ДЗ – 3(3)

«Гидролиз солей»

1. Примеры решения задач

Пример 1. Вычислить степень гидролиза цианида калия при концентрации 0,1 и 0,001 г-экв/л, если константа диссоциации HCN=7,2∙10^-10.

Решение:

1) Запишем уравнение диссоциации HCN:

HCN ↔ H⁺ + CN^-

KHCN =

2) Запишем уравнение гидролиза KCN в 3-х формах:

а) молекулярной

KCN + H₂O ↔ HCN + KOH;

б ) ионно-молекулярной

K ⁺ + CN^- + H₂O ↔ HCN + K⁺ + OH^- ;

в) в краткой ионно-молекулярной форме

CN^- + H₂O ↔ HCN + OH^- .

Подставляем данные значения в формулу определения степени гидролиза:

h = = = 0.0118,

% = 0.011∙8100 = 1.18%; h = 1,18 .

Для с= 0,001 имеем h = = = 0.118 или

1,18%.

Пример 2. Вычислить К гидролиза, h и pH 0,1 моль/л раствора CH₃COONa.

Решение:

Запишем уравнение гидролиза CH₃COONа в 3-х формах:

а) молекулярной

CH₃COONa + H₂O↔ CH₃COOH + NaOH;

б) ионно-молекулярной

CH₃COO^- + Na⁺ + H₂O↔ CH₃COOH + Na⁺ + OH^- ;

в) краткой ионно-молекулярной

CH₃COO^- + H₂O ↔ CH₃COOH + OH^- .

Kг = ,

KCH₃COOH = 1,74 ∙10^-5 ,

KH₂O = 10^-14 ,

Kг = = 5,7 ∙10^-10 ;

степень гидролиза h определяем по формуле

h = = = 7,4∙10^-5 или h = 0,0076 %

[OH^-]^- = c ∙ h

[OH^-] = 10^-1 ∙ 7,6 ∙ 10^-6 моль;

ионное произведение воды

[H⁺] ∙ [OH^-] = KH₂O ,

отсюда [H+] = ; pH = - Ig [H⁺],

pH = - Ig ≈ 6,88 .

Пример 3. Вычислить, чему равна константа гидролиза, h и pH 0,1 моль/л раствора фосфата натрия Na₃PO₄.

Решение:

Запишем уравнение гидролиза по 3-м ступеням в 3-х формах:

I ступень:

а) молекулярная

Na₃PO₄ + H₂O ↔ Na₂HPO₄ + NaOH;

б) ионно-молекулярная

3 Na⁺ + PO₄^3- + H₂O ↔ 2Na⁺ + (HPO₄)^2- + Na⁺ + OH^- ;

в) краткая ионно-молекулярная

PO₄^3- + H₂O ↔ HPO₄^2- + OH^- .

II ступень:

а) молекулярная

Na₂HPO₄ + H₂O ↔ NaH₂PO₄ + NaOH;

б) ионно-молекулярная

2 Na⁺ + HPO₄^2- + H₂O↔ Na⁺ + H₂PO^-₄ + Na⁺ + OH^- ;

в) краткая ионно-молекулярная

HPO₄^2- + H₂O ↔ H₂PO₄^- + OH^- .

III ступень:

а) молекулярная

NaH₂PO₄ + H₂O ↔ H₃PO₄ + Na⁺ + OH^- ;

б) ионно-молекулярная

Na⁺ + H₂PO₄^- + H₂O ↔ H₃PO₄ + NaOH;

в) краткая ионно-молекулярная

H₂PO^-₄ + H₂O ↔ H₃PO₄ + OH^- .

Хотя ионы HPO₄^2- и H₂PO₄^- способны гидролизоваться, однако степени гидролиза ионов HPO₄^2- и H₂PO₄^- малы.

Второй и третьей стадией гидролиза можно пренебречь.

Тогда К гидролиза, h и pH раствора определяем для уравнения

PO₄^3- + H₂O ↔ HPO₄ + OH^-.

Из таблицы А.1 имеем:

K(H₃PO₄ = 7,6 ∙ 10^-3,

K(H₂PO₄^- )= 6,2 ∙ 10^-8,

K(HPO₄^2- )= 1,3 ∙ 10^-12,

Кг = = = = 0,0076.

Для определения h воспользуемся формулой

h = = = 0,277, или 2,77%.

Отсюда

[OH^-] = ch = 0,1∙ 0,277 = 2,77 ∙ 10^-2,

14-1,56=12,44

pH = 10 – 1,42 = 12,6 .

Пример 4. Как будет изменяться pH при растворении в воде солей

1 CuCl₂, 2. Na₂SO₃, 3. K₂SO₄ ?

Решение:

1 Гидролиз соли CuCI₂ проходит ступенчато (в основном по I ступени) по катиону Cu²⁺.

Первая ступень гидролиза в 3-х формах:

а) молекулярная

CuCI₂ + H₂O ↔ Cu(OH)CI + HCI;

б) ионно-молекулярная

C u²⁺ + 2CI^- + H₂O ↔ (CuOH)⁺ + CI^- + H⁺ + CI^-

в) краткая ионно-молекулярная

Cu²⁺ + H₂O↔ (CuOH)⁺ + H⁺ _.

Вторая ступень гидролиза практически не протекает:

а) молекулярная

Cu(OH)CI + H₂O ↔ (CuOH)₂↓ + HCI;

б) ионно-молекулярная

( CuOH)⁺ + CI^- + H₂O ↔ (CuOH)₂↓ + H⁺ + CI^-

в) краткая ионно-молекулярная

(CuOH)⁺ + H₂O ↔ (CuOH)₂↓ + H⁺ .

2 Гидролиз соли Na₂SO₃ гидролиз протекает по аниону.

I ступень гидролиза:

а) молекулярная

Na₂SO₃ + H₂O ↔ NaHSO₃ + NaOH;

б) ионно-молекулярная

2Na⁺ + SO₃^2- + H₂O ↔ Na⁺ + HSO₃^- + Na⁺ + OH^- ;

в) краткая ионно-молекулярная

SO₃^2- + H₂O ↔ HSO₃^- + OH^- .

II ступень гидролиза:

а) молекулярная

NaHSO₃ + H₂O ↔ H₂SO₃ + NaOH ;

б) ионно-молекулярная

Na⁺ + HSO₃^-+ H₂O↔ H₂SO₃ + Na⁺ + OH^- ;

в) краткая ионно-молекулярная

HSO₃^-+ H₂O↔ H₂SO₃ + OH^- .

3 Соль K₂SO₄ образована сильным основанием (КОН) и сильной кислотой (Na₂SO₄).

Гидролизу не подвергается, pH = 7.

Пример 5. Закончить уравнение реакции с учётом возможности необратимого гидролиза образуемых солей.

AI₂(SO₄)₃ + Na₂S + H₂O → ?

Решение:

Гидролиз в данном случае идёт до конца, так как образуются осадок AI(OH)₃ и газ H₂S.

Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:

AI₂(SO₄)₃ + 3Na₂S + 6H₂O → 3Na₂SO₄ + 2AI(OH)₃↓ + 3H₂S↑.