12. Произведение растворимости

CaSO₄ = Ca²⁺ + SO^2-₄

твердая ионы в растворе

соль

[Ca²⁺] × [SO^2-₄]

К_равн. =

[CaSO₄]

[CaSO₄] – const => K_равн. × [CaSO₄] = К¢ => K¢ = [Ca²⁺] × [SO^2-₄] или

ÕР = [Ca²⁺] × [SO^2-₄] - произведение растворимости

электролита.

В насыщенном растворе электролита произведение концентраций его ионов есть величина постоянная при данной температуре.

13. Ионное произведение воды. Водородный показатель.

H₂O = H⁺ + OH^-

К_дис. = [H⁺] × [OH^-] / [H₂O]

[H₂O] = const, поскольку степень диссоциации воды очень мала.

[H₂O] × К_дис = К_H2O или

К_H2O = [H⁺] × [OH^-] - ионное произведение воды.

Для воды и разбавленных водных растворов при неизменной температуре произведение концентраций ионов водорода и гидроксид – ионов есть величина постоянная.

В чистой воде при t = 25°С:

[H⁺] = [OH^-] = 10^-7 моль/л =>

К_H2O = 10^-7 × 10^-7 = 10^-14

Растворы, в которых концентрации ионов водорода и гидроксид – ионов одинаковы, называются нейтральными растворами.

Если [H⁺] = 10^-5 моль/л =>

[OH^-] = К_H2O / [H⁺] = 10^-14 / 10^-5 = 10^-9 моль / л.

Нейтральный раствор: [H⁺] = 10^-7 моль / л;

Кислый раствор: [H⁺] > 10^-7 моль / л;

Щелочной раствор: [H⁺] < 10^-7 моль /л.

PH = -lg [H⁺] - водородный показатель.

Если [H⁺] = 10^-5 моль /л, то PH = -lg10^-5 = 5.

Если [H⁺] = 10^-7 моль /л, то PH = -lg10^-7 = 7 – нейтральный раствор.

Если PH < 7 – кислый раствор,

PH > 7 – щелочной раствор.

POH = - lg[OH^-] – гидроксильный показатель.

PH + POH = 14 при t=2­5°С.

14. Гидролиз солей

Гидролиз – взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита.

Гидролизу не подвергаются соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой.

N aCl + H₂O ®

HCl + NaOH ® NaCl + H₂O

H ⁺ + Cl^- + Na⁺ + OH^- ® Na⁺ + Cl^- + H₂O

H⁺ +OH^- ® H₂O

Гидролизу подвергаются соли:

а) образованные сильным основанием и слабой кислотой.

Рассмотрим случай со слабой одноосновной кислотой:

CH₃COONa + H₂O = CH₃COOH + NaOH

CH₃COO^- + Na⁺ + H₂O = CH₃COOH + Na⁺ + OH^-

CH₃COO^- + H₂O = CH₃COOH + OH^-, Ph > 7, среда щелочная.

Рассмотрим случай со слабой многоосновной кислотой,

(кислота двухосновная – H₂CO₃) – ступенчатый гидролиз:

I ступень: Na₂CO₃ + H₂O = NaHCO₃ + NaOH

кислая соль

2Na⁺ + CO^2-₃ + H₂O = Na⁺ + HCO^-₃ + Na⁺ + OH^-

CO^2-₃ + H₂O = HCO^-₃ + OH^-

II ступень: NaHCO₃ + H₂O = H₂CO₃ + NaOH

Na⁺ + HCO^-₃ + H₂O = H₂CO₃ + Na⁺ + OH^-

HCO^-₃ + H₂O = H₂CO₃ + OH^- , Ph > 7, среда щелочная.

Гидролиз идет по аниону;

б) образованные сильной кислотой и слабым основанием.

Рассмотрим случай с основанием одновалентного металла:

NH₄Cl + H₂O = NH₄OH + HCl

NH⁺₄ + Cl^- + H₂O = NH₄OH + H⁺ + Cl^-

NH⁺₄ + H₂O = NH₄OH + H⁺ , Ph < 7, среда кислая.

Рассмотрим случай с основанием многовалентного металла

(основание двухвалентного металла – Cu(OH)₂) – ступенчатый гидролиз:

I ступень: CuCl₂ +H₂O = CuOHCl +HCl

основная соль

Cu²⁺ + 2Cl^- +H₂O = CuOH⁺ + Cl^- +H⁺ + Cl^-

Cu²⁺ + H₂O = CuOH⁺ +H⁺ ,

II ступень: CuOHCl + H₂O = Cu(OH)₂ + HCl

CuOH⁺ + Cl^- + H₂O = Cu(OH)₂ + H⁺ + Cl^-

CuOH⁺ + H₂O = Cu(OH)₂ + H⁺ , Ph < 7, среда кислая.

Гидролиз идет по катиону;

в) образованные слабым основанием и слабой кислотой:

NH₄CH₃COO + H₂O = NH₄OH + CH₃COOH

NH⁺₄ + CH₃COO^{­­­­­­­­­-} + H₂O = NH₄OH + CH₃COOH

NH⁺₄ + H₂O = NH₄OH +H⁺

CH₃COO^{­­­­­­­­­-} + H₂O = CH₃COOH + OH^-

Гидролиз идет и по катиону, и по аниону.

Ph » 7, среда близка к нейтральной.