- •Гидролиз солей
- •Гидролиз солей
- •Константа гидролиза хлорида меди (II) поIступени связана с к(осн)2поIIступени; константа же гидролиза данной соли поIIступени связана с константой диссоциации основания к(осн)1 поIступени.
- •Так как константа диссоциации основания по Iступени значительно выше (на несколько порядков), чем константа диссоциации основания поIIступени, то
- •Учитывая выражение (3), можем записать:
- •Отношение
- •Константа диссоциации h2co3 поIступени превышает константу диссоциацииHco3- на несколько порядков. Так как Ккисл1»Ккисл2, то Кг1 »Кг2.
- •В этом случае константа электролитической диссоциации при 25 0с:
- •Умножим и числитель и знаменатель на ионное произведение воды
- •Итак, в данном случае
- •Полученная основная соль Sb(oh)2ci при стоянии разлагается по схеме
- •Гидролиз солей
- •Примеры решения задач
- •Варианты контрольных заданий
- •Лабораторная работа «Гидролиз солей»
Константа гидролиза хлорида меди (II) поIступени связана с к(осн)2поIIступени; константа же гидролиза данной соли поIIступени связана с константой диссоциации основания к(осн)1 поIступени.
Кг1=, (14)
Кг2=. (15)
Так как константа диссоциации основания по Iступени значительно выше (на несколько порядков), чем константа диссоциации основания поIIступени, то
К(осн)1 » К(осн)2 , (16)
Кг1 » Кг2 . (17)
3) Если соль образована катионом сильного основания (Na+, K+ и др.) и анионом слабой кислоты (CH3COO-, CN-, S2-, CO32- и т.д.), то происходит гидролиз по аниону (имеется катион - слабый поляризатор, анион - сильный поляризатор иона H+). Примером служит процесс:
а) в молекулярной форме
KCN + H2O HCN + KOH;
б) в ионно-молекулярной форме
K+ + CN- + H2O HCN + K+ + OH- ;
в) в краткой ионно-молекулярной форме
CN-+ H2O HCN + OH-.
По мере связывания ионов H+ ионами CN- равновесие диссоциации воды нарушается; в растворе постепенно накапливаются ионы (OH)-.
При установившемся химическом равновесии концентрация ионов OH- будет значительно превышать концентрацию ионов H+ и раствор KCN будет иметь щёлочную реакцию (pH > 7). Гидролиз в данном случае обусловлен образованием малодиссоциированного соединения – HCN. Очевидно, чем слабее кислота, тем полнее протекает гидролиз.
Охарактеризуем количественно гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой.
Запишем уравнение гидролиза в ионно-молекулярной форме:
CN- + H2O HCN + OH-
По закону действующих масс константа равновесия этой реакции будет иметь вид
Кр = (18)
Учитывая выражение (3), можем записать:
Кг= Кр[H2O] = (19)
Из уравнения ионного произведения воды имеем
[OH-] = (20)
Тогда уравнение (18) можно записать таким образом:
Кг = (21)
Отношение
= , (22)
где Ккисл – константа диссоциации слабой кислоты HCN, тогда выражение (18) принимает вид
Кг = (23)
Из уравнения (19) можно вычислить степень гидролиза цианида калия.
Предположим, что концентрация исходной соли равна с моль/л, степень гидролиза h, то гидролизовано ch молей соли, образуется при этом ch молей HCN и ch г - ионов OH-.
В равновесии концентрации будут иметь следующие значения:
[HCN] = [OH-] = ch
[CN-] = c – ch
Подставим эти значения в уравнение (16):
Кг = (24)
Учитывая, что h << 1, получим
Кг = =ch2 , (25)
h = =. (26)
Из полученного уравнения следует, что степень гидролиза в данном случае тем больше:
чем больше КH2O, то есть чем выше температура;
чем меньше константа диссоциации кислоты (Ккисл.), то есть чем слабее кислота, соль которой подвергается гидролизу;
чем меньше концентрация соли.
Таким образом, и в случае гидролиза соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, для усиления гидролиза надо разбавить раствор и повысить температуру.
Рассмотрим третий случай: гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой.
К данному типу солей относится карбонат натрия Na2CO3. Эта соль образована однокислотным основанием NaOH и двухосновной кислотой H2CO3. В таком случае процесс гидролиза протекает ступенчато. При комнатной температуре, в основном, осуществляется 1 ступень гидролиза.
Запишем первую ступень гидролиза карбоната натрия в 3-х формах:
а) в молекулярной форме
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH;
б) в ионно-молекулярной форме
2Na+ + (CO3)2- + H2O Na+ + (HCO3)- + Na+ + (OH)-;
в) в краткой ионно-молекулярной форме
(CO3)2- + H2O (HCO3)- + (OH)- .
Гидролиз обусловлен образованием малодиссоциирующих частиц (HCO3)-. Это приводит к смещению равновесия электролитической диссоциации воды, в растворе появляется избыток гидроксильных ионов, реакция среды pH > 7. Гидролиз протекает по аниону. Образующаяся в результате первой ступени гидролиза по аниону кислая соль – гидрокарбонат натрия – может подвергаться дальнейшему взаимодействию с водой. Но вторая ступень гидролиза имеет меньшую величину константы гидролиза, чем первая ступень. Это обусловлено уменьшением константы диссоциации кислоты при переходе от Ккисл1 к Ккисл2; например, если ион HCO3- диссоциирует слабее, чем H2CO3,то он и образуется в первую очередь при гидролизе Na2CO3.
По второй ступени гидролиз протекает следующим образом:
а) в молекулярной форме
NaHCO3 + H2O NaOH + H2CO3;
б) в ионно-молекулярной форме
Na+ + (HCO3)- + H2O Na+ +OH- + H2CO3;
в) в краткой ионно-молекулярной форме
(HCO3)- + H2O OH- + H2CO3 .
Константа гидролиза карбоната натрия по Iступени связана с константой диссоциации кислоты по 2-й ступени Ккисл2, константа же гидролиза по 2-й ступени связана с константой диссоциации кислоты поIступени Ккисл1.
Кг1 = , (27)
Кг2=. (28)