51. Гидролиз солей.

Вода является не только универсальным растворителем, но и активным реагентом, способным разлагать растворяетмые вещества, действуя на них как кислота: Pcl+4H2O=H3PO4+5HCl или как основание: Fe2S3+6H2O=2Fe(OH)3+3H2S/ Гидролиз — это обменная реакция взаимодействия растворённых солей с водой с образованием слабого электролита (т.е. слабодиссоциирующих частиц). Опыт показывает, что растворы средних солей (т.е. не содержащих ионов H+ или OH-) могут иметь не только нейтральную, но и кислую или щелочную среду. Эти факты объясняются взаимодействием солей с водой. Поскольку соли в растворе находятся в виде ионов, то очевидно, что с водой взаимодействуют именно ионы. Любую соль можно представить как продукт нейтрализации кислоты (HАn) основанием (KtOH): Hаn+KtOH=KtАn+HOH, где Kt — катион, а An — анион. Следовательно гидролиз — это процесс, обратный реакции нейтрализации. Необходимым условием его протекания является образование слабого электролита — слабой кислоты или слабого основания: KtАn + HOH=HAn+KtOH. Гидролизу подвергаются все растворимые соли, кроме солей, образованных сильными основаниями и сильными кислотами (NaCl, K2SO4? Ba(NO3)2 и др. - их ионы не могут при взаимодействии с водой образовать слабые электролиты. Ионы H+ и OH- из воды не высвобождаются, и среда раствора будет нейтральной = 7). Соли сильного основания и слабой кислоты подвергаются гидролизу по аниону: KCN, Na2CO3, Na2S, CH3COONa и др. Например, ацетат натрия CH3COONa диссоциирует на ионы CH3COO- и Na+. Ионы натрия взаимодействовать с водой не будут, так как продуктом такой реакции был бы гидроксид натрия, являющийся сильным электролитом. Не буду расписывать гидролиз этого примера — всё понятно, освободившиеся гидроксид-ионы обусловливают щелочную среду раствора. В уравнениях гидролиза ставим двойную стрелку — процесс обратимый. Соли слабого основания и сильной кислоты (NH4Cl, AlCl3, Cu(NO3)2 и др.) подвергаются гидролизу по катиону. К солям слабого основания и слабой кислоты относятся соли типа NH4CN, Al2S3, AgF и др. С водой в это случае взаимодействуют и катионы и анионы. Характер среды растворов таких солей определяется не образующимися ионами H+ и OH- а тем, какой из двух слабых электролитов является более сильным.

В случае солей многоосновных слабых кислот (или мноокислотных слабых оснований) гидролиз может протекать ступенчато с образованием кислых (основных) солей:

1) Na2S+H2O=NaOH+NaHS: S^2-+H2O=OH^-+HS^-

2. NaHS+H2O=NaOH+H2S: HS- + H2O=OH^-+H2S

В неживой природе гидролиз — один из процессов, в результате которого происходит разрушение одних горных пород и образование других, в том числе и почвообразующих.

52. Константа и степень гидролиза, их зависимость от температуры.

Константа гидролиза — произведение константы равновесия процесса гидролиза на концентрацию воды. Степень гидролиза — доля частиц, подвергшихся гидролизу. Степень гидролизав зависит от константы равновесия между солью и образующими её кислотой и основанием, а так же от температуры и от концентрации соли. Запишим уравнение гидролиза в общем виде: МА+H2O<=>НА+МОН, НА-кислота, МОН-основание, МА — обрахованная ими соль. Этому равновесию отвечает константа: К_с=[НА]*[МОН]/[МА]*[H2O]. Концентрация воды в разбавленных растворах представляет собой практически постоянную величину. Обозначая К_с*[H2O]=К_г получим: К_г=[НА]*[МОН]/[МА]. Например, соль, образованная слабым основанием (NH4OH) и сильной кислотой (HCl).

NH4Cl+H2O=NH4OH+HСl или в ионном виде NH4+ + HOH=NH4OH+H+. К_с=[NH4OH]*[H+]/[NH4+]*[H2O]=> K_г= К_с*[H2O]=[NH4OH]*[H+]/[NH4+]

Величина К_г называется константой гидролиза соли. Её значение характеризует способность данной соли подвергаться гидролизу, чем больше К_г , тем в большей степени протекает гидролиз. Для случая соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием, К_г связана с константой кислотности кислоты К_к зависимостью: К_г = Кв/К_к. Это уравнение показывает, что, чем слабее кислота, тем в большей степени подвергаются гидролизу её соли. Для солей образованных слабым основанием и сильной кислотой аналогичное соотношение связывает К_г с константой основности основания: К_г = Кв/К_о. Т.е. Чем слабее основание, тем в большей степени подвергаются гидролизу образованные им соли. Для солей. Образованных слабой кислотой и слабым основанием: К_г = Кв/К_оК_к . Степень гидролиза определяется природой соли, её концентрацией и температурой. Природа соли проявляется в величине константы гидролиза. Зависимость от концентрации выражается в том, что с разбавлением раствора степень гидролиза увеличивается. Влияние температуры н степень гидролиза вытекает из принципа Ле Шателье. Все реакции нейтрализации протекают с выделением кислоты, а гидролиз — споглощением теплоты. Поскольку выход эндотермических реакций с ростом температуры увеличивается, то и степень гидролиза растёт с повышением температуры.