
- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Растворы и дисперсные системы
- •Красноярск 2013
- •Растворы и дисперсные системы
- •660014, Г. Красноярск, просп. Им. Газ. «Красноярский рабочий», 31.
- •Оглавление
- •Общие сведения
- •1. Общие свойства растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи и тесты Задачи
- •2. Теория электролитической диссоциации
- •Ионное произведение воды. Вода является слабым электролитом и в незначительной степени диссоциирует на ионы по реакции:
- •PH раствора – это водородный показатель.
- •Задачи и тесты Задачи
- •3. Растворимость и произведение растворимости
- •Примеры решения задач
- •Задачи и тесты Задачи
- •4. Гидролиз
- •Гидролиз по аниону. Соли, образованные сильным основанием и слабой (ассоциированной) кислотой гидролизуются по аниону:
- •Гидролиз по катиону и аниону. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются и по катиону и по аниону:
- •Задачи и тесты Задачи
- •5. Способы выражения концентрации растворов
- •Примеры решения задач
- •Задачи и тесты Задачи
- •6. Дисперсные и коллоидные системы
- •Библиографический список
Гидролиз по катиону и аниону. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются и по катиону и по аниону:
CH3COONH4 + H2O « CH3COOH + NH4OH
или в ионной форме:
CH3COO- + NH4+ + H2O « CH3COOH + NH4OH
Гидролиз таких солей протекает очень сильно, поскольку в результате его образуются и слабое основание, и слабая кислота.
Реакция среды в этом случае зависит от сравнительной силы основания и кислоты, т.е. от их констант диссоциации (KD):
если KD(основания) > KD(кислоты) , то pH > 7;
если KD(основания) < KD(кислоты), то pH < 7.
В случае гидролиза CH3COONH4 константа его имеет следующее выражение:
KD(NH4OH) = 6,3 · 10–5; KD(CH3COOH)=1,8 · 10–5
поэтому реакция водного раствора этой соли будет слабощелочной, почти нейтральной (pH = 7–8).
Если основание и кислота, образующие соль, являются не только слабыми электролитами, но и малорастворимы или неустойчивы и разлагаются с образованием летучих продуктов, то в этом случае гидролиз соли протекает необратимо:
Al2S3 + 6H2O « 2Al(OH)3¯ + 3H2S
Поэтому сульфид алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только «сухим способом», например, из элементов при высокой температуре:
2Al + 3S –t°® Al2S3
и должен храниться в герметических сосудах, исключающих попадание влаги.
Гидролиз солей является обратимым процессом, зависящим от концентрации соли в воде и от температуры. Повышение температуры и уменьшение концентрации соли увеличивает полноту гидролиза. Подкисление или подщелачивание раствора уменьшает или предотвращает гидролиз.
Константа равновесия обратимой реакции гидролиза
KA + H2O « KOH + HA, К – катион, А – анион
может быть представлена следующим образом:
Kг = [HA][KOH] / [KA][H2O]; T = const.
Если [H2O] = соnst, то Kг = [HA][KOH] / [KA]
При повышении температуры константа гидролиза растет, так как гидролиз, как правило, процесс эндотермический, и степень гидролиза увеличивается.
Задачи и тесты Задачи
1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов K2S и СгС13.
2. Какие значения рН имеют растворы солей MnCl2, Na2CО3, Ni(NО3)2? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей. Напишите выражения константы гидролиза для каждой соли.
3. Какие из солей A12(SО4)3, K2S, Pb(NО3)2, KCl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Напишите выражение константы гидролиза для каждой соли.
4. Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей: KCN; Ма2СОз; ZnSО4
Определите реакцию среды растворов этих солей. Напишите выражение константы гидролиза для каждой соли.
5. При смешивании растворов FeCl3 и Na2CО3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.
6. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: СН3СООК; ZnSО4; A1(NО3)3.
Какие значения рН имеют растворы этих солей? Напишите выражение константы гидролиза для каждой соли.
7. Какие значения рН имеют растворы солей: Li2S; AlCl3; NiSО4?
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей. Напишите выражение константы гидролиза для каждой соли.
8. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: Pb(NО3)2; Na2CО3; СоСl2.
Какие значения рН имеют растворы этих солей? Напишите выражение константы гидролиза для каждой соли.
9. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет:
а) щелочную реакцию;
б) кислую реакцию.
10. Какие значения рН имеют растворы солей Na3PО4, K2S, CuSО4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
11. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuCl2, Cs2CО3, ZnCl2. Какие значения рН имеют растворы этих солей?
12. Какие из солей RbCl, Cr2(SО4)3, Ni(NО3)2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
13. При смешивании растворов CuSО4 и К2СО3 выпадает осадок основной соли (СиОН)2СОз и выделяется СО2. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения происходящего гидролиза.
14. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей K2S, Cs2CО3, NiCl2, РЬ(СНзСОО)2. Какие значения рН имеют растворы этих солей?
15. При смешивании растворов Аl2(SO4)3 и Na2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения происходящего совместного гидролиза.
16. Какие из солей NaBr, Na2S, К2СО3, СоСl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Тесты
1. Формула соли, в водном растворе которой индикатор лакмус приобретает красную окраску, имеет вид:
а) CuSO4
б) Na3PO4
в) NaHCO3
г) Na2SO4
2. Формула соли, процесс гидролиза которой в водном растворе протекает практически до конца, имеет вид:
а) Al2(CO3)3
б) Na2CO3
в) AlCl3
г) CaCO3
4. Формула соли, в водном растворе которой индикатор метиловый оранжевый приобретает желтую окраску, имеет вид:
а) Na3PO4
б) CuSO4
в) H3PO4
г) Na2SO4
5. Формула соли, в водном растворе которой индикатор фенолфталеин приобретает малиновую окраску, имеет вид:
а) K2HPO4
б) FeSO4
в) KNO3
г) K2SO4
6. Формула соли, значение рН водного раствора которой равно 7, имеет вид:
а) K2SO4
б) CH3COOK
в) KHSO4
г) K3PO4
7. Формула соли, водный раствор которой характеризуется рН < 7, имеет вид:
а) CuSO4
б) KCl
в) CH3COONa
г) Na2CO3