Гидролиз солей

 

Гидролизом соли называется процесс взаимодействия ионов соли с ионами воды с изменением рН среды. Обязательным условием гидролиза является образование малодиссоциированного вещества (слабого электролита).

Качественно реакцию среды определяют с помощью индикаторов. Выделяют четыре типа реакций взаимодействия солей с водой:

1. Соль, образованная ионами сильного основания (катионами) и сильной кислоты (анионами), гидролизу не подвергается. Растворы таких солей имеют нейтральную среду рН ≈ 7.

K₂SO₄ + H₂O ≠

2. Соль, образованная катионами сильного основания и анионами слабой (средней) кислоты, гидролизуется по аниону (рН раствора >7).

KCN + H₂O ⇄ KOH + HCN,

ионное уравнение: K⁺+ CN^– + H₂O ⇄ K⁺+ OH^–+ HCN,

сокращенное ионное уравнение CN^–+ H₂O ⇄ OH^–+ HCN.

3. Соль, образованная катионами слабого основания и анионами сильной кислоты, гидролизуется по катиону (рН < 7).

NH₄Cl + H₂O ⇄ NH₄OH + HCl,

ионное уравнение NH₄⁺+ Cl^–+ H₂O ⇄ NH₄OH + H⁺+ Cl^–,

сокращенное ионное уравнение NH₄⁺+ H₂O ⇄ NH₄OH +H⁺.

4. Соль, образованная катионами слабого основания и анионами слабой кислоты, гидролизуется полностью до образования слабой кислоты и слабого основания (рН раствора ≈7).

NH₄CN + H₂O → NH₄ОН + HCN.

Гидролиз солей, образованных многозарядными ионами протекает ступенчато. Например, гидролиз фосфата натрия протекает в три ступени:

1-я ступень: Na₃PO₄ + H₂O ⇄ Na₂HPO₄ + NaOH;

ионное уравнение:

3Na⁺+PO₄^3–+ H₂O ⇄ 2Na⁺+ HPO₄^2–+ Na⁺+ OH^–;

2-я ступень Na₂HPO₄ + H₂O ⇄ NaH₂PO₄+ NaOH;

ионное уравнение

2Na⁺+НPO₄^2–+H₂O ⇄ Na⁺+ H₂PO₄^–+ Na⁺+OH^–;

3-я ступень NaH₂PO₄+ H₂O ⇄ H₃PO₄+ NaOH;

ионное уравнение

Na⁺ +Н₂PO₄^2- + H₂O ⇄ H₃PO₄ + Na⁺ + OH^–;

Гидролиз хлорида меди протекает в две ступени:

1-я ступень CuCl₂ + H₂O ⇄ CuOHCl + HCl;

ионное уравнение

Cu²⁺+ 2Cl^–+ H₂O ⇄ CuOH⁺+ Cl^–+ H⁺+ Cl^–;

2-я ступень: CuOHCl + H₂O ⇄ Cu(OH)₂ + HCl;

ионное уравнение

CuOH⁺ + Cl^–+ H₂O ⇄ Cu(OH)₂ + H⁺ + Cl^–.

При комнатной температуре соли гидролизуются, как правило, только по 1 ступени, за исключением солей, образованных катионом слабого основания и анионом слабой кислоты.

Количественно реакция гидролиза характеризуется степенью гидролиза b и константой гидролиза К _Г. Степень гидролиза представляет отношение концентрации гидролизованных молекул к общей концентрации вещества. Степень гидролиза зависит от температуры и концентрации веществ. Константа равновесия реакции гидролиза называется константой гидролиза. Она связана со степенью гидролиза следующим уравнением:

(8.2.11)

Константа гидролиза связана с ионным произведением воды через константы диссоциации слабых электролитов:

– гидролиз соли, образованной катионами сильного основания и анионами слабой (средней) кислоты;	(8.2.12)
– гидролиз соли, образованной катионами слабого основания и анионами сильной кислоты;	(8.2.13)
– гидролиз соли, образованной катионами слабого основания и анионами слабой кислоты.	(8.2.14)

В уравнениях (8.2.12 – 8.2.14) К _ДО – константа диссоциации слабого основания, К _ДК – константа диссоциации слабой кислоты.