Решение задач по химии? Легко! Мы поможем Вам!

Решаем задачи по химии качественно и быстро!

С нашей помощью Вы поймёте, как решать задачи по химии.

Гидролизом солей называется обменная реакция взаимодействия ионов соли с водой с образованием малодиссоциированных соединений и сопровождающаяся изменением ионного равновесия воды, что отражается на характере среды.

Гидролиз солей является обратимой химической реакцией. Количественными характеристиками его являются степень гидролиза η и константа гидролиза. Степень гидролиза соли выражается отношением числа гидролизованных молекул к общему числк молекул соли в растворе. Степень гидролиза увеличивается с повышением температуры и разбавлением.

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (NaCl, KCl, Ba(NO3)2, Na2SO4 и др.), гидролизу в растворе не подвергаются, т.к. не образуется слабодиссоциированных соединений (катионы сильных оснований и анионы сильных кислот не могут связывать ионы воды). Реакция растворов этих солей остается практически нейтральной, рН = 7.

Гидролизу подвергаются соли, образованные: а) сильным основанием и слабой кислотой; б) сильной кислотой и слабым основанием; в) слабым основанием и слабой кислотой.

а) Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой протекает всегда по аниону, заряд которого определяет число теоретических ступеней гидролиза. Реакция среды их водныз растворов - щелочная (рН > 7).

б) Гидролиз солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием протекает всегда по катиону, заряд которого определяет число теоретических ступений гидролиза. Реакция среды их водных растворов кислая (рН < 7).

в) Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой протекает одновременно по катиону и по аниону, образуя сразу два слабых электролита. Реакция среды водного раствора такой соли устанавливается путем сравнения констант диссоциации образующихся слабых электролитов. Если константы диссоциации основания и кислоты близки, то реакция раствора остается практически нейтральной, если же они различаются на несколько порядков, то среда может быть слабокислой или слабощелочной - в зависимости от силы кислоты и основания.

Полный и необратимый гидролиз солей. Некоторые соли, образованные слабыми летучими кислотами и многокислотными гидроксидами не могут находиться в виде водных растворов из-за полного необратимого взаимодействия с водой, сопровождающегося одновременным выделением газа и выпадением осадка.

При взаимодействии сульфида алюминия с водой наблюдается образование осадка гидроксида алюминия и выделение сероводорода

 

Al2S3 +  6H2O  =  2Al(OH)3↓  +  H2S↑

Аналогичная реакция происходит и при сливании водных растворов хлорида алюминия и сульфида натрия. Вместо предполагаемого в качестве одного из продуктов реакции сульфида алюминия образуются продукты его полного гидролиза, поэтому можно записать следующее уравнение реакции

2AlCl3 +  3Na2S  +  6H2O  =  2Al(OH)3↓  +  3H2S↑  +  6NaCl

Подобное взаимодействие двух солей, усиливающих гидролиз друг друга, называется совместным гидролизом.

Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: a) KCN, б) Na2СО3, в) ZnSO4. Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение, а) Цианид калия KCN – соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. 9) HCN и сильного основании КОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы К+ и анионы CN. Катионы К+ не могут связывать ионы ОН воды, так как КОН – сильный электролит. Анионы же CN связывают ионы Н+ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется, как говорят, по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

CN + H2OstrelkiHCN + OH

или в молекулярной форме

KCN + Н2ОstrelkiHCN + КОН

В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов ОН, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН >7).

б) Карбонат натрия Na2СО3 – соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли CO32–, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой соли 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:

CO32– + Н2ОstrelkiНCO3 +ОН

или в молекулярной форме

Na2CO3 + H2OstrelkiNaHCO3 + NaOH

В растворе появляется избыток ионов ОН, поэтому раствор Na2CО3 имеет щелочную реакцию (рН > 7).

в) Сульфат цинка ZnSO4 – соль слабого многокислотного основания Zn(ОН)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+ + Н2ОstrelkiZnOH+ + Н+

или в молекулярной форме:

2ZnSO4 + 2Оstrelki(ZnOH)2SO4 + H2SO4

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnSO4 имеет кислую реакцию (pH < 7).

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов Аl(NO3)3 и К2СО3? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.

Решение. Соль Аl(NО3)3 гидролизуется по катиону, а К2СО3 – по аниону:

Al3+ + Н2ОstrelkiАlOН2+ + Н+

CO2–3 + H2OstrelkiHCO3+ + OH

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н+ и ОН образуют молекулу слабого электролита Н2О. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием Аl(ОН)3 и СО22СО3). Ионно-молекулярное уравнение:

2Аl3+ + 3CO32– + 3Н2О = 2Аl(ОН)3 + 3СО2

молекулярное уравнение:

2Al(NO3)3 + 3К2СО3 + ЗН2O =2Аl(ОН)3 + 3СО2 + 6KNO3