3.3 Гидролиз солей

Гидролизом соли называют взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуется малодиссоцированное вещество, и обычно изменяется рН раствора. Гидролизу всегда предшествует гидратация ионов. Различают четыре случая гидролиза.

Гидролиз зависит от концентрации соли (увеличивается с давлением раствора), а также от температуры. Большую роль играет гидролиз в процессах жизнедеятельности живых организмов.

Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: 1) KCl, 2) Na₂CO₃, 3)ZnSO₄, 4)AL₂S₃.

Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение. 1) KCl,- соль, образованная сильными кислотой и основанием не подвергается гидролизу, так как не образует с водой слабого электролита, и равновесие Н₂О Н⁺ + ОН^- не нарушается; рН остается близким к 7.

2) Карбонат натрия Nа₂СО₃ — соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли СО₃^2-, связывая водородные ионы воды, об­разуют анионы кислой соли НСО₃^-, а не молекулы Н₂СО₃, так как ионы НСО₃^- дис­социируют гораздо труднее, чем молекулы Н₂СОз. В обычных условиях гидролиз протекает по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное урав­нение гидролиза имеет вид

Na₂CO₃ + Н₂О = NaHCО₃ + NaOH

СО₃^2- +Н₂О = НСО_з^- + ОН^-

В растворе появляется избыток ионов ОН^-, поэтому раствор Na₂CО₃ имеет щелочную реакцию (рН > 7).

3) ZnS0₄ — соль слабого многокислотного основания Zn(OH)₂ и сильной кислоты H₂S0₄. В этом случае катионы Zn⁺ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH⁺. Образование молекул Zn(OH)₂ не происходит, так как ионы ZnOH⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)₂. В обычных условиях гидролиз происходит по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза имеет вид

2ZnS0₄ + 2Н₂О = (ZnOH)₂S0₄ + Н₂SO₄

Zn²⁺ + Н₂О = ZnOH⁺ + Н⁺

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnS0₄ имеет кис­лую реакцию (рН < 7).

4) AL₂S₃ - соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой гидролизуется необратимо полно. Такие соли не растворимы в воде или водные растворы этих соединений не существуют:

AL₂S₃ + 6H₂O = 2АL(OH)₃ + 3H₂S

В данном случае гидролизуются как катион, так и анион. Значение рН образующегося раствора зависит от степени гидролиза каждого из ионов.

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов Аl(NО₃)₃ и К₂СОз? Составьте Ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.

Решение. Соль Аl(NОз)з гидролизуется по катиону, а К₂СО₃ — по аниону: Аl³⁺ + Н₂О = АlOН²⁺ + Н⁺

СO₃^2- + Н₂O = НСО₃^- + ОН^-

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н⁺ и ОН^- образуют молекулу слабого элек­тролита Н₂О и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием Аl(ОН)₃ и Н₂СО₃. Ионно-молекулярное уравнение имеет вид

2Аl³⁺ + ЗСО₃^2- + ЗН₂О = 2Аl(ОH)₃ + ЗСО₂

2Аl(NO₃)₃ + ЗК₂СО₃ + ЗН₂О = 2Аl(ОН)₃ + ЗСО₂ + 6КNО₃

Контрольные вопросы и задания

91. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов K₂S и СrСl₃. Одна из получившихся солей гидролизуется необратимо до конца образуя соответствующие основания и кислоту.

92. К раствору FeCl₃ добавили следующие вещества: а) НСl;

б) КОН; в)ZnCI₂; г) Nа₂СО₃.В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Сос­тавьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей..

91. Какие из солей (Аl₂(SO₄)_3, K₂S, РЬ(NО₃)₂, КСl) подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствую­щих солей. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

94. При смешивании растворов FеСl₃ и Na₂СО₃ одна из получившихся солей гидро­лизуется необратимо до конца образуя соответствующие основание и кисло­ту. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.

95.К раствору Na₂СО₃ добавили следующие вещества: а) НСl; б) NaOH; в) Сu(NО₃)₂; г) K₂S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

96. Какое значение рН (>7<) имеют растворы солей Na₂S, АlСl₃, NiSO₄? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

97. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей РЬ(NO₃)₂, Nа₂СОз, Fe₂(SO₄)₃ Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

98. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей СН₃СООК, ZnSO₄, Аl(NO₃)₃ Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

99. Какое значение рН (>7<) имеют растворы солей NазРO₄, К₂S, CuSO₄? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

100.Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей СuСl₂, Сs₂СО₃,Сr(NОз)₃. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

101.Какие из солей (RbCI, Cr(SO₄)₃, Ni(NO₃)₃ )подвергаются гидро­лизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соот­ветствующих солей. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

102. К раствору Al₂(SO₄)₃ добавили следующие вещества:

а) Н₂SO₄; б) КОН, в) Na₂SO₄; г) ZnSO₄. В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Поче­му? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

103. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подверга­ется гидролизу: Nа₂СОз или Na₂SO₃; FeCl₃ или FeCl₂? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

104.При смешивании растворов Аl₂(SO₄)з и Nа₂СОз одна из получившихся солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение происходящего совместного гидролиза. '

105.Какие из солей (NaBr, Na₂S, К₂СОз, CoCI₂) подвергаются гидролизу? Сос­тавьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?