Количественные характеристики гидролиза

Количественно гидролиз соли характеризуется степенью гидролиза и константой гидролиза.

Степень гидролиза соли – h – физическая величина, равная отношению числа ФЕ прогидролизовавшейся соли к общему числу ФЕ соли, внесенной в раствор:

Поскольку число ФЕ соли прямо пропорционально ее химическому количеству или молярной концентрации, степень гидролиза соли можно выражать и через указанные величины:

Константа гидролиза соли Kh

1. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой. Выведем константу гидролиза карбоната натрия Na₂CO₃. Эта соль гидролизуется по аниону:

CO₃^2– + HOH ↔ (HCO₃)^– + ОH^–.

Константа равновесия данного процесса выражается так:

K =

Поскольку равновесная концентрация воды в растворе с(H₂O) практически равна ее общей концентрации, т. е. является величиной постоянной (55,56 моль/дм³), последнее уравнение можно записать в виде:

K· с(H₂O) = K_h = .

Поскольку , подставив ее в предыдущее уравнение, получим:

K_h = .

Учитывая, что , окончательное выражение константы гидролиза Na₂CO₃ имеет вид:

K_h(Na₂CO₃) =

Таким образом, константа гидролиза соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, – физическая величина, равная отношению константы воды к соответствующей константе диссоциации слабой кислоты, образовавшей эту соль.

При этом, как правило, порядок константы диссоциации (K_I, K_II, K_III) слабой кислоты равен абсолютному значению заряда ее аниона, входящего в состав соли. Так, в рассмотренном выше примере используется константа диссоциации угольной кислоты по второй стадии (K_II), поскольку заряд иона равен 2–. В соответствии с этим константы гидролиза солей ортофосфорной кислоты выражаются так:

K_h(Na₃PO₄) = , т. к. в состав соли входят ионы (PO₄)^3–;

K_h(Na₂HPO₄) = , т. к. в состав соли входят ионы (НPO₄)^2–;

K_h(NaH₂PO₄) = , т. к. в состав соли входят ионы (Н₂PO₄)^1–.

2. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой. Константа гидролиза соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, – физическая величина, равная отношению константы воды к соответствующей константе диссоциации слабого основания, образовавшего эту соль.

Например, константа диссоциации хлорида аммония имеет вид:

K_h(NH₄Cl) =

3. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой. Константа гидролиза соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой, – физическая величина, равная отношению константы воды к произведению соответствующих констант диссоциации слабого основания и слабой кислоты, образовавших эту соль.

Например, константа диссоциации нитрита аммония имеет вид:

K_h(NH₄NO₂) =

Величина константы гидролиза соли зависит от природы соли и температуры раствора:

а) чем меньше константа диссоциации слабого(ых) электролита (ов), образовавшего (их) соль, тем больше константа ее гидролиза, тем интенсивнее гидролизуется соль;

б) поскольку гидролиз соли – процесс эндотермический, то при повышении температуры константа гидролиза возрастает и соль гидролизуется интенсивнее.