6.Б. Гидролиз солей сильного основания и слабой кислоты. Вывод аналитических зависимостей. Задачи по теме.

Рассмотрим второй случай. Протекает по аниону.

KA  K⁺ + А^–;

А^– + НОН  НА + ОН^­ К’_РАВН =

Концентрация Н₂О практически не изменяется (const), следовательно:

К_г = (1)

НА  Н⁺ + А^– К_а =

(2)

Подставим уравнение (2) в уравнение (1)

К_г = ^. (3)

Константа гидролиза соли не зависит от концентрации, а только от природы соли.

Одной из характеристик гидролиза является степень гидролиза h. h равна отношению гидролизованных молекул соли к общему числу молекул.

А^– +НОН  НА + ОН^– К_г = =  Ch²

C(1-h) Ch Ch

Это уравнение связывает степень гидролиза и концентрацию соли. Если гидролиз слабый, то h<<1 и (1-h)  1, тогда

К_г = Ch², .

Свяжем степень гидролиза с константой K_W – ионным произведением воды. Можно определить реакцию среды после протекания гидролиза соли сильного основания и слабой кислоты..

Из уравнения (3):

рOН = –lg [OH^–]= –lg = –½ (lgK_W –lgKa + lgC) = –½ (–14 – lgKa + lgC) = = 7 + ½ lgKa – ½ lgС = 7 – ½ pKa – ½ lgС..

рН = 14 –рOН = 14 – (7 + ½ lgKa – ½ lgС)

рН = 7 – ½ lgKa + ½ lgС

или рН = 7 + ½ рKa + ½ lgС

Вывод: С увеличением концентрации степень гидролиза будет уменьшаться. С повышением температуры степень гидролиза будет расти. При повышении температуры повышается растворимость и диссоциация воды, это способствует гидролизу. При повышении температуры изменяется K_a. К_W растет быстрее, чем К_а. Если рассмотреть гидролиз соли многоосновной слабой кислоты и слабого основания, то по последней ступени гидролиз практически не идет, т.к. продукты этой реакции смещают равновесие в сторону негидролизованных молекул.

Т.о., в случае соли многоосновной кислоты гидролиз по каждой последующей ступени намного меньше, чем по предыдущей. Поэтому учитывается гидролиз только по первой ступени.

ба. Гидролиз солей слабого основания и сильной кислоты. Степень и константа гидролиза. Вывод аналитических зависимостей.

Рассмотрим соль слабого основания и сильной кислоты (например ZnC1₂).Гидролиз идет по катиону.

Me⁺ + HOH  MeOH + H⁺

C(1-h) Ch Ch

К_г =

Если гидролиз слабый, то h<<1 и (1-h)  1, тогда

К_г = Ch²

К_г = (1)

MeOH  Me⁺ + OH^– ; К_b = (2)

К_г = = = =  Ch²

h пренебрегают

Выведем выражение для рН:

К_г = = =

[H⁺] = =

pH = –lg [Н⁺]= –lg = –½ (lgK_W – lgK_b + lgC) = –½ (–14 – lgK_b + lgC) = = 7 + ½ lgK_b – ½ lgС.

pH =7 + ½ lgK_b – ½ lgС.

pH = 7 – ½ рK_b – ½ lgС

рOН = 7 + ½ pKa – ½ lgС

IV. Гидролиз солей слабого основания и слабой кислоты. Вывод аналитических зависимостей.

KtA  Kt⁺ + A^–

Kt⁺ + A^– + НОН  KtOH + HA

К_г = [KtOH] [HA] / [Kt⁺] [A^–]

KtOH  Kt⁺ + OH^–

[KtOH] [HA] / [Kt⁺] [A^–]

К_b =  [KtOH] =

НА  Н⁺ + А^– К_а =

К_г = [KtOH] [HA] / [Kt⁺] [A^–] = =

Как следует из полученного уравнения, константа гидролиза не зависит от концентрации соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой, а зависит от природы катиона и аниона K_a и K_b и от температуры, т.к. K_a и K_b от нее зависят.

Kt⁺ + A^– + НОН  KtOH + HA

С(1-h) С(1-h) Ch Ch

К_г = =

Соли слабых кислот и оснований значительно гидролизованы, поэтому в знаменателе величиной h пренебрегать нельзя.

=

Выведем аналитическую зависимость от рН среды для константы гидролиза

К_г = [KtOH] [HA] / [Kt⁺] [A^–]

[KtOH]=[HA], а [Kt⁺] = [A^–] = С_соли

К_г = [HA]² / С_соли ²

[HA] = =

К_г = =

=

[H⁺]² =

pH = –lg [Н⁺]= –lg = 7 –½ lgK_a + ½ lgK_b =7 + ½ рK_a – ½ pK_b