Студопедия — Гидролиз солей. Гидролизом соли называется процесс взаимодействия растворенной соли с водой, сопровождающийся, как правило
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

Гидролиз солей. Гидролизом соли называется процесс взаимодействия растворенной соли с водой, сопровождающийся, как правило






 

Гидролизом соли называется процесс взаимодействия растворенной соли с водой, сопровождающийся, как правило, изменением рН раствора. Гидролиз может происходить только в том случае, когда в процессе взаимодействия происходит образование мало диссоциирующих частиц. Поэтому гидролизу подвергаются соли слабых кислот или слабых оснований или тех и других вместе.

Уравнения гидролиза пишут аналогично другим ионным уравнениям: малодиссоциированные и малорастворимые, а также газообразные вещества пишут в виде молекул, сильные электролиты - в виде ионов. Уравнения гидролиза солей многоосновных кислот и оснований с кислотностью больше 1 записывают по ступеням.

Пример 1

Гидролиз Na2CO3 (соль сильного основания и слабой кислоты).

I ступень: СО32-2О «НСО3- + ОН-

(ионно-молекулярное уравнение)

Na2CO3 + H2O «NaHCO3+ NaOH

(молекулярное уравнение)

2 ступень: HCO3-+ H2O «H2CO3 + OH-

NaHCO3 + H2O «H2CO3 + NaOH.

Анион слабой кислоты (карбонат-ион СО32-) связывает ионы водорода, образуя по I ступени гидрокарбонат-ион (НСО3-), по 2 ступени - слабую угольную кислоту (H2CO3). При этом накапливаются гидроксид-ионы (ОН-), обуславливающие щелочную реакцию раствора (рН>7).

Пример 2

Гидролиз NH4Cl (соль слабого основания и сильной кислоты)

NH4++H2O «NH4OH + H+

NH4Cl + H2O «NH4OH + HC1.

Пример 3

Гидролиз СrCl3 (соль слабого основания с кислотностью, равной 3, и сильной кислоты). Ион Cr3+ соединяется с ионами ОН- ступенчато, образуя гидросксид-ионы, ионы Cr(OH)2+, [Cr(OH)2]+ и молекулы Cr(OH)3. Практически гидролиз ограничивается I ступенью:

Cr3++H2O «Cr(OH)2++H+.

Образуется основная соль

CrCl3 + H2O «CrOHC12 + Hc1. РН<7.
Пример 4

Гидролиз Al(CH3COO)3 (соль слабого основания и слабой кислоты)

Al3++3CH3COO- + 3H2O ® Al(OH)3¯ + 3CH3COOH

В этом случае образующиеся ионы водорода и гидроксид-ионы взаимно нейтрализуются (рН» 7), следовательно, процесс гидролиза становится необратимым. Образуются малодиссоциирующие кислота и основание.

Константа гидролиза (Кг), степень гидролиза (h) связаны с ионным произведением воды (КW) и молярными концентрациями гидролизующейся соли (С) и образующихся ионов [Н+] и [ОН-] следующими соотношениями:

а) гидролиз по аниону (соль слабой кислоты и сильного основания)

Кг = КWa,

h» Ö(Кг/С),

[ОН-]= h × C» Ö(Кг×С), [Н+]» КW/[ОН-],

где Ка - константа диссоциации кислоты;

б) гидролиз по катиону (соль слабого основания и сильной кислоты)

Кг = КWb,

h @ Ö(Кг/С),

+] = h×C»Ö(Кг×С),

где Кb - константа диссоциации основания;

в) одновременный гидролиз по катиону и аниону (соль слабого основания и слабой кислоты)

Кг = КW/(Кb×Кa).

 

 

Замечания

1. Приведенные выше формулы справедливы при выполнении условия h<<1. Если это условие не выполняется, то h рассчитывают из формулы

КГ=C× h2/(1-h).

2. Для расчета константы гидролиза необходимо использовать константы диссоциации кислот и оснований по ступени, соответствующей уравнению гидролиза, например, уравнению гидролиза

HPO4 2- + H2O «H2PO4 - + OH-

соответствует вторая ступень диссоциации фосфорной кислоты

H2PO4 - «HPO4 2- + H+.

(Обратите внимание на подчеркнутые ионы - они присутствуют в обоих процессах, хотя и расположены по разные стороны от стрелки).

Пример 5

Вычислить степень гидролиза ацетата калия в 0,1 М растворе и рН раствора.

Решение

Уравнение реакции гидролиза

СН3СОО-2О «СН3СООН + ОН-.

Из справочных данных Кa=1,8×10-5.

Кг = КWa = 10-14 /(1,8×10-5) = 5,56 × 10-10.

h = Ö(Кг/С) = Ö(5,56×10-10 /0,1) = 7,5×10-5.

[ОН-] = h×C = 7,5×10-5×0,1 = 7,5×10-6 моль/л.

+] = КW/[ОН-] = 10-14/(7,5×10-6) = 1,33×10-9 моль/л.

рН = -lg[Н+] = - lg 1,3 × 10-9 = 8,88.

Пример 6

Определить рН 0,1 М раствора ортофосфата калия К3РО4.

Решение

Для расчета рН достаточно ограничиться I ступенью гидролиза

PO43-+H2O «HPO42-+ OH-,

соответствующей третьей ступени диссоциации фосфорной кислоты Кa33РО4) = 1,3 × 10-12.

Кг = КWa3 = 10-14/(1,3×10-12) = 7,7×10-3.

Далее решение аналогично решению примера 5.

Если в раствор гидролизующейся соли ввести реактив, связывающий образующиеся при гидролизе ионы Н+ или ОН-, то, в соответствии с принципом Ле Шателье, для восполнения потерь этих ионов равновесие смещается в сторону усиления гидролиза. Гидролиз может стать полным и необратимым.

Пример 7.

Гидролиз хлорида цинка:

I ступень: Zn2++H2O «ZnOH++H+

2 ступень: ZnOH++H2O «Zn(OH)2¯ +H+.

Если в раствор соли ZnCl2 добавить немного щелочи, то гидроксид-ионы ОН- щелочи будут связывать образующиеся при гидролизе ионы Н+ с образованием воды. Равновесие сместится вправо, т.е. гидролиз пойдет и по 2 ступени, до конечного продукта Zn(OH)2¯. Если же раствор соли (ZnCl2) подкислить, то увеличение концентрации ионов Н+ сместит равновесие гидролиза влево, т.е. гидролиз будет подавлен.

Ионы Н+ (или ОН-) можно связать в молекулы воды, вводя в раствор не только щелочь (или кислоту), но и другую соль, которая также подвержена гидролизу, но характер среды в растворе которой противоположен характеру среды раствора первой соли. Сливаемые растворы взаимно нейтрализуют друг друга, гидролиз обеих солей усилится и станет необратимым, что приведет к образованию конечных продуктов гидролиза обеих солей

Пример 8

При смешении растворов солей Zn(NO3)2 и Na2CO3 гидролиз общих солей будет полным и необратимым.

Первый раствор

I ступень: Zn2++H2O «Zn(OH)++H+,

2 ступень: ZnOH++H2O «Zn(OH)2¯ +H+.

Второй раствор

I ступень: CO32- + H2O «HCO3-+OH-,

2 ступень: HCO3-+H2O «H2CO3 + OH-.

При сливании растворов

Н+ + ОН-®Н2О

и, как следствие (с учетом того, что угольная кислота неустойчива и разлагается на CO2 и H2O)

Zn2++CO32-+H2O ® Zn(OH)2¯ + CO2­

или в молекулярном виде

Zn(NO3)2 + Na2CO3 + H2O ® Zn(OH)2¯ + CO2­ + 2NaNO3.







Дата добавления: 2015-09-18; просмотров: 551. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Теория усилителей. Схема Основная масса современных аналоговых и аналого-цифровых электронных устройств выполняется на специализированных микросхемах...

Тема: Составление цепи питания Цель: расширить знания о биотических факторах среды. Оборудование:гербарные растения...

В эволюции растений и животных. Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений Цель: выявить ароморфозы и идиоадаптации у растений. Оборудование: гербарные растения, чучела хордовых (рыб, земноводных, птиц, пресмыкающихся, млекопитающих), коллекции насекомых, влажные препараты паразитических червей, мох, хвощ, папоротник...

Типовые примеры и методы их решения. Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно Пример 2.5.1. На вклад начисляются сложные проценты: а) ежегодно; б) ежеквартально; в) ежемесячно. Какова должна быть годовая номинальная процентная ставка...

Опухоли яичников в детском и подростковом возрасте Опухоли яичников занимают первое место в структуре опухолей половой системы у девочек и встречаются в возрасте 10 – 16 лет и в период полового созревания...

Способы тактических действий при проведении специальных операций Специальные операции проводятся с применением следующих основных тактических способов действий: охрана...

Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час Искусство подбора персонала. Как оценить человека за час...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия