4.10. Решение типовых задач
Задача 1. Вычислить константу гидролиза Кгидр, степень гидролиза hгидр и рН 0,01 М раствора хлорида аммония при t = 25 оС.
Решение. Запишем уравнение реакции гидролиза:
NH4+ + H2O NH4ОН + H+
Для расчетов используем выведенные ранее соответствующие уравнения для солей, гидролизующихся по катиону:
;
=
1,76·10-5
(рК = 4,75) (см. табл.1)
;
(2,37·10-2
%)
;
Задача 2. Вычислить константу гидролиза hгидр и рН 0,01 М раствора ацетата калия при t = 25 оС.
Решение. Запишем уравнение реакции гидролиза:
СН3СОО- + Н2О ↔ СН3СООН + ОН-
Для расчетов используем выведенные ранее соответствующие уравнения для солей, гидролизующихся по аниону:
;
;
(2,39·10-2
%)
Задача 3. Вычислить константу гидролиза hгидр и рН раствора цианида аммония.
Решение. Запишем уравнение реакции гидролиза NH4CN:
NH4+ + СN- + H2O HCN + NH4ОН
Для расчетов используем выведенные ранее соответствующие уравнения для солей, гидролизующихся по аниону:
КHCN = 6,2·10-10, рКHCN = 9,21
,
рК
=
4,76
;
;
hгидр + 0,96 hгидр = 0,96; hгидр ≈ 0,49 (49%) ;
;
рН = 7 + 1/2·9,21 – 1/2·4,76 = 7 + 4,605 – 2,38 ≈ 9,23.
Задача 4. Вычислить константу гидролиза hгидр и рН 0,1 М раствора карбоната калия по 1- ой ступени.
Решение. Запишем уравнение реакции гидролиза карбоната калия по 1-ой ступени. Соль гидролизуется по аниону:
СО32- + Н2О НСО3- + ОН-
Вычисления проводим по формулам, выведенным для бинарных солей, гидролизующихся по аниону:
;
К
= 4,8·10-11;
рК = 10,32.
Из таблицы 1 берется константа ионизации угольной кислоты по 2-ой ступени, т.к. гидролиз по первой ступени идет до иона НСО3-
;
(4,56%)
;
рН = 7 + 1/2·10,32 – 1/2·lg10 -1 = 7 + 5,16 – 0,5 = 11,66.
4.11. Вопросы и задачи для самостоятельного решения
1. Что такое гидролиз? Какие из перечисленных солей будут подвергаться гидролизу: K2CO3, KCl, Li2SO3, Hg(NO3)2, MgCl2, Cr2(SO4)3, SbCl3, Zn(CH3COO)2, Bi(NO3)3, FeSO4? Укажите реакцию среды водных растворов указанных солей.
2. Как гидролизуются многозарядные ионы? Приведите примеры.
3. Могут ли гидролизоваться кислые и основные соли? От чего зависит реакция растворов таких солей?
4. Как изменяется степень гидролиза при разбавлении, при нагревании? Почему?
5. Можно ли в растворах солей, подвергающихся гидролизу, предотвратить гидролиз? Как это сделать?
6. При гидролизе каких солей рН раствора близка к 7? Почему это возможно? Приведите примеры.
7. В случае каких солей в растворах равной концентрации степень гидролиза будет больше: Cu(NO3)2 или Zn(NO3)2; NaCN или NaNO2?
8. Как сместиться равновесие гидролиза следующих солей: ZnSO4, KNO2, Al(OH)SO4 при добавлении к раствору HCl, KOH, NH4Cl?
9. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей: CH3COOK, Cr2(SO4)3, Al(NO3)3. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей?
10. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей: K2S, Al2(SO4)3, FeCl3, (NH4)2S? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза.
11. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей: (NH4)2СО3, Pb(NO3)2, Na2SO3, ZnSO4. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей?
12. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: щелочную реакцию; кислую реакцию.
13. Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций, происходящих при смешивании растворов сульфата алюминия и карбоната натрия.
14. Какие из солей – NaBr, Na2S, K2CO3, CoCl2, K2SO4 подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.
15. Какие из солей – NaNO3, CrCl3, Cu(NO3)2, KCl, KJ – подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.
16. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза, происходящего при смешивании растворов CrCl3 и Na2S (образуются Cr(OH)3 и H2S).
17. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы следующих солей: MnCl2, K2CO3, Ni(NO3)2? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза.
18. Какие из солей – Na2SO4, AlCl3, MnSO4, KCl подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.
19. Выразите молекулярным и ионным уравнениями процесс, происходящий при смешивании концентрированных растворов FeCl3 и Na2CO3.
20. Какие из солей – NaJ, FeCl2, K2SO4, KNO3, Co(NO3)2 подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.
21. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и Na2S образуются Al(OH)3 и H2S. Выразите этот гидролиз молекулярным и ионным уравнениями
22. Составьте молекулярное и ионное уравнения гидролиза соли, в результате которого образуется: кислая соль; основная соль.
23. В каких случаях при гидролизе соли образуется: кислая соль; основная соль? Ответ подтвердите соответствующими молекулярными и ионными уравнениями реакций.
24. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы солей: NiSO4, K3PO4, NaOCl? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза.
25. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей: CuSO4, Na3PO4, Li2S. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей?
26. Какие из солей: NaCl, Cr2(SO4)3, CuCl2, KBr, Zn(NO3)2 подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.
27. Составьте молекулярное и ионное уравнения реакций, происходящих при смещении растворов CuSO4 и Na2CO3.
28. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей: NiCl2, CH3COOK, FeSO4. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют растворы этих солей?
29. В растворе, какой соли при одинаковой концентрации и температуре реакция среды более кислая: NH4CN или NH4NO2?
30. От каких факторов зависит степень гидролиза солей?
31. Определите степень гидролиза и рН 0,02 М раствора нитрита калия.
Ответ: 2,7·10-3 %; 7,85.
32. Вычислите степень гидролиза и рН в 0,18 М растворе бромида аммония.
Ответ: 0,0055%; 5
33. Вычислите степень гидролиза раствора сульфида аммония (NH4)2S по первой ступени.
Ответ: 99,86 %
34. Вычислите константы гидролиза следующих солей: NH4Cl, KCN, K2CO3 (по первой ступени), NaNO2. Какая из указанных солей гидролизуется сильнее других при прочих равных условиях?
Ответ: 5,68·10-10; 2·10-5; 2,08·10-4; 1,45·10-11
35. Приведите примеры использования реакций гидролиза в анализе.
36. Вычислите степень гидролиза по первой ступени 0,5 М раствора сульфата цинка.
Ответ: 0,36 %.