- •Уфимский государственный нефтяной технический университет
- •1 Теоретические основы общей химии
- •Химическая кинетика и равновесие
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •Гидролиз солей
- •Лабораторная работа
- •3.1 Окислительно-восстановительные
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •1.4 Комплексные соединения
- •Лабораторная работа
- •Опыт 2. Получение гидроксокомплексов
- •Контрольные вопросы
- •1.5 Коррозия металлов
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •2 Химия элементов
- •2.1 Подгруппа меДи
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •2.2 Алюминий
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •2.3 Азот
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •2.4 Сера
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •2.5 Галогены
- •Лабораторная работа
- •Контрольные вопросы
- •Список рекомендуемой литературы
- •Содержание
- •Редактор л.А. Матвеева
- •450062, Рб, г. Уфа, ул. Космонавтов,1.
Контрольные вопросы
1 Что называется скоростью химической реакции? В каких единицах она измеряется?
2 В чем различие реакций, происходящих в гомогенных системах и гетерогенных системах?
3 Почему при повышении концентрации реагирующих веществ и температуры скорость реакции увеличивается?
4 Какое состояние реакционной химической системы называется химическим равновесием? Почему химическое равновесие называют подвижным (динамическим)?
5 Какие методы ускорения течения реакций существуют? Что называется катализом?
6 Какова роль катализатора в химической реакции? Влияет ли катализатор на состояние химического равновесия?
-
Гидролиз солей
Обменная реакция веществ с водой, при которой происходит изменение концентрации водородных ионов, т.е. рН раствора, называется гидролизом. Взаимодействие с водой протекает часто ступенчато, с различной глубиной, с образованием комплексов в зависимости от условий и природы реагирующих веществ. Гидролизу подвергаются разные вещества: соли, галогенангидриды, карбиды, углеводы, белки, жиры и т.д. Осахаривание крахмала, гидролиз древесины, получение мыла и другие важные производства основаны на гидролизе.
Весьма важное значение имеет гидролиз солей. Он протекает только в тех случаях, когда из ионов соли и ионов воды может образовываться хотя бы одно слабодиссоциирующее или очень мало растворимое вещество. Образование такого вещества сопровождается связыванием одного из ионов воды, смещением равновесия диссоциации воды и изменением рН раствора.
В зависимости от характера солей различают три основных вида их гидролиза:
1) гидролиз солей; образованных слабым основание и сильной кислотой: NH4, CuCI2, AI2(SO4)3, SnCI2 и др. гидролиз таких солей идет по катиону (рН<7):
NH4NO3 + H2O NH4OH + HNO3
NH4+ + NO3- + H-OH NH4OH + H+ + NO3-
NH4+ + H-OH NH4OH + H+
Если катион многозарядный, то в результате гидролиза образуется чаще всего не слабое основание, а основная соль. Гидролиз идет ступенчато:
AICI3 + H-OH AIOHCI2 + HCI
AI3+ + H-OH AIOH2+ + H+ (I ступень)
AIOH2+ + H-OH AI(OH)2+ + H+ (II ступень)
AI(OH)2+ + H2O AI(OH)3 + H+ (III ступень)
В растворе накапливаются ионы H+ , которые препятствуют прохождению гидролиза по II и тем более по III ступени;
2) гидролиз солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием: Na2CO3, KCN, Na2SO3, KNO2 и др. (рН>7):
KCN + H-OH HCN + KOH
K+ + CN- + H-OH HCN + K+ + OH-
CN- + H-OH HCN + OH-
Соли, образованные сильным основанием и слабой многоосновной кислотой, гидролизуется ступенчато с образованием кислых солей.
Na2CO3 + H-OH NaHCO3 + NaOH
CO32- + H-OH HCO3- + OH- ( I ступень)
HCO3- + H-OH H2CO3 + OH- (II ступень)
Гидролиз идет, в основном, только по I ступени, т.к. появившиеся гидроксид-ионы препятствуют прохождению гидролиза по II ступени, т.е. смещают равновесие второй реакции влево;
3) гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой. Соли этого типа легче других подвергается гидролизу, т.к. одновременно связываются ионы Н+ и ОН-. В зависимости от зарядности катиона и аниона при гидролизе таких солей могут образовываться слабое основание и слабая кислота, слабая кислота и основная соль, слабое основание и кислая соль.
(NH4)2S + H2O NH4OH + NH4HS
2NH4+ + S2- + H-OH NH4OH + NH4+ + HS-
При гидролизе солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой, рН раствора может быть равен 7, если образуется кислота и основание одинаковые по силе.
Некоторые из солей, образованные очень слабым основанием и очень сильной кислотой, подвергаются необратимому гидролизу. Например, полному гидролизу подвергаются сульфиды и карбонаты трехзарядных катионов (AI3+, Fe3+, Cr3+).
Поскольку гидролиз принадлежит к числу обратимых процессов, то положение его равновесия может быть смещено в ту или иную сторону изменением концентрации веществ, участвующих в реакции, а также температуры раствора. Так, разбавляя раствор, т.е. увеличивая в нем относительную концентрацию воды, на основании принципа Ле Шателье можно увеличить степень гидролиза. Наоборот, приливая кислоту в растворы, имеющие кислую реакцию, или щелочь в растворы с щелочной реакцией, можно получить степень гидролиза. С повышением температуры раствора степень гидролиза соли увеличивается.
Таким образом, для того, чтобы соли не повергались гидролизу, их необходимо хранить при более низкой температуре и в более высокой концентрации.