І. Гідроліз солі, утвореної сильною основою і слабкою кислотою

Розглянемо гідроліз натрій ацетату NaCH₃COO. Ця сіль є продуктом взаємодії сильної основи NaOH і слабкої кислоти CH₃COOН. Натрій ацетат добре розчиняється у воді і повністю дисоціює на йони:

NaCH₃COO = Na⁺ + СН₃СОО^–

В реакціях гідролізу беруть участь тільки ті йони солі, які здатні під час взаємодії з водою утворювати слабкі електроліти. Такими йонами у наведеному прикладі є ацетат-йони СН₃СОО^– (залишки слабкої кислоти), які відтягуюють від молекул води атоми гідрогену, зв’язучи їх в молекули слабкого електроліту – ацетатної кислоти СН₃СООН і звільняючи при цьому йони ОН^– :

(9.15)

Йони Na⁺ не взаємодіють з водою, тому що не можуть зв’язати групи ОН води в молекули, оскільки NaOH – сильний електроліт і існує у розчині лише у вигляді йонів.

У розчині внаслідок гідролізу солі створюється надлишок йонів ОН^– і розчин набуває лужної реакції ([OH^–] > [H⁺], рН>7).

Для того, щоб написати рівняння (9.15) у молекулярному вигляді, потрібно об`єднати в молекули йони СН₃СОО^– та ОН^– з йонами протилежного знаку, а саме з йонами Na⁺:

NaСН₃СОО + Н₂О СН₃СООН + NaОН

Сіль калій карбонат К₂СО₃ теж утворена сильною основою КОН та слабкою двохосновною кислотою Н₂СО₃, і у розчині існує у вигляді йонів: К₂СО₃ = 2К⁺ + СО₃^2–

З водою взаємодіють лише йони, що є залишками слабкої кислоти, з якої утворена ця сіль, тобто йони СО₃^2–. Оскільки йони СО₃^2– є двозарядними, то ця взаємодія відбувається ступінчасто:

Йони СО₃^2– при вза′ємодії з водою утворюють спочатку аніони кислої солі НСО₃^–, а вже за другим ступенем утворюються молекули карбонатної кислоти Н₂СО₃. Внаслідок цієї взаємодії розчин стає лужним (рН>7).

Гідроліз такої солі практично обмежується першим ступенем. Це пояснюється тим, що реакція відбувається переважно у напрямку утворення більш слабкого електроліту, яким є йони НСО₃^- (К(НСО₃^–) = =4,710^–11), а не молекули Н₂СО₃ (К(Н₂СО₃) = 4,510^–7): К(НСО₃^–) < К(Н₂СО₃).

Нижче наведені рівняння першого та другого ступенів гідролізу солі К₂СО₃ у молекулярному вигляді:

К₂СО₃ + Н₂О КНСО₃ + КОН (перший ступінь)

КНСО₃ + Н₂О Н₂СО₃ + КОН (другий ступінь)

Іі. Гідроліз солі, утвореної слабкою основою та сильною кислотою

Сіль амоній хлорид NH₄Cl можна розглядати як сіль, що утворена слабкою основою NH₄OH та сильною кислотою HCl.

Нижче наведений процес дисоціації солі на йони:

NH₄Cl = NH₄⁺ + Cl^–

В реакції гідролізу беруть участь тільки йони NH₄⁺, які є залишками слабкої основи, з якої утворена ця сіль. Йони NH₄⁺ відтягують від води гідроксид-групи, звільняючи при цьому йони H⁺:

(9.16)

У розчині солі йони Н⁺ знаходяться у надлишку, тому розчин цієї солі набуває кислої реакції ([H⁺] > [OH^–], рН<7).

Об`єднуючи йони NH₄⁺ та H⁺ з йонами Cl^– в молекули, дістанемо рівняння реакції (9.16) у молекулярному вигляді:

NH₄Cl + H₂O NH₄OH + HCl

Сіль купрум (ІІ) сульфат CuSO₄, утворена теж сильною кислотою H₂SO₄ та малодисоційованою основою, якою є купрум (ІІ) гідроксид Cu(OH)₂. Отже, у гідролізі солі беруть участь тільки йони Cu²⁺. Оскільки ці йони є двозарядними, тому гідроліз солі відбувається ступінчасто:

За першим ступенем йони Cu²⁺ при вза′ємодії з водою утворюють спочатку катіони основної солі CuOH⁺, а за другим ступенем – молекули Cu(OH)₂. Розчин набуває кислої реакції (рН<7).

Внаслідок того, що йони CuOH⁺ є менш дисоційованим електролітом, ніж Cu(OH)₂, гідроліз відбувається практично тільки за першим ступенем.

Нижче наведені рівняння першого та другого ступенів гідролізу солі CuSO₄ в молекулярному вигляді:

2CuSO₄ + 2H₂O (CuOH)₂SO₄ + H₂SO₄ (перший ступінь)

(CuOH)₂SO₄ + 2H₂O 2Сu(OH)₂ + H₂SO₄ (другий ступінь)

ІІІ. Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і слабкою кислотою

Прикладом такої солі може бути амоній ацетат NH₄CH₃COO, який є продуктом взаємодії слабкої основи NH₄OH та слабкої кислоти CH₃COOH і у розчині повністю дисоціює на йони:

NH₄CH₃COO = NH₄⁺ + CH₃COO^–

Оскільки в реакціях гідролізу солей беруть участь йони, що є залишками слабких електролітів, з яких утворена сіль, то в даному випадку і йони NH₄⁺, і йони СН₃СОО^- одночасно зв’язують відповідно гідроксид-групи та атоми гідрогену води в молекули NH₄OH і СН₃СООН:

(9.17)

Реакція розчину залежить від співвідношення констант дисоціації утворених кислоти та основи. Оскільки константи дисоціації NH₄OH і СН₃СООН практично однакові (К=1,810^–5), то основа NH₄OH дисоціює з утворенням йонів ОН^– (NH₄OH ОН^– + NH₄⁺) такою ж мірою, як і кислота СН₃СООН – з утворенням йонів Н⁺ (CH₃COOH Н⁺ + CH₃COO^–). Отже, у розчині цієї солі концентрація йонів Н⁺ і ОН^– однакова. Тому розчин є нейтральним ([OH^–] = [H⁺], рН=7).

Сіль амоній карбонат (NH₄)₂CO₃ теж утворена слабкою основою NH₄OH та слабкою кислотою Н₂СО₃. Тому у гідролізі цієї солі теж беруть участь одночасно і йони NH₄⁺, і йони СО₃^2–:

(9.18)

Але константа дисоціації NH₄OH (К(NH₄OH)=1,810^–5) більша за константу дисоціації йонів НСО₃^- (К(НСО₃^–) = 4,710^–11), тобто NH₄OH є менш слабким електролітом, ніж йони НСО₃^–. Отже, NH₄OH дисоціює з утворенням йонів ОН^– (NH₄OH ОН^– + NH₄⁺) більшою мірою, ніж йони НСО₃^– – з утворенням йонів Н⁺ (НСО₃^– Н⁺ + СО₃^2–). Тому у розчині цієї солі переважають йони ОН^- і розчин є лужним ([OH^–] > [H⁺], рН>7).

Молекулярні рівняння реакцій (9.17) та (9.18) мають такий вигляд:

NH₄CH₃COO + H₂O NH₄OH + CH₃COOH

(NH₄)₂CO₃ + H₂O NH₄OH + NH₄HCO₃

Гідроліз розглянутих вище солей є процесом оборотним. Пряма реакція відбувається у напрямку утворення слабких електролітів, якими є або основа, або кислота, або і основа, і кислота, а зворотна – у напрямку утворення теж слабкого електроліту – води. У рівняннях цих реакцій записують знак оборотності.

Якщо продукти гідролізу виходять зі сфери реакції, тобто, якщо утворюються нерозчинні або леткі речовини, то гідроліз таких солей – процес необоротний.

Прикладом такого випадку є гідроліз алюміній сульфіду:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S

В рівняннях необоротного процесу записують знак рівності.

IV. Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою, гідролізу не піддаються, оскільки йони таких солей не здатні утворювати з водою слабкі електроліти.

Тому рівновага дисоціації води на йони Н₂О Н⁺ + ОН^– не порушується і концентрація йонів Н⁺ і ОН^– у розчині цих солей залишається такою ж самою, як і в чистій воді. Розчини таких солей, як NaClO₄, KCl, KNO₃, Na₂SO₄, CaCl₂, Ba(NO₃)₂ тощо, є нейтральними (рН7).