7) Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза

Кислота - вещество, молекулы которого в водном растворе в качестве катионов образуют только ионы водорода.

Основание - в качестве анионов образует только анионы гидроксила.

Амфотерные электролиты ведут себя в зависимости от рН среды.

Нейтрализация - реакция между кислотой и основанием.

Гидролиз - процесс, обратный нейтрализации, приводящий к образованию основания и кислоты.

Рассмотрим несколько случаев гидролиза:

1. Соль образовано слабой кислотой и сильным основанием - СН₃СOONa.

2. Соль образована слабой двухосновной кислотой и сильным основанием.

Гидролиз идёт ступенчато

3. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой.

4. Соль образована слабым трёхатомным основанием и сильной кислотой. Гидролиз идёт ступенчато

5. Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается.

6. Соль образована слабой кислотой и слабым основанием - CH₃COONH₄

7. Соль образована очень слабым основанием и очень слабой кислотой - Al₂S₃ полностью гидролитически разлагается:

Для характеристики реакций гидролиза при данной концентрации применяют степень гидролиза h:

Разбавление раствора смещает равновесие гидролиза вправо, подкисление - влево.

10. Поверхностные явления

1) Адгезия, когезия, сорбция: адсорбция и абсорбция. Физическая адсорбция. Хемосорбция. Величина адсорбции

Адгезия - проявление межмолекулярных сил между разнородными молекулами (А - В).

Когезия - между однородными молекулами, это связи типа А - А или В - В.

Сорбция - процесс поглощение одного вещества поверхностью или всем объёмом другого вещества. Поглощаемое вещество - сорбат, поглотитель - сорбент.

Адсорбция - это фактически процесс сгущения вещества в пограничном слое у поверхности раздела фаз.

Физическая адсорбция: адсорбат или адсорбент связаны лишь слабыми силами межмолекулярного взаимодействия.

При хемосорбции поглощаемое вещество химически взаимодействует с поглотителем.

Адсорбционная способность адсорбента определяется по удельной площади поверхности

- степень дисперсности адсорбента

Величина адсорбции - способность адсорбента поглощать адсорбат - это избыток массы адсорбата в пограничном слое над массой его в равном объёме окружающей среды, отнесенный к единице поверхности адсорбента (моль/см²)

2) Механизм адсорбции

Адсорбция связана с особым энергетическим состоянием частиц на поверхности в отличие от энергетического состояния частиц, находящихся в его объёме.

Избыток свободной энергии в поверхностном слое, отнесённый к 1 см² поверхности поглощающего тела, носит название поверхностного натяжения .

За счёт избыточной энергии и происходит притяжение поверхностью адсорбента молекул газов и растворённых веществ.

3) Термодинамика поверхностных явления

При образовании поверхности площадью , где - фактор интенсивности, а - фактор экстенсивности (ёмкости).

Ранее было показано:

Принебрегая изменением величина поверхности с температурой, имеем:

, откуда .

Из следует , т.е.

.

Поскольку с ростом Т поверхностное натяжение уменьшается , из следует, что , т.е. образование новой поверхности сопровождается увеличением энтропии.

При постоянстве поверхностного натяжения самопроизвольно могут протекать процессы, сопровождающиеся уменьшением поверхности, а не увеличением её.

В отсутствие каких-либо воздействий жидкость стремится уменьшить свою поверхность, поскольку это приводит к уменьшению G - энергии Гиббса. Поэтому жидкость стремится принять форму сферической капли.

Все самопроизвольные процесс на границе раздела фаз происходят в направлении уменьшении свободной поверхностной энергии.