Гидролиз солей

Гидролизом называется взаимодействие ионов соли с Н₂О, приводящее к образованию слабого электролита.

Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты и основания.

В зависимости от видов этих исходных веществ выделяют 4 типа солей.

1. Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием:

NaOH + HCl = NaCl + H₂O

сильное сильная

основание кислота

2 KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + 2 H₂O

сильное сильная

основание кислота

Такие соли гидролизу не подвергаются и их водные растворы имеют нейтральную среду.

2. Соли, образованные слабой кислотой, но сильным основанием:

H₂CO₃ + 2 NaOH = Na₂СO₃ + 2 H₂O

слабая сильное

кислота основание

H₂S + 2 KOH = K₂S + 2 H₂O

слабая сильное

кислота основание

В водных растворах таких солей с H₂O будут взаимодействовать анионы слабой кислоты, которые образуются при диссоциации соли:

Na₂СO₃  2 Na ⁺ + CO₃ ²⁻

Эти анионы будут присоединять к себе ионы Н⁺, отщепившиеся от молекул H₂O, в результате этого образуется слабый электролит HСO₃⁻ - гидрокарбонат-анион, а в растворе станут накапливаться ионы ОН⁻, которые будут сообщать раствору такой соли щелочную реакцию.

HOH + CO₃^2- HСO₃ ⁻ + OH ^–

В результате этого рН растворов солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием, будет > 7. А в самом растворе станут присутствовать кислая соль и щелочь.

В молекулярном виде уравнение гидролиза записывается следующим образом:

Na₂СO₃ + НОН NaHСO₃ + NaOH

Взаимодействие ионов соли с H₂O является обратимой реакцией и с течением времени в растворе устанавливается равновесие и при этом гидролизу подвергается только малая часть анионов соли. Чем слабее кислота, образующая соль, тем сильнее протекает гидролиз.

Если соль образована слабой многоосновной кислотой, то гидролиз может идти в несколько стадий или ступеней. Их число равно величине заряда анионов слабой кислоты. Например:

N

Первая стадия

a₂S → 2 Na ⁺ + S^2-

НОН + S² HS^- + OH^-

молекулярное Na₂S + НОН NaНS + NaОН

уравнение:

N

Вторая стадия

aНS → Na ⁺ + НS^-

НS^- + НОН Н₂ S + ОН^-

молекулярное NaНS + НОН Н₂ S + NaОН

уравнение

Следует отметить, что в таких случаях гидролиз протекает, главным образом, по первой стадии и в очень малой степени. По последующим стадиям он идет гораздо хуже и им можно пренебречь. Это связано с тем, что продукты, образующиеся на поздних стадиях гидролиза (Н₂S), являются более сильными электролитами, чем продукты, образующиеся на первой стадии (НS^-), и лучше диссоциируют на ионы.

3. Соли, образованные сильной кислотой, но слабым основанием:

Cu(OH)₂ + H₂SO₄ = CuSO₄ + 2 H₂O

слабое сильная

основание кислота

Zn(OH)₂ + 2 HCl = ZnCl₂ + 2 H₂O

слабое сильная

основание кислота

В водных растворах таких солей с H₂O будут взаимодействовать катионы слабого основания (т.е. ионы металлов или NH₄⁺), образующиеся при диссоциации соли:

ZnCl₂ → Zn ²⁺ + 2 Cl¯

Они будут присоединять к себе гидроксильные ионы, отщепившиеся от молекул H₂O, в результате чего образуется слабый электролит (ZnОН⁺), а в растворе станут накапливаться ионы Н⁺, которые сообщат раствору такой соли кислую реакцию.

Zn ²⁺ + НОН ZnОН⁺ + Н⁺

В результате этого рН растворов солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой, будет < 7, а в самом растворе станут присутствовать основная соль и сильная кислота.

В молекулярном виде уравнение гидролиза в этом случае можно записать так:

ZnCl₂ + НОН ZnОНCl + НCl

Чем более слабым электролитом является основание, образующее соль, тем сильнее протекает ее гидролиз.

Если соль образована многокислотным слабым основанием, то ее гидролиз может протекать в несколько стадий:

Первая стадия

Cu(NO₃)₂  Cu²⁺ + 2 NO₃ ^–

Cu²⁺ + НОН CuOH⁺ + Н⁺

молекулярное Cu(NO₃)₂ + НОН CuОНNO₃ + НNO₃

уравнение гидролиза

C

Вторая стадия

uОНNO₃  CuOH⁺ + NO₃ ^–

CuOH⁺ + НОН Cu(ОН)₂ + Н⁺

молекулярное CuОНNO₃ + НОН Cu(ОН)₂ + НNO₃

уравнение гидролиза

Однако и в этом случае гидролиз протекает в малой степени только по первой стадии. По последующим стадиям он будет идти крайне незначительно и им можно пренебречь.