Вопрос 42.

Химические реакции в растворах электролитов проте­кают, как правило, с высокими скоростями, и химическое равновесие большинства процессов устанавливается быстро.

Химические свойства раствора электролита складываются изсвойств образующих его ионов. Группа электролитов, содержащаяодин и тот же вид ионов, обладает сходными химическими свойства­ми. Так, все растворы, содержащие хлорид-ионы, при добавлениик ним раствора нитрата серебра дают белый осадок хлоридасеребраAgCl. Подобные качественные реакции на данный вид ионовшироко используются в аналитической химии при определении со­става растворов.

Основным фактором, влияющим на смещение равновесия в рас­творах электролитов, является изменение концентрации ионов. По­этому обменные реакции в растворах идут в сторону малорастворимых веществ или слабых электролитов. Это правило легко объяснимо, так как в результате протекания таких процессов один или несколько видов ионов выводятся из сферы взаимодействия, что в соответствии с принципом Ле-Шателье должно привести к более полному протеканию реакции. Малорастворимые вещества могут выводится из раствора или в виде осадка, или в виде газа. Слабыми электролитами могут быть кислоты и основания, вода и комплексы.

Произведение растворимости – величина, количественно характеризующая способность электролита растворяться.

Каждое условно нерастворимое вещество в некоторой степени все же растворяется, образуя при этом насыщенный раствор. Процесс диссоциации: Ag=Ag⁺+Cl^- Пр=[ Ag⁺]+[ Cl^-]

В насыщенном растворе электролита произведение концентраций его ионов есть величина постоянная при данной температуре.

Вопрос 43.

Гидролиз – процесс взаимодействия соли с водой с образованием слабого электролита.

Гидролизу будут подвергаться соли, образованные:

1. сильным основанием и слабой кислотой.

2. слабым основанием и сильной кислотой.

3. слабым основанием и слабой кислотой.

Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой(Na₂СO₃, Na₂S,) гидролизуются по аниону и раствор имеет щелочную реакцию среды:

\Na₂CO₃^2-+H₂O=NaHCO₃+NaOH

Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой(ZnCl₂,Al₂(SO₄)₃) гидролизуются по катиону и раствор имеет кислую реакцию среды:

ZnCl₂+H₂O=ZnOHCl+HCl

Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой ((NH₄)₂CO₃, (NH₄)₂S) гидролизуются как по катиону, так и по аниону: (NH₄)₂CO₃+2H₂O=H₂CO₃+2NH₄OH

Гидролиз возрастает с разбавлением раствора и пи увеличении температуры. Для подавления гидролиза следует ввести в раствор соли соответствующие кислоту или щелочь, являющиеся продуктами гидролиза.

Степень гидролиза показывает, какая часть от общего количества растворенной в воде соли подверглась гидролизу. Степень гидролиза очень часто выражают в процентах:

.

Константа гидролиза – величина, равная произведению констант всех стадий, из которых складывается процесс гидролиза с учетом стехиометрических коэффициентов. Например:

NH4Cl → NH4+ + Cl-; H2O   H+ + OH-;                                                    K1 = Kw = 10-14; NH4+ + OH-   NH4OH;                                          K2 = 1/K(NH4OH) = 1/1,7·10-5 NH4+ + H2O   NH4OH + H+;                                 Kобщ = K1·K2=5,7·10-10.

Чем выше величина константы, тем сильнее соль подвергается гидролизу.

Факторы, влияющие на гидролиз

Концентрация соли. Поскольку гидролиз — процесс обратимый, то добавление воды в раствор будет способствовать смещению этой равновесной реакции вправо, т. е. разбавление соли усиливает ее гидролиз.

Температура. Все реакции нейтрализации идут с выделением теплоты. Следовательно, гидролиз — процесс эндотермический:

соль + вода = продукты гидролиза — Q.

Согласно принципу Ле-Шателье повышение температуры для таких процессов способствует смещению равновесия вправо, т. е. усиливает гидролиз соли.

Влияние кислот и оснований. Процессы гидролиза солей сопровождаются выделением ионов Н+ или ОН–. Поэтому добавление кислоты к раствору соли, гидролиз которой проходит по катиону, т. е. с образованием ионов Н+, смещает равновесие обратимого процесса влево, процесс гидролиза подавляется. Добавление к этому же раствору щелочи, наоборот, приводит к смещению равновесия вправо, так как ионы ОН– будут связывать ионы Н+ в молекулы воды, т. е. гидролиз усилится.