Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ИОНООБМЕННЫЕ РЕАКЦИИ. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ




При взаимодействии растворов электролитов реакции происходят между ионами растворенных веществ. Химический процесс можно записать в молекулярной и ионно-молекулярной формах. Однако ионная форма отражает его точнее. При составлении ионных уравнений реакций вещества малодиссоциированные, малорастворимые (выпадающие в осадок) и газообразные изображаются в виде молекул.

 

Пример 1.Записать в молекулярной и ионно-молекулярной формах уравнения реакций между следующими веществами: H2SO4 и BaCl2; Na2СО3 и НCl.

Решение:

1) H2SO4 + BaCl2= Ва SO4 ↓+ 2 НCl – молекулярное уравнение,

+ + SO4 2-_+ Ва2+ + 2Cl- = ВаSO4 ↓ + 2Н+ + 2Cl- – полное ионно-молекулярное уравнение;

Ва2+ + SO4 2- = ВаSO4 ↓ – сокращенное ионно-молекулярное уравнение.

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение показывает, что в реакции участвуют только ионы Ва2+ и SO4 2-.

2) Na2СО3 + 2НCl = 2NaCl + Н2О + СО2
2 Na + + СО3 2-_+ 2Н++ 2Cl- = 2 Na + + 2Cl- + Н2О + СО2

СО3 2-_+ 2Н+ = Н2О + СО2

 

Гидролизомназывается взаимодействие солей и воды с образованием слабодиссоциирующих веществ, одновременно сопровождающееся смещением ионного равновесия воды. Отсюда следует, что не всякое взаимодействие соли с водой является гидролизом, а следовательно, не все соли гидролизу подвергаются.

Гидролизу подвергаются соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты (Na2CO3, CH3COOK), катионом слабого основания и анионом сильной кислоты ( ZnCl2, Al2(SO4)3), катионом слабого основания и анионом слабой кислоты (CH3COONH4, Al2S3).

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются.

При анализе состава солей нужно помнить, что:

1. К сильным основаниям относятся: LiOH, KOH, NaOH, CsOH, RbOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2, Rа(OH)2. 2. К сильным кислотам относятся: H2SO4, H2SеO4, HNO3, HClO4, HBr, HI, HCl. 3. Слабые основания образуют катионы всех остальных металлов и NH4+. 4. К слабым кислотам относятся: H2SO3, HNO2, HClO, HF, H3PO3, H2CO3, H2S, H2SiO3,CH3COOH и др.

 

Соли, образованные многокислотными основаниями или многоосновными кислотами, подвергаются ступенчатому гидролизу. Более легко протекает первая ступень гидролиза, и на ней, как правило, при обычных условиях гидролиз солей завершается. Скорость гидролиза зависит от растворимости солей, оснований и кислот, поэтому необходимо учитывать этот фактор (прил. 7).

Гидролизу подвергается не все количество находящейся в растворе соли, а только часть ее. Иначе говоря, в растворе устанавливается равновесие между солью и образующими ее кислотой и основанием. Доля вещества, подвергающаяся гидролизу, - степень гидролиза, - зависит от константы этого равновесия, а также от температуры и концентрации соли.

Запишем уравнение гидролиза в общем виде. Пусть НА – кислота, МОН – основание, МА – образованная ими соль. Тогда уравнение гидролиза будет иметь вид:

МА + Н2О ↔НА + МОН

Этому равновесию отвечает константа

.

Концентрация воды в разбавленных растворах представляет собой практически постоянную величину. Обозначая К·[ Н2О] =Кг, получим

.

Величина Кг называется константой гидролиза соли. Ее значение характеризует способность данной соли подвергаться гидролизу; чем больше Кг, тем в большей степени (при одинаковых температуре и концентрации соли) протекает гидролиз. Для соли, образованной катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, константа гидролиза связана с константой диссоциации кислоты Ккисл зависимостью:

.

Это уравнение показывает, что Кг тем больше, чем меньше Ккисл . Иными словами, чем слабее кислота, тем в большей степени подвергаются гидролизу ее соли.

Для солей, образованных катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, аналогичное выражение связывает константу гидролиза с константой диссоциации основания Косн:

.

Поэтому, чем слабее основание, тем в большей степени подвергаются гидролизу образованные им соли.

Степень гидролиза определяется природой соли, ее концентрацией и температурой. Природа соли проявляется в величине константы гидролиза.

Зависимость степени гидролиза (h) от концентрации выражается через закон разбавления:

,

то есть с разбавлением раствора степень гидролиза увеличивается.

Влияние температуры на степень гидролиза вытекает из принципа Ле-Шателье. Все реакции нейтрализации протекают с выделением теплоты, а гидролиз с поглощением теплоты. Поскольку выход эндотермических реакций с ростом температуры увеличивается, то и степень гидролиза растет с повышением температуры.

Пример 1.Составить молекулярное и ионное уравнение гидролиза соликарбоната натрия.

Решение. Соль Na2СO3 образована сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H2СO3), таким образом,гидролиз соли будет протекать по аниону. Так как ион СO32- содержит 2 заряда, то гидролиз возможен в 2 ступени: первая ступень протекает в обычных условиях, вторая – при нагревании или разбавлении. Рассмотрим гидролиз по первой ступени:

Сокращенное ионное уравнение гидролиза:

полное ионное уравнение гидролиза:

молекулярное уравнение:

Так как в растворе накапливаются гидроксид-ионы, то среда щелочная, т.е. рН>7.

Пример 2. Составить молекулярное и ионное уравнение гидролиза соли хлорида алюминия.

Решение.Гидролиз солей, образованных слабым основанием (Al(OH)3) и сильной кислотой (HCl) протекает по катиону:

В обычных условиях гидролиз протекает по первой ступени, незначительно – по второй. Третья ступень практически не протекает, однако разбавление или нагревание усиливают гидролиз.

Первая ступень:

Так как в растворе накапливаются ионы водорода, то среда кислая, т.е. рН<7.

Пример 3. Составить молекулярное и ионное уравнение гидролиза соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой.

Решение.Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой, протекает полностью и с достаточно большой скоростью, например:

Al2 (CO3)3+3Н2О=2Al(OH)3+3CO2 .

Подобный процесс наблюдается при смешивании растворов Na2CO3 и AlCl3, в которых соответственно имеются избыток ионов ОН- и Н+:


Поможем в написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой





Дата добавления: 2014-10-22; просмотров: 653. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.024 сек.) русская версия | украинская версия
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7