Схема гидролиза хлорида цинка
Первая ступень ZnCl2 + H2O → ZnOHCl + HCl
Zn2+ + H2O →(ZnOH)+ + HCl
Вторая ступень ZnOHCl + H2O → Zn (OH)2 + HCl
(ZnOH)+ + H2O → Zn(OH)2 + H2
Гидролиз соли идет по катиону; катионы цинка Zn2+ связывают гидроксид-ионы ОН- воды. На первой ступени образуется основная соль ZnOHCl и сильная кислота HCl. На второй ступени образуется слабое основание Zn(OH)2 и тоже сильная хлороводородная кислота. Гидролиз по первой ступени протекает значительно больше, чем по второй.
В растворе увеличивается концентрация ионов водорода Н+ и реакция среды будет кислая (рН < 7).
Для большинства солей процесс гидролиза обратим. В состоянии равновесия только часть растворенной соли гидролизируется. Количественно гидролиз характеризуется степенью гидролиза h, которую выражают в долях единицы или в процентах.
Степень гидролиза (h) измеряется отношением количества гидролизованного вещества к общему количеству растворенного вещества:
h= nr , где nr количество гидролизованной соли, моль;
no no – общее количество растворенной соли, моль.
Степень гидролиза зависит от природы соли для солей, образованных катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, степень гидролиза зависит от того, анион какой именно слабой кислоты входит в состав соли: чем слабее кислота, тем в большей степени подвергаются гидролизу ее соли; от концентрации соли (с разбавлением степень гидролиза увеличивается); от температуры ( с повышением температуры степень гидролиза возрастает).
НЕОБРАТИМЫЙ ИЛИ ПОЛНЫЙ ГИДРОЛИЗ
Гидролиз солей, в результате которого образуются малорастворимые или газообразные продукты, удаляющиеся из сферы реакции, являются необратимыми.
При гидролизе сульфида алюминия Al2S3 выделяется газ H2S и образуется осадок Al(OH)3. В результате соль Al2S3 в водных растворах существовать не может.
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 ↓ + H2S↑
Такое явление наблюдается в результате обменной реакции между водными растворами некоторых солей, когда одна из двух получающихся солей сразу подвергается необратимому гидролизу с образованием соответствующего нерастворимого основания и слабой летучей кислоты:
2 CrCl3 + 3N a2S = Cr2S3 + 6NaCl
Cr2S3 + 6 H2O = 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑
Суммируя эти два уравнения, получаем
2CrCl3 + 3Na2S + 6H2O = 2Cr(OH)3↓ + 6NfCl + 3H2S↑
2Cr3+ + 3S2- 6 H2O = 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑
В водных растворах не могут существовать карбонаты хрома и железа, силикат аммония, так как сразу образуются продукты их гидролиза:
2FeCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3 CO2↑ + 6 NaCl
2Fe3- + 3CO32- + 3H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3CO2↑
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И УПРАЖНЕНИЯ
1. Что называется гидролизом соли ?
2. Как изменяется рН раствора солей; образованных анионом слабой кислоты и катионом сильного основания?
3. Что показывает степень гидролиза соли? Каково ее математическое выражение?
4. Степень гидролиза какой соли будет больше, сульфида калия K2S или нитрита калия KNO2?
5. Какова реакция среды – кислая, щелочная или нейтральная - растворе каждой соли: хлорида марганца(П) MnCl2, карбоната калия K2CO3, хлорида калия KCl, нитрата натрия NaNO3, нитрата аммония NH4NO3, ацетата бария Ba(CH3COO)2, сульфида натрия Na2S?
6. Что нужно добавить к раствору нитрата свинца (П), чтобы он был пригоден длительное время?
7. Составьте уравнение реакции, проходящей при смешивании растворов хлорида алюминия AlCl3 и сульфида калия K2S, имея в виду, что сульфид алюминия Al2S3 полностью гидролизуется.
8. При смешивании растворов сульфата алюминия Al2(SO4)3 и карбоната натрия Na2CO3 выпадает в осадок гидроксид алюминия Al(OH)3. Укажите причину этого и составьте уравнение.
Вставки:
Соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, подвергаются обратимому (неполному) гидролизу.
Соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, подвергаются обратимому гидролизу.