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:

1. гидролиз соли зависит от кислоты и основания, которые ее образовали;
2. механизм гидролиза зависит от слабого электролита;
3. среду определяет сильный электролит.