double arrow
Взаимодействие солей с водой, в результате которого образу­ются кислота (или кислая соль), и основание (или основная соль), называется гидролизом солей

Гидролиз солей

Правило направления протекания ионных реакций: реакции между ионами в растворах электролитов идут прак­тически до конца в сторону образования осадков, газов и слабых электролитов.

Гидролизу подвергаются соли образованные:

- слабым основанием и сильной кислотой (например, MgCl2, CuSO4), и гидролиз идет по катиону, т.к. молекулы слабого электролита образуются за счет катионов;

- слабой кислотой и сильным основанием (например, Na2CO3, K2S, CH3COONa), и гидролиз идет по аниону, т.к. молекулы слабого электролита образуются за счет анионов;

- слабым основанием и слабой кислотой (например, NH4CN, CH3COONH4), и гидролиз идет по аниону и катиону, т.к. молекулы слабого электролита образуются за счет анионов и катионов.

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, NaCl, Na2SO4, KNO3) гидролизу не подвергаются, т.к. в этом случае не образуются молекулы слабого электролита.

Уравнения реакций гидролиза пишутся аналогично другим ионным уравнениям: малодиссициированные (в том числе вода) и малорастворимые, а также газообразные продукты гидролиз и исходные вещества пишутся в виде молекул, сильные электролиты записываются в ионной форме. Краткое ионное уравнение показывает какие ионы (Н+ или ОН) накапливаются в растворе данной соли при растворении, что позволяет определить реакционную среду рассматриваемой соли.

Так, если в кратком ионном уравнении имеются ионы Н+, то реакция среды раствора этой соли кислая, а гидролиз будет идти по катиону. Если в кратком ионном уравнении имеются ОН, то реакция среды раствора этой соли щелочная, а гидролиз будет идти по аниону. Если же краткое ионное уравнение показывает, что в растворе присутствуют и ионы Н+ и ОН, то реакция среды нейтральная, а гидролиз будет идти и по и аниону и по катиону.




Пример. Составить уравнение гидролиза ацетата натрия СН3СООNа (соль сильного основания и слабой кислоты) и определить реакцию среды в растворе этой соли.

– запишем уравнение реакции гидролиза в молекулярной форме:

СН3СООNа + Н2О СН3СООН + NаОН

(образовался слабый электролит – уксус­ная кислота)

– составим полное ионное уравнение данной реакции:

СН3СОО + + + Н2О СН3СООН + + + ОН

– составим краткое ионное уравнение данной реакции:

СН3СОО + Н2О СН3СООН + ОН

Краткое ионное уравнение гидролиза показывает, что в растворе накапливаются ионы ОНи реакция среды будет щелочной (рН > 7).



Пример. Составить уравнение гидролиза хлорида железа (II) – соли слабого основания и сильной кислоты, определить реакцию среды в растворе этой соли.

FеСl2 + Н2O Fе(ОН)Сl + НСl

2+ + 2Сl + Н2O Fе(ОН) + Сl + Н+ + Сl

2+ + Н2O Fе(ОН) + Н+

По второй ступени гидролиз протекает следующим образом:

Fе(ОН)Сl + Н2O Fе(ОН)2↓ + НСl

Fе(ОН) + Сl + Н2O Fе(ОН)2↓ + Н+ + Сl

Fе(ОН) + Н2O Fе(ОН)2↓ + Н+

Краткое ионное уравнение гидролиза показывает, что в растворе накапливаются ионы Н+ и реакция среды будет кислой (рН < 7).

В общем случае:

- если соль образована сильным основанием и слабой кислотой, то рН > 7;

- если соль образована слабым основанием и сильной кислотой, то рН < 7;

- если соль образована слабым основанием и слабой кислотой, то рН ≈ 7;

- если соль образована сильным основанием и сильной кислотой, то рН = 7.

Гидролиз солей, образованных слабым многоосновным основанием или слабой многоосновной кислотой, протекает ступенчато, число ступеней гидролиза равно заряду катиона слабой кислоты или слабого основания (если гидролиз идет и по катиону и по аниону, то число ступеней равно наибольшему из зарядов):

- при гидролизе солей, образованных слабым многокислотным основанием и сильной кислотой, образуются основные соли (содержащие катион металла, анионы ОН и кислотного остатка, например, FеОНСl2 – гидроксохлорид железа III);

- при гидролизе солей, образованных слабой многоосновной кислотой и сильным основанием, образуются кислые соли (содержащие анионы кислотного остатка, катионы металла и Н+, например, КНСО3 – гидрокарбонат калия).

Гидролиз по второй и, особенно, по третьей ступени выражен незначительно.

Пример. Составить уравнения гидролиза и определить реакцию среды в растворе хлорида железа (III).

Реакция гидролиза FеСl3 проходит в три стадии, так как заряд иона железа равен 3+:

1) составим молекулярное, полное и краткое ионное уравнение первой ступени гидролиза:

- молекулярное уравнение: FеСl3 + НОН ↔ FеОНСl2 + НСl

- полное ионное уравнение: Fе3+ + 3Cl + НОН ↔ (FеОН)2+ + 2Сl + H+ + Сl

- краткое ионное уравнение: Fе3+ + НОН ↔ (FеОН)2+ + H+

2) составим молекулярное, полное и краткое ионное уравнение второй ступени гидролиза:

- FеОНСl2 +НОН ↔ Fе(ОН)2Сl + НСl

- FеОН2+ + 2Сl + НОН ↔ (Fе(ОН)2)+ + Сl + H+ + Сl

- FеОН2+ + НОН ↔ (Fе(ОН)2)+ + H+

3) составим молекулярное, полное и краткое ионное уравнение третьей ступени гидролиза:

- Fе(ОН)2Сl + НОН ↔ Fе(ОН)3↓ + НСl

- Fе(ОН)2+ + Сl + НОН ↔ Fе(ОН)3↓ + H+ + Сl

- Fе(ОН)2+ + НОН ↔ Fе(ОН)3↓ + H+

4) общее уравнение реакции гидролиза в молекулярной полной и краткой ионной форме имеет вид:

- FеСl3 + НОН ↔ Fе(ОН)3↓ + 3НСl

- Fе3+ + 3Сl + 3НОН ↔ Fе(ОН)3↓ + 3H+ + 3Сl

- Fе3+ + 3НОН ↔ Fе(ОН)3↓ + 3H+

Таким образом, гидролиз соли, образованной слабым трехкислотным основанием и сильной кислотой идет по катиону в три стадии, а накопление ионов H+ приводит к тому, что рН < 7.

Степень гидролиза (h)соотношение числа молекул, подвергшихся гидролизу к общему числу молекул.

В разбавленных растворах гидролиз можно охарактеризовать константой гидролиза (КГ). Так, для соли образованной сильным основанием и слабой кислотой:

KCN + HOH → KOH + HCN

CN + HOH → OH+ HCN

КГ = [OH][HCN] / [CN]?[HOH]

Концентрация недиссоциированных молекул воды постоянна, тогда

КГ = [OH]?[HCN] / [CN]

Так как [H+][ОН] = Кводы, то [ОН] = Кводы / [H+], и преобразуя константу гидролиза получим:

КГ = Кводы [ HCN] / [CN]?[H+], т.е. КГ = Кводы / Ккислоты

Аналогично, константа гидролиза соли слабого основания и сильной кислоты выражается соотношением ионного произведения воды и константы диссоциации соответствующего основания: КГ = Кводы / Коснования






Сейчас читают про: