7. Гидролиз солей

Гидролиз  это обменное взаимодействие соли с водой, в результате которого образуется слабая кислота или слабое основание.

Если соль образована слабой кислотой и сильным основанием, то в результате гидролиза в растворе образуются гидроксильные ионы и он приобретает щелочную реакцию, например:

NaCN+H₂OHCN+KOH

CN^-+H₂OHCN+OH^-

При гидролизе соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием, гидролизу подвергается катион соли; при этом в растворе возрастает концентрация ионов водорода, и он приобретает кислую реакцию, например:

AlCl₃+H₂OAlOHCl₂+HCl

Al³⁺+H₂OAlOH²⁺+H⁺

При взаимодействии с водой соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием, гидролизу подвергаются как катион, так и анион соли; например, при гидролизе карбоната аммония:

(NH₄)₂CO₃+H₂ONH₄HCO₃+NH₄OH

параллельно протекают два процесса:

NH₄⁺+H₂ONH₄OH+H⁺

CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-

В этом случае реакция раствора зависит от относительной силы кислоты и основания, образующих соль. Если К_кислК_осн, то катион и анион гидролизуются в равной степени и реакция раствора будет нейтральной; если К_кисл>К_осн, то катион соли гидролизуется в большей степени, чем анион, и реакция раствора будет слабокислой, а если К_кисл<К_осн, то реакция раствора будет слабощелочной.

Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, не гидролизуются, так как в этом случае обратная гидролизу реакция нейтрализации практически протекает до конца.

Гидролиз соли, образованной слабой кислотой АВ и сильным основанием, характеризуется константой гидролиза К_г:

К_г= (7.1)

где К  ионное произведение воды.

Аналогично для соли слабого основания МОН и сильной кислоты:

К_г= (7.2)

Степенью гидролиза h называется доля электролита, подвергшаяся гидролизу. Она связана с константой гидролиза К_г уравнением:

К_г= (7.3)

Чаще всего гидролизованная часть соли очень мала, а концентрация продуктов гидролиза незначительна. В подобных случаях h1, и в знаменателе последней формулы этой величиной можно пренебречь.

К_г=h²C_м (7.4)

h= (7.5)

Гидролиз солей, образованных слабыми многоосновными кислотами, протекает ступенчато, причем продуктами первых стадий гидролиза являются кислые соли.

1 ступень Na₂CO₃+H₂ONaHCO₃+NaOH

CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-

2 ступень NaHCO₃+H₂OH₂CO₃+NaOH

HCO₃^-+H₂OH₂CO₃+OH^-

Также ступенчато протекает гидролиз солей, образованных слабыми основаниями многовалентных металлов. В результате гидролиза по первым ступеням образуется основная соль.

1 ступень AlCl₃+H₂OAlOHCl₂+HCl

Al³⁺+H₂OAlOH²⁺+H⁺

2 ступень AlOHCl₂+H₂OAl(OH)₂Cl+HCl

AlOH²⁺+H₂OAl(OH)₂⁺+H⁺

3 ступень Al(OH)₂Cl+H₂OAl(OH)₃+HCl

Al(OH)₂⁺+H₂OAl(OH)₃+H⁺