Степень гидролиза. Константа гидролиза

Количественными оценками способности соли подвергаться гидролизу являются степень гидро-лиза ά_гид и константа гидролиза К_гид. Степень гидролиза показывает, какая часть соли содержащаяся в растворе (моль/л), подверглась гидролизу и рассчитывается как отношение

ά_гид = С_{М гид} / С_{М (р-р)} (100). Очевидно, что для обратимого процесса гидролиза ά_гид < 1 (100%), а для необратимого гидролиза ά_гид = 1 (100%). Степень гидролиза зависит от концен-трации соли, температуры раствора. ά_гид увеличивается при разбавлении раствора соли (при уменьшении концентрации соли) и при увеличении температуры раствора Выражение для константы равновесия процесса гидролиза, которая называется константой гидролиза, имеет свой вид для каждого случая гидролиза.

Соль образована сильным основанием и слабой кислотой (на примере NaCns)

Сокращенное уравнение гидролиза: CNS^- + HOH <=> HCNS + OH^-

К_гид = [HCNS]_* [OH^-] _*[H⁺] / [CNS^-] _* [HOH] _* [H⁺]

Если умножить числитель и знаменатель дроби на [H⁺], то выражение для К_гид принимает вид:

К_гид = К^-_w / К_дис (HCNS).

Поскольку К^-_w величина постоянная и равна 10^-14, то очевидно, что чем меньше К_дис слабой кислоты, анион которой входит в состав соли, тем больше К_гид.

Соль образована слабым основанием и сильной кислотой ( на примере nh4ci)

Сокращенное уравнение гидролиза: NH₄⁺ + HOH <=> NH₄OH + H⁺

К_гид = [NH₄OH]_* [H⁺] _* [OH^-] / [H⁺] _* [HOH] _* [OH^-],

Если умножить числитель и знаменатель дроби на [OH^-], то выражение для К_гид принимает вид:

К_гид = К^-_w / К_дис (NH₄OH).

Очевидно, что чем меньше К_дис слабого основания, катион которого входит в состав соли, тем больше К_гид.

Соль образована слабым основанием и слабой кислотой ( на примере nh4cns)

Сокращенное уравнение гидролиза: NH₄⁺ + CNS^- + HOH <=> NH₄OH + HCNS

К_гид = [NH₄OH]_* [HCNS]_* [OH^-]_* [H⁺] / [NH₄⁺]_*[CNS^-]_*[HOH]_*[OH^-]_*[H⁺],

Если умножить числитель и знаменатель дроби на произведение [H⁺]_*[OH^-], то выражение для К_гид принимает вид:

К_гид = К^-_w / К_дис (NH₄OH) _* К_дис (HCNS)

Между К_гид и ά_гид соли существует связь, которая выражается уравнением законаОствальда.

ά_гид = (К_{гид /} С_{М соли})^1/2.

Концентрацию ионов OH^- и H⁺, которые накапливаются в растворе при гидролизе солей, а также рН и рОН можно рассчитать по формулам:

а) для соли образованной сильным основанием и слабой кислотой

[OH^-] = ά_{гид *} С_{М соли} Тогда рН = 14 – рОН = 14 – Ig(ά_{гид *} С_{М соли}).

рН = 14 – lg [(К_w / К_{дис слаб.кисл. *} С_{М соли})^1/2]

б) а) для соли образованной слабым основанием и сильной кислотой

[H⁺] = ά_{гид *} С_{М соли} Тогда рН = – Ig[H⁺] = -Ig(ά_{гид *} С_{М соли}).

рН = – lg [(К_w / К_{дис слаб.основ. *} С_{М соли})^1/2]

Задачи

131. Вычислите константу гидролиза формиата натрия HCOONa. Какова степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора?

132. Вычислите константу гидролиза гипохлорита калия. Каковы степень гидролиза соли в 0,1 М растворе, и рН раствора?

133. Вычислите константу гидролиза хлорида аммония. Каковы степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора?

134. Вычислите рН и степень гидролиза 0,1 М раствора NaF.

135. Вычислите константу гидролиза карбоната натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора.

136. Вычислите константу гидролиза ортофосфата натрия. Каков рН: а) 2,4 М раствора Nа₃РО₄; б) 0,1 М раствора той же соли? Определите в обоих случаях степень гидролиза соли.

137. Вычислите константу гидролиза сульфита натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора.

138. Вычислите рН и степень гидролиза в 0,3 М растворе ZnCl₂.

139. Вычислите рН и степень гидролиза в;0,02 М растворе Fe(NO₃)₃.

140. Вычислить константу гидролиза фторида калия, определить степень гидролиза этой соли в 0,01 М растворе и рН раствора.

141. Вычислить константу гидролиза хлорида аммония, определить степень гидролиза этой соли в 0,01 М растворе и рН раствора.

142. Определить рН 0,02 н. раствора соды Nа₂СО₃, учитывая только первую ступень гидролиза.

143. Сравните степень гидролиза соли и рН среды в 0,1 М и 0,001 М растворах цианида калия.