Гидролиз всегда идет по иону слабого электролита, образующего соль.
ГИДРОЛИЗ ПО АНИОНУ идет, если соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты.
Например, соль CH3COONa образована сильным основанием NaOH и одноосновной слабой кислотой СН3СООН.
Гидролиз соли идет по аниону СНэСОО- Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
СНзСОО- + НОН <=> СНзСООН + ОН-.
Ион Н+ воды связывается в слабый электролит СН3СООН, ионы ОН- накапливаются в растворе, создавая щелочную среду (рН>7). Молекулярное уравнение гидролиза соли:
CH3COONa + Н2О<=>СНзСООН + NaOH.
Гидролиз солей слабых многоосновных кислот, например Na2S03l протекает по стадиям:
1 стадия: SO32-+HOH<=>HS03 - + ОН-, - ионно-молекулярное уравнение
среда щелочная, рН>7
Na2S03+Н20<=>NaHS03+NaOH - молекулярное уравнение;
2 стадия: HSO3- +H0H<=>H2S03 +OH- - ионно-молекулярное уравнение,
NaHS03+H2O<=>H2S03+NaOH - молекулярное уравнение.
Гидролиз соли идет тем сильнее, чем меньше константа диссоциации образующегося при гидролизе слабого электролита (см.табл.5).
ГИДРОЛИЗ ПО КАТИОНУ идет, если соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты.
Например, соль CuCl2 образована слабым двухкислотным основанием Сu (0Н)2 и сильной кислотой HCl. Гидролиз соли протекает по стадиям:
1 стадия: Сu2++ НОН <=>СuОН+ + Н+ - ионно-молекулярное уравнение,
СuСl2+ Н20 <=> СuОНСl + HCl - молекулярное уравнение ;
2 стадия: СuОН+ + НОН <=> Сu(ОН)2 + Н+- ионно-молекулярное уравнение,
CuOHCl + H2O<=>Cu(OH)2 + HCl - молекулярное уравнение .
Ионы Н+ накапливаются в растворе, создавая кислую среду (рН<7).
ГИДРОЛИЗ ПО КАТИОНУ И АНИОНУ идет, если соль образована слабым основанием и слабой кислотой.
Например, соль цианид аммония NH4CN образована слабым основанием NH4OH и слабой кислотой HCN. Гидролиз идет по катиону NH4+ и по аниону CN- :
NH4++ CN- + НОН<=>NH4OH + HCN - ионно-молекулярное уравнение;
NH4CN + Н20 <=> NH4OH + HCN- молекулярное уравнение .
Среда в этом случае чаще всего близка к нейтральной, ее величина зависит от значений констант диссоциации образующихся при гидролизе слабых оснований и слабых кислот. Если константа диссоциации кислоты (Кк) больше константы диссоциации основания (Ко), то реакция раствора будет слабокислой (рН<7), если Кк<Ко, то реакция раствора будет слабощелочной (pH>7). В рассматриваемом примере К(NH4OH)> К(HCN) (см.табл.5), поэтому pH>7.
При смешивании растворов солей, например Al(N03)3 и K2S, каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием слабого основания и слабой кислоты. Соль Al(N03)3 гидролизуется по катиону:
Аl3+ + НОН <=>АlОН2+ + Н+,
Соль K2S гидролизуется по аниону:
S2-+ НОН <=> HS- + ОН-
В этом случае идет взаимное усиление гидролиза каждой из солей, так как ионы Н+ и ОН- образуют молекулу слабого электролита Н20. Ионное равновесие каждой соли сдвигается вправо и идет до конца с образованием Аl(ОН)3и H2S.
Ионно-молекулярное уравнение
2Аl3++3S2- + 6Н20 <=> 2Al(OH)3↓+ 3H2S,
Молекулярное уравнение
2Al(N03)3 + 3K2S + 6H20 <=> 2Аl(ОН)3↓+ 3H2S + 6KNO3.
Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты, гидролизу не подвергаются, Растворы таких солей практически нейтральны (рН = 7), так как в них нет иона, который мог связать ионы Н+ и ОН- воды.
Контрольные задания (151-170)
151. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: K2S и K2Se. Почему?
152. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Na2S или Na2S04. Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солеи.
153. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей К2С03., MnSO4, K2S04. Какое значение рН (>7,<7) имеют растворы этих солей?
154. При смешивании растворов Na2C03 и Al2(SQ4)3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза указанных солей.
155. К раствору CuS04 добавили следующие вещества: a)HCI, 6)NaOH. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли и объясните, в каком случае происходит усиление гидролиза и почему.
156. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: CH3COONa или NaN02? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
157. Какие из следующих солей подвергаются гидролизу: K2Si03, Cr2(S04)з, ВаСl2? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (>7, <7) имеют растворы этих солей?.
158. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов (NH4)2S и CrCl3 . Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.
159. К раствору ZnСl2 добавили следующие вещества: a) H2S04, б) КОН. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли и объясните, в каком случае происходит усиление гидролиза и почему.
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
160. К раствору Al(N03)3 добавили следующие вещества: а) НCl, 6) NaOH. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли и объясните, в каком случае происходит усиление гидролиза и почему.
161. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов K2S и Cr2(S04)3. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты,
162. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Na2С03 или NaHC03? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
163. Какие из солей подвергаются гидролизу: Na2S, ZnS04, КВr? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (>7,<7) имеют растворы этих солей?
164.К раствору Fe2(S04)3 добавили следующие вещества: а) H2S04, б) КОН. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли и объясните, в каком случае происходит усиление гидролиза и почему.
165. При смешивании растворов К2С03 и Cr(N03)3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза указанных солей.
166. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuS04, KCl, Na3P04. Какое значение рН (>7,<7) имеют растворы этих солей?
167. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: KCN или KF. Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
168. К раствору К2С03 добавили следующие вещества: а) HCl, б) NaOH. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли и объясните, в каком случае происходит усиление гидролиза и почему?
169. Какие из солей подвергаются гидролизу: NiCl2, K2S04 , NaN03? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (>7,<7) имеют растворы этих солей?
170. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов Na2S и АlCl3. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.
Произведение растворимости
В насыщенном растворе малорастворимого электролита устанавливается гетерогенное равновесие между твердой фазой и ионами, образующимися при частичном растворении осадка, например
AgCl <=> Аg+ + Cl-
твердая ионы насыщенного
фаза раствора
Для оценки такого равновесного состояния вводится величина - произведение растворимости, обозначаемое ПР.
В насыщенном растворе малорастворимого электролита, произведение молярных концентраций ионов, возведенных в степени, равные их стехиометрическим коэффициентам, есть величина постоянная при данной температуре и называется произведением растворимости.
ПР(АgСl) = [Аg+]·[Cl-].
В общем виде для малорастворимого электролита МеmАn, диссоциирующего по схеме: MemAn <=> mМеп++nАm-
твердая ионы насыщенного
фаза раствора
Произведение растворимости определяется выражением:
ПР(MemAn) = [Men+ ]m · [Am- ]n,
где [Men+] – равновесная молярная концентрация катиона в насыщенном растворе, моль/ дм3;
[Am- ]- равновесная молярная концентрация аниона в насыщенном растворе, моль/ дм3;
m,n - стехиометрические коэффициенты.
Например, ПP(Fe2S3) = [Fe3+]2·[S2-]3