Гидролиз

Гидролиз солей — это взаимодействие вещества с водой, при котором составные части вещества соединяются с составными частями воды.

Различают несколько случаев гидролиза

1. Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой одноосновной кислотой, идет с образованием сильного основания и слабой кислоты. (гидролиз по аниону):

N aCH₃COO + H₂O NaOH + CH₃COOH

N a⁺ + CH₃COO^ + H₂O Na⁺ + OH^ + CH₃COOH

C H₃COO^ + H₂O OH^ + CH₃COOH рН > 7

Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой многоосновной кислотой, протекает ступенчато:

N

1 Ступень:

a₂CO₃ + H₂O NaHCO₃ + NaOH

2 Na⁺ + CO₃^2 + H₂O Na⁺ + HCO₃^ + Na⁺ + OH^

C O₃^2 + H₂O HCO₃^ + OH^ pH > 7

2 Ступень:

N aHCO₃ + H₂O NaOH + H₂CO₃

H CO₃^ + H₂O OH^ + H₂CO₃ pH > 7

2. Гидролиз соли слабого основания и сильной кислоты, идет с образованием основной соли и кислоты (гидролиз по катиону):

Z nCl₂ + H₂O ZnOHCl + HCl

Z n²⁺ + 2Cl^ + H₂O (ZnOH)⁺ + Cl^ + H⁺ + Cl^

Z n²⁺ + H₂O (ZnOH)⁺ + H⁺ pH < 7

3. Гидролиз соли слабого основания и слабой кислоты, идет с образованием слабого основания и слабой кислоты (гидролиз по катиону и аниону): CH₃COONH₄ + H₂O CH₃COOH + NH₄OH

CH₃COO^ + NH₄⁺ NH₄OH + CH₃COOH

Уксусная кислота и гидроксид аммония — малодиссоциирующие вещества, однако незначительно они диссоциируют. В зависимости от степени диссоциации и определяют рН. В данном случае степени диссоциации для СН₃СООН и NH₄OH равны (= 1,3 %), поэтому рН = 7.

Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой летучей многоосновной кислотой, идет до конца (продукты гидролиза - слабое основание и слабая кислота).

A l₂S₃ + 6H₂O 2Al(OH)₃  + 3H₂S.

4. Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются. Например,

NaCl + H₂O ≠ гидролиз не идет

Na⁺ + Cl^ + H₂O Na⁺ + OH^ + H⁺ + Cl^

H₂O H⁺ + OH^

Примеры решения задач

Пример 1

Вычислите рН и рОН 0,001 М раствора соляной кислоты.

Дано: НСl С = 0,001 М	Решение рН + рОН = 14 [Н+] = 0,001 = 10–3 моль/л рН = – lg [H+]
рН = ? рОН = ?	рН = – lg 10–3 = 3 рОН = 14 – 3 = 11

Ответ: рН = 3, рОН = 11

Пример 2

Вычислите рН 0,4 н раствора азотной кислоты (α = 90 %).

Дано: НNО3 С = 0,4 н α = 90 %	Решение М (НNО3) = МЭ (НNО3) Отсюда СН = СМ = 0,4 моль/л
рН = ?	Из выражения [Н+] = α•С находим концентрацию ионов водорода

[Н⁺] = 0,4•0,9 = 0,36 = 3,6•10^–1 моль/л

рН = – lg [H⁺]

рН = – lg 3,6•10^–1 = 0,4437

Ответ: рН =0,4437

Пример 3

Какова степень гидролиза КСN в 0,05 М растворе?

Дано: КСN С = 0,05 М	Решение КСN + Н2О ↔ КОН + НСN
η = ?	η =  КН2О/КНА•C (1)

Находим константу диссоциации НСN

К_ДИС.(НСN) = 4,8•10^–10.

Из выражения (1) определяем степень гидролиза КСN

η =  1•10^–14/(4,8•10^–10•0,05) = 2,04•10^–2 (или 2%)

Ответ: η =2,04•10^–2 (или 2%)