Растворимость солей и оснований в воде
| Ани- оны | к а т и о н ы | ||||||||||||||||||
| Li+ | Na+K+ | NH4+ | Cu2+ | Ag+ | Mg2+ | Ca2+ | Sr2+ | Ba2+ | Zn2+ | Hg2+ | Al3+ | Sn2+ | Pb2+ | Bi3+ | Cr3+ | Mn2+ | Fe3+ | Fe2+ | |
| Cl− | р | р | р | р | н | р | р | р | р | р | р | р | р | м | – | р | р | р | р |
| Br− | р | р | р | р | н | р | р | р | р | р | м | р | р | м | – | р | р | р | р |
| I− | р | р | р | – | н | р | р | р | р | р | н | р | р | н | – | р | р | – | р |
| NO3− | р | р | р | р | р | р | р | р | р | р | р | р | – | р | р | р | – | р | р |
| Ac− | р | р | р | р | р | р | р | р | р | р | р | р | – | р | – | – | р | – | р |
| S2- | р | р | р | н | н | – | р | р | р | н | н | – | н | н | н | – | н | н | н |
| SO32− | р | р | р | н | н | н | н | н | н | н | н | – | – | н | н | – | н | – | н |
| SO42− | р | р | р | р | м | р | м | н | н | р | – | р | р | н | – | р | р | р | р |
| CO32− | р | р | р | – | н | н | н | н | н | н | – | – | – | н | н | – | н | – | н |
| SiO32- | р | р | – | – | – | н | н | н | н | н | – | н | – | н | – | – | н | н | н |
| CrO42− | р | р | р | н | н | р | м | м | н | н | н | – | – | н | н | р | н | – | – |
| PO43− | н | р | р | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н | н |
| OH− | р | р | р | н | – | н | м | м | р | н | – | н | н | н | н | н | н | н | н |
р - растворимое; м - малорастворимое; н - нерастворимое; – -разлагается водой; Ac− -CH3COO−
Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:
а) SO32− + 2H+ = SO2 + Н2О
б) Pb 2+ + СгO42− = PbСгO4
в) НСО3− + ОН− = СО3 2− + Н2О
г) ZnOH+ + H+ = Zn2++ Н2О
Решение. В левой части данных ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, при составлении молекулярных уравнений, следует исходит из соответствующих растворимых сильных электролитов. Например:
а) Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + Н2О
б) Pb(NO3)2 + K2СгO4 = PbСгO4 + 2KNO3
в) KНСО3 + KОН = K2СО3 + Н2О
г) ZnOHCl + HCl = Zn Cl2 + Н2О
Контрольные вопросы
181.Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Na2CO3 и H2SO4; б) K2SiO3 и HCl; в)BaCl2 и Na2SO4.
182. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) K2S и HCl;
б) FeSO4 и (NH4)2S; в) Cr(OH)3 и KOH.
183. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Mg2++CO32− = MgCO3
б) H++OH − = H2O
184. Какое из веществ: Al(OH)3; H2SO4; Ba(OH)2 – будет взаимодействовать с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
185. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакции взаимодействия в растворах между: а) K2CO3 и HCl; б) Zn(OH)2 и NaOH; в) CaCl2 и AgNO3.
186. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CuSO4 и H2S; б) BaCO3 и HNO3; в) FeCl3 и KOH.
187.Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Cu2++S2− = CuS
б) SiO32−+2H+ = H2SiO3
188. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Sn(OH)2 и HCl; б) BeSO4 и KOH; в) NH4Cl и Ba(OH)2.
189. Какое из веществ: K2CO3, CH3COOH, NiSO4, Na2S – взаимодействует с раствором серной кислоты? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
190. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) AgNO3 и K2CrO4; б) Pb(NO3)2 и KI; в) CdSO4 и Na2S.
191.Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2
б) Al(OH)3 + OH ‾ = AlO2‾ + 2 H2O
в) Pb2+ + 2I ‾= PbI2
192. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Be(OH)2 и NaOH; б)Cu(OH)2 и HNO3; в)ZnCO3 и HCl
193. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а)Na3PO4 и CaCl2; б) K2CO3 и BaCl2; в) Zn(OH)2 и KOH.
194. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O
Cd2+ + 2OH ‾ = Cd(OH)2
H+ + NO2‾ = HNO2
195.Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CdS и HCl; б) Cr(OH)3 и NaOH; в) Ba(OH)2 и CoCl2.
196. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Zn2+ + H2S = ZnS + 2H+
б) HCO3‾ + H+ = H2O + CO2
в) Ag+ + Cl ‾ = AgCl
197.Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) H2SO4 и Ba(OH)2; б) FeCl3 и NH4OH; в) CH3COONa и HCl .
198.Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) FeCl3 и KOH; б) NiSO4 и (NH4)2S; в) MgCO3 и HNO3.
199.Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:
а) Ве(OH)2 + 2OH ‾ = BeO22‾ + 2H2O
б) CH3COO‾ + H+ = CH3COOH
в) Ba2+ + SO42‾ = BaSO4
200.Какое из веществ: NaCl, NiSO4, Be(OH)2, KHCO3 - взаимодействует с раствором гидроксида натрия. Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
Гидролиз солей
Взаимодействие ионов растворенной соли с молекулами воды, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением рН среды, называется гидролизом.
Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: а) KСN, б) Na2CO3, в) ZnSO4.Определите реакцию среды растворов этих солей.
Решение. а) Цианид калия KCN - соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. констант диссоциации слабых электролитов) HCN и сильного основания KОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы K+ и анионы CN−. Катионы K+ не могут связывать ионы ОН− воды так как KОН - сильный электролит. Анионы же CN− связывают ионы Н+ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется по аниону.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
CN− +H2O = HCN+OH−
или в молекулярной форме:
KCN + H2O = HCN + KОН
В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов OH− , поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).
б) Карбонат натрия Na2CO3 - соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли СO32−, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой сопи НСО3−, а не молекулы Н2СО3, так как ионы НСО3− диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н2СО3. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
СO32− + H2O = НСО3− + OH−
или в молекулярной форме:
H2СO3 + H2O = NaНСО3 + NaOH
В растворе появляется избыток ионов OH−, поэтому раствор Н2СО3 имеет щелочную реакцию (рН > 7).
в) Сульфат цинка ZnSO4 - соль слабого многокислотного основания Zn(OH)2 и сильной кислоты H2SO4. В этом случае катионы Zn2+ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH+. Образование молекул Zn(OH)2 не происходит, так как ионы ZnOH+ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)2. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону, Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
или в молекулярной форме:
2 ZnSO4 + 2H2O = (ZnOH)2 SO4 + H2 SO4
В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnSO4 имеет кислую реакцию (рН < 7).
Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов AI(NO3)3 и K2СО3? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.
Решение. Соль AI(NO3)3 гидролизуется по катиону, а K2СО3 - по аниону:
Al3++ H2O = AlOH2+ + H+
СО32- + H2O = НСО3− + OH−
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы H+и OH−образуют молекулу слабого электролита H2O. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием Аl(ОН)3 и СО2 (Н2СО3).
Ионно-молекуляр- ное уравнение:
2AI3+ + 3CO32− + 3H2O = 2AI(OH)3 + 3CO2
молекулярное уравнение:
2AI(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2AI(OH)3 + 3CO2 + 6KNO3
Контрольные вопросы
201.Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов K2S и CrCl3. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.
202.К раствору FeCl3 добавили следующие вещества: а)HCl ; б)KOH ; в) ZnCl2; г)Na2CO3. В каких случаях гидролиз хлорида железа (Ш) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
203. Какие из солей Al2(SO4)3, K2S, Pb(NO3)2, KCl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?
204. При смешивании растворов FeCl3 и Na2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих оснований и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.
205. К раствору Na2CO3 добавили следующие вещества: а) HCl; б) NaOH; в) Cu(NO3)2; г) K2S . В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
206. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы солей Na2S, AlCl3, NiSO4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
207. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Pb(NO3)2, Na2CO3, Fe2(SO4)3. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?
208. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CH3COOK, ZnSO4, Al(NO3)3. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?.
209. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы солей Na3PO4, K2S, CuSO4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
210. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuCl2, Cs2CO3, Cr(NO3)3. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?
211. Какие из солей RbCl, Cr2(SO4)3, Ni(NO3)2, Na2SO3 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?
212. К раствору Al2(SO4)3 добавили следующие вещества: а) H2SO4;б) KOH; в) Na2SO3;г) ZnSO4. В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
213. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Na2CO3 или Na2SO3; FeCl3 или FeCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
214. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и Na2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих оснований и кислоты. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения происходящего совместного гидролиза.
215. Какие из солей NaBr, Na2S, K2CO3, CoCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?
216. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: NaCN или NaClO; MgCl2 или ZnCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
217. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию; б) кислую реакцию.
218. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы следующих солей: K3PO4, Pb(NO3)2, Na2S? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
219. Какие из солей K2CO3, FeCl3, K2SO4, ZnCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение pH (> 7 <) имеют растворы этих солей?.
220. При смешивании растворов AlCl3 и Na2S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.