1. Соль образована несильной кислотой.

Диссоциация:

CH₃COOK®CH₃COO^-+K⁺(необратимо). (1)

Гидролиз:

CH₃COO^-+H₂O«CH₃COOH+OH^-(обратимо). (2)

Образующиеся ОН^- группы обуславливают щелочную среду раствора (рН>7). Однако из молекулярного уравнения гидролиза это не очевидно, так как образуются кислота и основание:

CH₃COOK+H₂O«CH₃COOH+KOH. (3)

кислота основание

Степень гидролиза h - доля молекул (ионов), вступивших в реакцию с водой.

Константа гидролиза - константа равновесия реакции гидролиза (2), умноженная на концентрацию воды:

К_Г=K×[H₂O]=(([CH₃COOH]×[OH^-])/([CH₃COO^-]×[H₂O]))×[H₂O]==[CH₃COOH]×[OH^-]/[CH₃COO^-] =

=([CH₃COOH]×[OH]×[H⁺])/([CH₃COO^-]×[H⁺])= K_W/K_a,

где К_а - константа кислотности (константа диссоциации уксусной кислоты), К_W - ионное произведение воды. В общем случае для соли, образованной слабой кислотой,

K_Г=K_W/K_a .

Между константой и степенью гидролиза существует простая связь:

K_Г = С×h²/(1-h),

где С - молярная концентрация соли в растворе. При h<<1, K_Г»С×h², откуда следует

h = Ö(K_Г/C).

Зная степень гидролиза, легко рассчитать рН:

[OH^-]=h×C, [H⁺]=K_W/[OH^-].

2. Соль образована несильным основанием

Диссоциация:

NH₄NO₃ ® NH₄⁺ + NO₃^- (необратимо).

Гидролиз:

NH₄⁺ + H₂O « NH₄OH + H⁺ (обратимо).

Образование ионов водорода свидетельствует о том, что раствор соли кислый (рН<7). Уравнение реакции гидролиза в молекулярном виде:

NH₄NO₃ + H₂O « NH₄OH + HNO₃.

Аналогично предыдущему случаю,

K_Г=K_W/K_b ,

h = Ö(K_Г/C),

где К_b - константа диссоциации слабого основания, С - молярная концентрация соли. Однако здесь в ходе реакции гидролиза образуются протоны, поэтому

[H⁺] = h×C.

3. Соль образована несильной кислотой и несильным основанием

Диссоциация:

NH₄F® NH₄⁺ + F^-.

Гидролиз:

NH₄⁺ + H₂O « NH₄OH + H⁺ (обратимо),

F^- + H₂O « HF + OH^- (обратимо).

Но продукты гидролиза взаимно нейтрализуются:

H⁺ + OH^- ® H₂O (необратимо).

Следовательно, в соответствии с принципом Ле Шателье, реакции гидролиза сильно смещаются вправо для восполнения потерь H⁺ и OH^-, то есть гидролиз может идти практически до конца:

NH₄⁺ +F^- + H₂O ® NH₄OH + HF ,

а pH раствора будет близок к 7. Однако, если К_а>K_b, то рН<7 и наоборот, если K_a<K_b, то рН>7. Константа и степень гидролиза могут быть найдены из уравнений

K_Г=K_W/(K_b×K_a) ,

K_Г = С×h²/(1-h),

причем в соответствии с вышесказанным, h®1.

4. Ступенчатые реакции гидролиза

Если соль образована слабой многоосновной кислотой или слабым основанием многовалентного металла, то гидролиз идет ступенчато с образованием кислых или основных солей. Например:

Na₂CO₃ ® 2Na⁺ + CO₃^2-.

Первая ступень:

CO₃^2- + H₂O « HCO₃^- + OH^-

или в молекулярном виде:

Na₂CO₃ + H₂O « NaHCO₃ + NaOH.

Здесь устанавливается равновесие между ионами CO₃^2- и HCO₃^-, присутствие которых характерно для второй ступени диссоциации угольной кислоты:

HCO₃^- « CO₃^2- + H⁺; K_a2=4.7×10^-11.

Поэтому константа гидролиза по первой ступени этой соли определяется константой диссоциации угольной кислоты по второй ступени:

K_Г1 = K_W/K_a2.

Вторая ступень: здесь рассматривается взаимодействие с водой продуктов гидролиза первой ступени

HCO₃^- + H₂O « H₂CO₃ + OH^-

или в молекулярном виде

NaHCO₃ + H₂O « H₂CO₃ + NaOH.

Равновесию HCO₃^- « H₂CO₃ соответствует первая ступень диссоциации угольной кислоты

H₂CO₃ « HCO₃^- + H⁺; K_a1=4.5×10^-7,

поэтому

K_Г2 = K_W/K_a1.

Однако второй ступенью гидролиза по сравнению с первой можно пренебречь, так как K_a1>>K_a2.

Аналогично, гидролиз нитрата свинца (II) можно представить в виде схемы

Pb(NO₃)₂ ® Pb²⁺ + 2 NO₃^-;

первая ступень:

Pb²⁺ + H₂O « PbOH⁺ + H⁺

или

Pb(NO₃)₂ + H₂O « Pb(OH)NO₃ + HNO₃,

K_Г1 = K_W/K_b2;

вторая ступень:

PbOH⁺ + H₂O « Pb(OH)₂ + H⁺

или

Pb(OH)NO₃ + H₂O « Pb(NO₃)₂ + HNO₃,

K_Г2 = K_W/K_b1, причем К_Г1>>К_Г2.