Значение явления гидролиза солей

Гидролиз солей – явление, существенно воздействующее на течение химических процессов, чего нельзя не учитывать. На гидролиз влияет не только природа вещества, но и другие факторы, например, разбавление раствора. Разбавление раствора водой усиливает гидролиз. При нагревании гидролиз также усиливается.

Гидролиз солей мешает лабораторной практике, так как растворы легко гидролизующихся солей быстро приходят в негодность.

Кислотно – щелочное равновесие внутренних сред организма определяет в ряде случаев восприимчивость организмов к инфекционным заболеваниям. Пример с холерой. Холерные вибрионы относятся к группе "щелочнолюбивых" микробов. Человек с кислотообразующей функцией желудка практически не может заразиться холерой, даже находясь в очаге инфекции. В радиотехнике также используется явление гидролиза солей. Так, например, растворы солей CuSO₄ – медного купороса и FeCl₃ – хлорного железа применяют для травления плат.

Задания для контроля усвоения темы

1. Какие из перечисленных ниже жидкостей проводят электрический ток: 100% серная кислота, раствор сахара в воде, раствор соли в воде?

2. Почему соляную кислоту хранят в стеклянных или керамических сосудах, а безводную серную кислоту можно хранить в железных контейнерах.

3. Какие ионы содержатся в растворах: 1) гидроксида калия; 2) хлороводорода; 3) сульфата меди; 4) азотной кислоты.

4. Напишите уравнения электролитической диссоциации следующих электролитов: а) HCl; б) H₃PO₄; в) HClO₄; г) NaOH; д) Mg(OH)₂; е) Ca(OH)₂; ж) Al(OH)₃; з) KNO₃; и) Al₂(SO₄)₃; к) K₂CrO₄; л) Na₃PO₄; м) KH₂PO₄;

н) Zn(OH)₂

5. Вычислите концентрацию ионов ОН^- и pH в растворе, если концентрация ионов Н⁺ ( моль/л) равна: а) 10^-5; б) 2 · 10^-7;

в) 0,4 · 10^-11;

6. Составьте молекулярные и ионные уравнения следующих реакций:

а) H₂SO₄ + NaOH→ ; б) Fe(OH)₃ + HNO₃→ ; в) Pb(NO₃)₂ + K₂S→ ;

г) Fe₂(SO₄)₃ + NaOH→ ; д) Zn(NO₃)₂ + NaOH→ ;

е) Ca(OH)₂ + CO₂→ ; ж) K₂CO₃ + H₂SO₄→ ; з) AgNO₃ + FeCl₃→ ; и) BaCl₂ + H₂SO₄→ ; к) NaHS + H₂SO₄→ ; л) AgCl + H₂S→ ;

7. Можно ли при помощи индикатора отличить друг от друга растворы солей: NaClO₄ и NaClO, KJ и NH₄J, Na₂CO₄ и Zn(NO₃)₂

8. Будет ли разрушаться котельная аппаратура с латунными деталями под действием воды, содержащей соду? Ответ обоснуйте.

Задания с профессиональной направленностью

1. При внесении в почву сульфата, хлорида или нитрата аммония в качестве азотных удобрений почвенный раствор несколько подкисляется. Объясните это явление, используя свои знания о диссоциации солей и усвоении растениями необходимых элементов питания в виде ионов.

2. Одинакова ли концентрация ионов Н⁺ и гидроксид-ионов ОН^- : а) в дистиллированной воде; б) в почвенной вытяжке, полученной из черноземов, солончаков, подкисленных почв (подзолистые, торфяные, болотные)?

3. Как влияет повышение концентрации ионов водорода Н+ в почве на рост и развитие растений? Для устранения кислотности применяют известковую муку, известь, торфяную золу, мергель, содержащие в своем составе карбонат кальция. Приведите схему известкования кислых подзолистых почв и сделайте вывод. В чем состоит химическая сущность известкования:

Mg²⁺

H⁺ [ППК ] ^4- + СаСО₃ →

H⁺

4. Закончите схему гипсования солончаковых почв и солонцов, непригодных для возделывания многих с/х культур:

Mg²⁺

Na⁺ [ППК ] ^4- + СаSО₄ →

Na⁺

5. Объясните, в чем химическая сущность гипсования почв.

Mg²⁺

H⁺ [ППК ] ^4- + СаСО₃ →

H⁺

6. Будет ли разрушаться котельная аппаратура с латунными деталями под действием воды, содержащей соду? Ответ обоснуйте.

7. Суперфосфат хуже растворяется в воде, чем калийная селитра, поэтому суперфосфат вносят в почву осенью, а калийную селитру весной или летом. Напишите уравнения реакций диссоциации данных солей. Какие процессы происходят с суперфосфатом при внесении его в нейтральную почву, щелочную почву?

8. Вам выдано твердое вещество белого цвета. Предположительно это Са(OH)₂; CaCO₃; BaSO₄; CuSO₄. В результате растворения в воде образовался прозрачный раствор. С помощью универсальной индикаторной бумаги определили, что рН водного раствора анализируемого вещества равен 12. Что это за вещество. Ответ подтвердите .

9. Гидролитическая кислотность почвы обусловлена обработкой солями, имеющими, благодаря гидролизу, щелочную реакцию среды растворов. Укажите формулы возможных солей: NaCl; К₂SO₄; Al₂(SO₄)₃; СаСО₃ ; Na₂CO₃ .Ответ мотивируйте написанием уравнений реакций.

10. Объясните, почему нерастворимый фосфат кальция в составе фосфоритной и костной муки, а также преципитат вносят исключительно на кислые почвы. Ответ поясните ионным уравнением реакции.

Коллоидные растворы

В природе и технике широко распространены дисперсные системы, в которых одно мелко раздробленное вещество – дисперсная фаза, более или менее равномерно распределено в каком-нибудь другом однородном веществе -дисперсионной среде. В зависимости от размера частиц дисперсной фазы различают грубодисперсные системы (размеры частиц  10^-7м), коллоидные системы (размеры частиц 10^-7 – 10^-9) и истинные растворы (размеры частиц  10 ^–7м).

Образование крошечных частиц в дисперсных системах может произойти, например, при измельчении твердого вещества или распылении жидкости. Другой путь образования таких систем - конденсация из еще более мелких частиц. Таким образом в природе из переохлажденного водяного пара образуется туман. Возможно также образование дисперсных систем в результате химической реакции, если продукт реакции находится в агрегатном состоянии, отличном от агрегатного состояния реагентов. Так, при взаимодействии газообразных аммиака и хлороводорода образуется дым из твердых частиц хлорида аммония, а в результате реакции газообразного триоксида серы и водяного пара при температуре более 100 ^oС - туман из капелек серной кислоты.

Неоднородные смеси веществ с относительно большими размерами частичек называют взвесями. Со временем взвеси могут разрушаться из-за оседания частиц с более высокой плотностью (по сравнению с окружающей их средой) или за счет укрупнения частиц. Наиболее устойчивы взвеси с одинаковой плотностью образующих их веществ или с высокой вязкостью среды, препятствующей осаждению частиц.

Взвеси различаются по агрегатному состоянию образующих их веществ. Среда, в которой находятся частички вещества, может быть газообразной, жидкой или твердой. К смесям с газообразной средой относятся порошки, волокнистые материалы типа войлока, аэрозоли. Аэрозолями называют взвеси жидких или твердых частиц в газовой среде (обычно в воздухе). К аэрозолям относятся дым, туман, пыль, смог. В аэрозольной форме сжигается все жидкое и значительная часть твердого топлива. Аэрозольные препараты используют в медицине, бытовой химии, лакокрасочной промышленности.

Частицы твердого, жидкого или газообразного вещества, распределенные в жидкой среде, образуют суспензии, эмульсии или пены. Суспензии (от латинского "суспензио" - подвешивание) - взвеси твердых частиц в жидкой среде. Частицы твердого вещества в суспензиях обычно со временем выпадают в осадок или всплывают. Суспензии используют в медицине и в быту, в строительной технологии, в производстве лакокрасочных материалов, бумаги. Эмульсии - взвеси мелких капелек жидкости в другой, не смешивающейся с ней, жидкости. Это слово происходит от латинского "эмульсус" - выдоенный, так как одной из первых изученных эмульсий было молоко. Эмульсиями являются многие лекарственные и косметические средства. Широко известны водоэмульсионные краски.

Твердые тела (стеклообразные или кристаллические) могут включать твердые частички, капельки жидкости или пузырьки газа. Например, рубиновые стекла окрашены мельчайшими частицами меди или золота. Такие материалы, как пенопласты, содержат пузырьки газа.

Дисперсные системы с предельно малыми частицами называют коллоидными системами. В отличие от истинных растворов, в таких системах имеются границы раздела между частицами вещества и окружающей их средой. Для краткости и по исторической традиции до сих пор используется термин "коллоиды" (клееподобные тела), введенный в 1861 г. Т. Грэмом. Он также применил термины "золь" для коллоидных растворов и "гель" - для студнеобразных коллоидных систем. Золь - жидкая коллоидная система (коллоидный раствор), в которой частицы вещества, состоящие из десятков и сотен молекул или ионов, свободно перемещаются в процессе броуновского движения. Золями могут быть и расплавы, при охлаждении которых образуются так называемые твердые золи, например, цветные стекла. Гель (от латинского "гело" - застываю) - коллоидная система, в которой частицы образуют пространственную структуру (сетку). Хотя в большинстве гелей твердые частицы распределены в жидкой среде, они обладают некоторыми признаками твердых тел: способностью сохранять форму, твердостью, пластичностью.

Роль коллоидных систем (золей) в окружающем нас мире исключительно велика. Большинство животных и растительных тканей содержат вещества (фосфаты, жиры, белки, гликоген, крахмал, целлюлозу и т.д.) в форме коллоидов. Коллоидно-химические процессы лежат в основе всех физиологических процессов у животных и растительных организмов, а также различных атмосферных явлениях (выпадение осадков, образование туманов, облаков). От состава и строения почвенных коллоидов зависят поглотительная способность почвы, ее структура и кислотность. Наибольший эффект от обработки с.х. растений наблюдается в результате применения пестицидов в виде различных коллоидных систем (минерально-масляных эмульсий, аэрозолей). С коллоидными системами связаны многие отрасли промышленности: пищевая, текстильная, резиновая, кожевенная, лакокрасочная, фармацевтическая и др..