2
1. Написать уравнения гидролиза следующих солей в ионном и молекулярном виде (основная стадия): 
; 
; 
; 
.
2. Указать рН (> 7, < 7, = 7) водных растворов следующих солей: 
; 
; 
; 
.
3. Написать уравнения реакций:
4. рН раствора хлорида аммония составляет 5,0. Найти молярную концентрацию раствора соли, считая, что константа диссоциации равна 
. (0,17 М)
5. Найти рН и степень гидролиза соли в 0,50 М растворе 
, принимая во внимание только первую ступень гидролиза. Необходимая в расчёте константа гидролиза вычисляется по справочным данным. (10,5; 
)
6. Обычно сульфаты считаются солями, не подвергающимися гидролизу по аниону. Вычислить рН 0,10 М раствора сульфата аммония с учётом и без учёта гидролиза по аниону, приняв константы диссоциации и 
равными и 
соответственно.
[5,13 (без учёта гидролиза иона 
); 5,63 (с учётом гидролиза иона )]
Вариант 3
1. Написать уравнения гидролиза следующих солей в ионном и молекулярном виде (основная стадия): 
; 
; 
; 
.
|
|
|
2. Указать рН (> 7, < 7, = 7) водных растворов следующих солей: 
; 
; ; 
.
3. Написать уравнения реакций:
4. рН 0,50 М раствора нитрата аммония составляет 4,76. Вычислить константу и степень гидролиза соли в растворе. (
; 
)
5. Вычислить константу гидролиза цианидного иона в водном растворе по справочным данным. Вычислить молярную концентрацию раствора цианистого калия, имеющего рН равным 11. (; 0,059 М)
6. Вычислить рН водного раствора гидрофосфата аммония и степень гидролиза соли в растворе, приняв константу диссоциации равной . Константы ступенчатой диссоциации 
составляют: ; ; . (8,24; 0,0872)
Вариант 4
1. Написать уравнения гидролиза следующих солей в ионном и молекулярном виде (основная стадия): ; 
; 
; 
.
2. Указать рН (> 7, < 7, = 7) водных растворов следующих солей: ; 
; 
; .
3. Написать уравнения реакций:
4. рН 0,10 М раствора хлорида аммония равен 5,1. Чему равен рН 1,0 М раствора этой соли? (4,6)
5. Вычислить константу гидролиза формиатного аниона в водном растворе по справочным данным. Вычислить рН 0,5 М раствора формиата калия. (
; 8,7)
6. Вычислить рН водного раствора пропионата аммония и степень гидролиза соли в растворе, приняв константы диссоциации и 
равными и 
соответственно. (7,04; 0,00604)
Вариант 5
1. Написать уравнения гидролиза следующих солей в ионном и молекулярном виде (основная стадия): 
; ; 
; .
2. Указать рН (> 7, < 7, = 7) водных растворов следующих солей: 
; 
; 
; .
3. Написать уравнения реакций:
4. Раствор соли, гидролизованной по катиону, разбавили в 100 раз. Как и на сколько единиц изменился при этом рН раствора?
(Увеличится на 1)
5. Вычислить рН 0,5 М раствора цианида аммония, если константы диссоциации и 
равны соответственно 
и 
. (9,3)
6. Вычислить рН водного раствора хлорацетата аммония и стпень гидролиза соли в растворе, приняв константы диссоциации и 
равными и 
соответственно.
(6,05; 
)
15. ДИССОЦИАЦИЯ КОМПЛЕКСНЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Пример 1. Написать уравнения диссоциации следующих комплексных соединений по внешней и внутренней сферам: 
; 
.
Ответ. По внешней сфере комплексные соединения диссоциируют в водных растворах по типу сильных (неассоциированных) электролитов, а по внутренней сфере – по типу слабых электролитов:
|
|
|
,
,
,
.
