Алгоритм составления уравнений гидролиза солей

Рассмотрим алгоритм составления уравнений гидролиза солей на примере хлорида аммония NH₄Cl.

1 шаг:Учитывая, что гидролизу подвергаются только растворимые соли, определим по таблице растворимости растворимость соли в воде;

2 шаг: Составим уравнение диссоциации соли: NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl⁻;

3 шаг: Определим природу соли (соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются): соль NH₄Cl образована слабым основанием NH₄OH и сильной кислотой HCl;

4 шаг: Проведем анализ, какой из ионов соли с ионами воды образует слабый электролит (выучить ряды сильных и слабых электролитов); учитывая, что катион соли взаимодействует с анионом ОН⁻ воды, анион соли – с катионом Н⁺ воды:

Ион NH₄⁺ соответствует слабому электролиту – основанию NH₄OH;

Ион Cl^- соответствует сильному электролиту – кислоте HCl.

5 шаг: Сделаем вывод, какой из ионов соли подвергается гидролизу:

NH₄⁺ − ион, образующий слабый электролит, следовательно, он и подвергается гидролизу;

6 шаг: Установим число ступеней гидролиза соли (заряд иона, подвергающегося гидролизу, указывает на число ступеней гидролиза соли) − у иона NH₄⁺ заряд иона равен единице, следовательно, соль подвергается гидролизу в одну ступень;

7 шаг: Составим краткое ионное уравнение первой ступени гидролиза соли, учитывая обратимость процесса гидролиза:

NH₄⁺ + HOH ↔ NH₄OH + H⁺;

8 шаг: Определим среду и рН раствора соли. Если в кратком ионном уравнении образуется ион Н⁺ − среда раствора кислая, рН < 7; если образуется ион ОН⁻ − среда раствора щелочная, рН > 7;

9 шаг: Составим полное ионное уравнение гидролиза соли. Подставим в краткое ионное уравнение противоположно заряженный ион (противоион) иону NH₄⁺. В соли NH₄Cl противоионом является хлорид-ион Cl⁻:

NH₄⁺ + Cl⁻ + HOH ↔ NH₄OH + H⁺ + Cl⁻;

10 шаг: Составим молекулярное уравнение, объединяя противоионы в левой и правой частях схемы в молекулы:

NH₄Cl + HOH ↔ NH₄OH + HCl;

основание кислота

11 шаг: Установим продукты гидролиза соли. Конечными продуктами гидролиза соли являются кислота и основание (или амфотерный гидроксид). Так, продуктами гидролиза соли NH₄Cl являются основание – гидроксид аммония NH₄ОН и хлороводородная (соляная) кислота НСl.

Примечание: если соль подвергается ступенчатому гидролизу, то для образовавшихся в промежуточных ступенях гидролиза кислых или основных солей необходимо выполнить шаги 3 − 11.

Ступенчатый гидролиз солей

Соли, образованные слабой многоосновной кислотой и сильным основанием или слабым многокислотным основанием (амфотерным гидроксидом) и сильной кислотой подвергаются гидролизу по ступеням. Число ступеней гидролиза соли равно заряду иона, подвергающегося гидролизу, если образующиеся промежуточные продукты гидролиза соли хорошо растворимы в воде. В этом случае образуются конечные продукты гидролиза соли – кислота, основание или амфотерный гидроксид.

При ступенчатом гидролизе аниона промежуточными продуктами гидролиза соли являются кислые соли:

1 ступень: K₃PO₄ + HOH ↔ K₂HPO₄ + KOH,

2 ступень: K₂HPO₄ + HOH ↔ KH₂PO₄ + KOH,

3 ступень: KH₂PO₄ + HOH ↔ H₃PO₄ + KOH.

При ступенчатом гидролизе катиона промежуточными продуктами гидролиза соли являются основные соли:

1 ступень: AlCl₃ + HOH ↔ Al(OH)Cl₂ + HCl,

2 ступень: Al(OH)Cl₂ + HOH ↔ Al(OH)₂Cl + HCl,

3 ступень: Al(OH)₂Cl + HOH ↔ Al(OH)₃ + HCl.

Если промежуточный продукт гидролиза – труднорастворимая основная соль, то гидролиз протекает до образования этой соли:

1 ступень: SbCl₃ + HOH ↔ Sb(OH)Cl₂ + HCl,

2 ступень: Sb(OH)Cl₂ + HOH ↔ Sb(OH)₂Cl↓ + HCl,

Sb(OH)₂Cl ® H₂O + SbOCl↓.

Необратимый гидролиз солей

Соли, образованные слабым основанием и слабой летучей или труднорастворимой кислотой, подвергаются полному необратимому гидролизу:

Пример 1: Al₂S₃ + 6HOH ® 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S­,

2Al³⁺ + 3S^2- +6HOH ® 2Al(OH)₃ + 3H₂S.

Пример 2: (NH₄)₂SiO₃ + 2HOH ® 2NH₃×H₂O + H₂SiO₃↓,

2NH₄⁺ + SiO₃^2- + 2HOH ® 2NH₃×H₂O + H₂SiO₃.

Такие соли в водном растворе существовать не могут, так как полностью гидролизуются в момент растворения соли. Для таких солей в таблице растворимости стоят знаки «-» или «г».

Совместный гидролиз солей

Соли, образованные слабой летучей или труднорастворимой кислотой и слабым основанием, в водных растворах реакцией обмена получить не удаётся из-за совместного гидролиза солей.

Пример 1: 2AlCl₃ + 3Na₂S + 6H₂O ® 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S­ + 6NaCl,

2Al³⁺ + 3S^2- + HOH ® 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S­.

Пример 2: 2NH₄Cl + K₂SiO₃ + 2H₂O ® 2NH₃×H₂O + H₂SiO₃↓ + 2KCl,

2NH₄⁺ + SiO₃^2- + 2HOH ® 2NH₃×H₂O + H₂SiO₃.

При протекании подобных реакций обмена появляющиеся в растворе катионы слабого основания и анионы слабой летучей (или труднорастворимой) кислоты усиливают гидролиз друг друга с образованием конечных продуктов совместного гидролиза ионов.