НовоВики. «Мой Новосибирск родной!»
Гидролиз неорганических солей
Гидролиз солей – это взаимодействие ионов соли с водой с образованием малодиссоциирующих частиц. Гидролиз, дословно, - это разложение водой. Давая такое определение реакции гидролиза солей, мы подчеркиваем, что соли в растворе находятся в виде ионов, и что движущей силой реакции является образование малодиссоциирующих частиц. Какие типы гидролиза возможны? Поскольку соль состоит из катиона и аниона, то возможно три типа гидролиза: а)гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион); б)гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион); в)совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион, и анион). Водном растворе соли появляется избыток свободных ионов Н+ или ОН-, и рас¬твор соли становится кислотным или щелочным соответственно. Любую соль можно представить как продукт взаимодейст¬вия основания с кислотой. В зависимости от силы основания и кислоты можно выде¬лить 4 типа солей (схема 1). Классификация солей
Соль образована сильной кислотой и сильным основанием Na2S04, CsCl, BaBr2, KN03
Соль образована слабой кислотой и сильным основанием Na2C03, CHgCOONa, Na2S, Ca(N02)2
Соль образована сильной кислотой и слабым основанием NH4C1, Cu(N03)2, FeS04
Соль образована слабой кислотой и слабым основанием (NH4)2S, (CH3COO)2Cu, Ni(N02)2
Рассмотрим поведение солей различных типов в растворе.
1.Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой.
В водном растворе соли происходят два процесса:
1)диссоциация молекулы воды:H2O ↔ H++OH-
2)полная диссоциация соли:K2CO3 ↔ 2K++CO32-
Образующиеся при этих процессах ионы Н+ и CO32- взаимодействуют между собой, связываясь в ион HCO3-,тогда как ОН-- остается в растворе, обуславливая тем самым щелочную среду.
3)Полное ионное уравнение происходящего гидролиза:
2K++CO32- + H2O↔ 2K++OH-+ HCO3-
Уравнение показывает, что:
а)в растворе есть свободные гидроксид-ионы ОН-и концентрация их больше, чем в чистой воде, поэтому раствор имеет щелочную среду (рН > 7);
б)в реакции с водой участвуют анионы CO32-в таком случае говорят, что идет гидролиз по аниону.
4)Итоговое уравнение гидролиза: K2CO3 + H2O↔ KOH +KHCO3
2.Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой.
В водном растворе соли происходят два процесса:
1)диссоциация молекулы воды:H2O ↔ H++OH-
2)полная диссоциация соли:ZnCl2↔ Zn2++2Cl-
3)Полное ионное уравнение происходящего гидролиза: Zn2++2Cl- + H2O↔ H++2Сl-+ Zn(OH)+
Уравнение показывает, что:
а) в растворе есть свободные ионы водорода Н+, и их кон-центрация больше, чем в чистой воде, поэтому раствор соли имеет кислотную среду (рН < 7);
б) в реакции с водой участвуют катионы Zn2+; и таком случае говорят, что идет гидролиз по катиону.
4)Итоговое уравнение гидролиза:
ZnCl2 + H2O↔ HCl +Zn(OH)Cl2
3.Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой.
В водном растворе соли происходят два процесса:
1)диссоциация молекулы воды:H2O ↔ H++OH-
2)полная диссоциация соли:(NH4)CO3↔ 2NH4++CO32-
3)Полное ионное уравнение происходящего гидролиза: 2NH4++CO32- + H2O↔ NH4OH+NH4++HCO3-
4)Итоговое уравнение гидролиза:
(NH4)2CO3 + H2O↔ NH4OH +NH4HCO3
В водных растворах этих солей катионы слабого основа¬ния NH4+взаимодействуют с гидроксид-ионами ОН-, а анионы сла¬бых кислот CO32-взаимодействуют с катионами Н+ с образованием иона HCO3-.В этих случаях гидролиз обратимый, но равновесие смещоно в сторону образования продуктов гидролиза.
Однако некоторые соли полностью разлагаются водой, то есть их гидролиз является необратимым процессом. Например, сульфид алюминия A12S3 в воде подвергается необратимому гидролизу
A12S3 + 6Н20 = 2А1(ОН)3↓ + 3H2S↑-
В итоге гидролиз и по катиону, и по аниону: а)реакция среды при этом или нейтральная, или слабкислотная, или слабощелочная, что зависит от соотношением констант диссоциации образующегося основания и кислоты;
б)соли могут гидролизоваться и по катиону, и по анион необратимо, если хотя бы один из продуктов гидролиза уходит из сферы реакции.
4. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой.
В водном растворе соли происходят два процесса:
1)диссоциация молекулы воды:H2O ↔ H++OH-
2)полная диссоциация соли: NaCl↔ Na++Cl-
Na++Cl- + H2O↔ Na++Сl-+ H++OH-
NaCl + H2O↔ HCl +NaOH
Соль в водном растворе диссоциирует на ионы , но при взаимодействии с водой слабый электролит образоваться не может. Среда раствора нейтральная (рН = 7), так как концентрации ионов Н+ и ОН- в растворе равны, как в чистой воде. Механизм в этом случае отсутствует.
Таким образом можно сделать выводы:
- гидролиз соли зависит от кислоты и основания, которые ее образовали;
- механизм гидролиза зависит от слабого электролита;
- среду определяет сильный электролит.