8. Реакции обмена в растворах электролитов. Гидролиз солей

Рекомендуемая литература:

Н.В. Коровин, Общая химия, гл.8, §§8.3-8.6; Лекции по теме.

Н.Л. Глинка, Задачи и упражнения по общей химии, гл. VII, §5, примеры 1-3, вопросы для самоконтроля №№ 599-607.

Вопросы для подготовки

Сильные и слабые электролиты. Равновесия в растворах слабых электролитов. Константа диссоциации. Константа диссоциации воды. Ионное произведение воды и его зависимость от температуры. Водородный показатель и методы определения рН. Среда водных растворов кислот, оснований и солей. Расчет рН водных растворов кислот, оснований и солей.

Условия протекания обменных реакций в растворах электролитов.

Гидролиз солей по катиону, по аниону, по катиону и по аниону. Степень гидролиза и факторы, влияющие на ее величину. Константа гидролиза. Влияние температуры и одноименного иона на равновесие гидролиза. Необратимый гидролиз. Расчет константы гидролиза, степени гидролиза и рН растворов гидролизующихся солей.

Пример 1.

Даны пары веществ: и;и;ииМежду какими парами, возможно химическое взаимодействие и почему? Напишите молекулярное, полное и краткое ионное уравнения возможных реакций.

Решение

Обменные реакции в растворах электролитов протекают в направлении связыва­ния ионов, в направлении образования более слабых электролитов, более устойчивых соединений с меньшим значением константы диссоциации или константы нестойкости.

Реакции обмена в растворах электролитов протекают практически до конца, если выпадает осадок, выделяется газ или образуется слабый электролит (например вода или комплексный ион):

1. – молекулярное уравнение,

– полное ионное уравнение,

– краткое ионное уравнение.

Сульфат цинка и сульфид натрия взаимодействуют, так как образуется осадок.

2. 

Сульфид натрия и соляная кислота взаимодействуют, так как выделяется газ.

3. 

Гидроксид цинка и гидроксид натрия взаимодействуют, так как образуется слабый электролит – комплексный ион.

4. в растворе смесь ионов, реакция не идет, так как не образуется слабый электролит, осадок или газ.

Пример 2.

Напишите краткие молекулярно-ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей и укажите реакцию среды их водного раствора.

Решение

- нитрат калия – соль, образованная катионом сильного основанияKOHи анионом сильной кислотыHNO₃, гидролизу не подвергается, в растворе среда нейтральная, рН=7.

- бромид цинка – соль, образованная катионом слабого основанияи анионом сильной кислоты, гидролизуется по катиону:

В результате гидролиза среда в растворе кислая, рН<7.

- сульфит натрия – соль, образованная катионом сильного основанияи анионом кислоты средней силы, гидролизуется по аниону:

В растворе среда щелочная, рН >7.

- сульфат хрома (III) – соль, образованная катионом слабого основанияи анионом сильной кислоты, гидролизуется по катиону:

В растворе среда кислая, рН<7.

- хлорид бария – соль, образованная катионом сильного основанияи анионом сильной кислоты, гидролизу не подвергается, в растворе среда нейтральная, рН=7.

- фторид аммония – соль, образованная катионом слабого основанияи анионом слабой кислоты, гидролизуется и по катиону и по аниону:

Среда близкая к нейтральной, рН.

Контрольные задания

Задание 8.1

Между какими парами веществ, приведенных в таблице, возможно химическое взаимодействие и почему? Напишите молекулярное, полное и краткое ионное уравнения возможных реакций.

№	Исходные вещества
1	H3PO4и KOH;	FeS и HCl;	Sn(OH)2и NaOH;	NaNO3и KCl
2	K2S и HCl;	FeSO4и (NH4)2S;	Cr(OH)3и KOH;	CuCl2и Na2SO4
3	FeCl3и KOH;	NiSO4 и (NH4)2S;	MgCO3и HNO3;	MgSO4и KCl
4	KHCO3и H2SO4;	Be(OH)2и LiOH;	AlCl3и AgNO3;	KNO3и Na2SO4
5	Na2SO4и BaCl2;	FeSO4и Na2S;	Cr(OH)3и KOH;	NiSO4и Cu(NO3)2
6	Cu(OH)2и HCl;	Pb(NO3)2и KI;	CdSO4и Na2S;	CuBr2и KCl
7	KI и Pb(NO3)2;	FeSO4и KNO3;	Cr(OH)3и KOH;	AgNO3и KCl
8	H2SO4и Na2SO3;	NH4Cl и NaOH;	CuSO4и Na2S;	AlCl3и Ca(NO3)2
9	CdS и HCl;	Cr(OH)3и RbOH;	Ba(OH)2 и CoCl2;	SnSO4 и CuCl2
10	H3PO4и KOH;	FeS и H2SO4;	Pb(OH)2и KOH;	Na3PO4и KCl
11	NaHCO3и Ca(OH)2;	CO2и NaOH;	H2SO4и Cu(OH)2;	Li2S и KNO3
12	Ba(OH)2и CoCl2;	Pb(NO3)2и K2S;	NaOH и Zn(OH)2;	AlCl3и Ca(NO3)2
13	H2SO4и Ba(OH)2;	FeCl3и Cd(OH)2;	Са(OH)2 и HCl;	Zn(NO3)2и NiSO4
14	Cr(OH)3и KOH;	FeCl3и AgNO3;	K2SO4и BaCl2;	NH4Cl и NaNO3
15	H3PO4и CaCl2;	CaCO3 и НCl;	Zn(OH)2 и KOH;	LiNO3 и BaCl2

Задание 8.2

Напишите краткие молекулярно-ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей, приведенных в таблице, и укажите реакцию среды водного раствора солей.

№	Формулы солей				pH
1	NaCN;	CuС12;	СН3СОО NH4	> или < 7
2	Fe2(SO4)3;	Na2SO3;	NH4C1	> или < 7
3	CuSO4;	К2СО3;	MgCl2	> или < 7
4	NaCN ;	Na2SО3;	Рb(NО3)2	> или < 7
5	K2S;	NiSO4;	NH4F	> или < 7
6	NH4Br;	KC1O;	Zn(NO3)2	> или < 7
7	Na3РO4;	(NH4)2SO3;	СrС13	> или < 7
8	Na2SiO3;	Сг(NO3)2;	Са(НСО3)2	> или < 7
9	MgSO4;	NaNO2;	СН3СООLi	> или < 7
10	ZnSO4;	FeC12;	(NН4)2СО3	> или < 7
11	KHSO4;	NH4CN;	FеС13	> или < 7
12	PbCl2;	Na2S;	Cr2(SO4)3	> или < 7
13	Zn(NO3)2;	Li2SiO3;	СН3СООNН4	> или < 7
14	ZnSO4;	А1Вr3;	Na2SO3	> или < 7
15	NiSO4;	CH3COOK;	NH4F	> или < 7