2.3. Сущность гидролиза и типы гидролиза солей

В общем случае под гидролизом понимают реакцию разложения вещества водой (от греч. «гидро» - вода, «ли­зис» - разложение). Гидролизу могут подвергаться белки, жиры, углеводы, эфиры и другие вещества. В неорганиче­ской химии чаще всего встречаются с гидролизом солей.

Гидролизом соли называется взаимодействие ионов соли с ионами воды, которое приводит к образованию слабых электролитов.В результате гидролиза солей их водные растворы показывают кислую, щелочную или ней­тральную реакцию среды. Как известно, реакция среды зависит от концентрации ионов водорода Н⁺ или гидроксид-ионов ОН^-.

Вода является слабым электролитом и диссоциирует по уравнению

Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-.

Появление избытка ионов Н⁺ или ОН^- в растворе объяс­няется тем, что ионы соли реагируют с ионами воды. Рав­новесие диссоциации воды смещается вправо, так как при гидролизе солей образуются слабые электролиты:

В зависимости от природы соли в растворе накаплива­ются либо ионы Н⁺, либо ОН^-, которые и определяют ре­акцию среды.

Гидролиз соли - это реакция, обратная реакции нейт­рализации. Поэтому каждую соль можно представить себе как соединение, образованное основанием и кислотой. Кислоты и основания бывают сильными или слабыми элект­ролитами. В зависимости от силы исходной кислоты и исходного основания различают четыре типа солей:

• образованные сильным основанием и слабой кислотой;

• образованные слабым основанием и сильной кислотой;

• образованные слабым основанием и слабой кислотой;

• образованные сильным основанием и сильной кислотой.

2.4. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой

В водном растворе цианида калия соль полностью рас­падается на ионы калия К⁺ и цианид-ионы CN^-. Ионы калия К⁺ и гидроксид-ионы ОН^- могут находиться в растворе од­новременно в значительных количествах. Ионы водорода Н⁺ и цианид-ионы CN^- взаимодействуют между собой с образовани­ем циановодородной кислоты (К_д = 6,02 • 10^-10). Этот процесс схематически может быть представлен следующим образом:

KCN → К⁺ + CN^-

Н₂О ↔ ОН^- + Н⁺

HCN

В результате гидролиза такой соли в растворе находят­ся полностью продиссоциированная щелочь и слабо диссо­циированная кислота. Эта кислота частично диссоцииру­ет на ионы и возвращает в раствор часть ионов Н⁺ и CN^-. Возникает обратная реакция и устанавливается динами­ческое химическое равновесие:

К⁺ + CN^- + Н₂О ↔ К⁺ + ОН^- + HCN.

Следовательно, реакция между цианидом калия и во­дой является обратимой и проходит не полностью. Такое явление называется обратимым гидролизом.

В результате того, что в растворе образуется сильный элект­ролит гидроксид калия, концентрация гидроксид-ионов ОН^- будет значительно больше концентрации ионов водоро­да Н⁺. В растворе соли возникает щелочная среда, т.е. рН > 7. Действительно, эксперимент показывает, что 0,1М раствор этой соли имеет рН 11,1. Гидролиз цианида калия в сокращенной ионной форме можно представить уравнением

К⁺ + CN^- + Н₂О ↔ К⁺ + ОН^- + HCN.

Подобно раствору KCN, раствор ацетата натрия также имеет щелочную среду, что видно из молекулярного и со­кращенного ионного уравнений гидролиза:

CH₃COONa + Н₂О ↔ СН₃СООН + NaOH;

СН₃СОО^- + Н₂О ↔ СН₃СООН + ОН^-.

Сокращенное ионное уравнение показывает, что гидро­лиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, идет цо аниону слабой кислоты и реакция сре­ды становится щелочной.