Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

химия+ информатика / Тема 8 Гидролиз, ПР

.pdf
Скачиваний:
19
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
578.14 Кб
Скачать

СОЛЕЙ:

реакция обменного разложения солей водой

Гидролиз – результат поляризационного взаимодействия ионов соли с их гидратной оболочкой.

Соли - сильные электролиты:

 

 

 

КatАn Кatm+

+ Ann-

 

Гидролиз:

 

 

 

 

 

 

Кatm+

+ НOH КatОН(m-1)+

+ H+

или

 

 

 

 

 

 

Ann-

+ НОH HAn(n-1)- + OH-

малодиссоциирующие

изменение рН раствора

частицы

 

 

 

 

 

Чем

заряд

и

радиус

иона

сильнее

взаимодействие с Н2О сильнее гидролиз.Нг 0 - эндотермический процесс.

Количественная характеристика гидролиза:

Степень гидролиза : отношение концентрации

гидролизованной части соли к общей концентрации

 

c

Г

 

 

со

(для разбавленных растворов а = с)

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролиз – обратимый равновесный процесс

 

 

K равн KГ

 

 

СKOH ( m 1) CH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CK m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КГ - константа гидролиза

 

 

Сi –равновесные концентрации

 

 

КГ зависит от: природы реагентов и Т.

 

 

Т.к. НГ 0 с

 

температуры КГ

 

выход продуктов гидролиза растет.

 

 

Применим закон разведения Оствальда:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Г

 

 

2 c

 

 

 

K Г 2 co

 

 

 

 

 

 

 

 

 

o

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролизу подвергаются соли, образованные:

CuSO4

Na2SO3

Cu(OH)2

H2SO4

NaOH

H2SO3

слабым

сильной

сильным

слабой

основанием

кислотой

основанием

кислотой

 

CuSO3

 

 

Cu(OH)2

H2SO3

 

 

слабым

слабой

 

 

основанием

кислотой

 

Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием (Na2SO4) – гидролизу не подвергаются.

Na

SO

4

Na+

+ SO 2-

2

 

 

4

 

 

 

NaOH H2SO4

Сильное основание

сильная кислота

раствор нейтральный: рН 7.

Форма записи процесса гидролиза:

Диссоциация соли: СН3СООNa CH3COO- + Na+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH3COOH

NaOH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слабая кислота сильное основание

Гидролиз – по слабому электролиту:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CH COO- + НОН CH

 

COOH + ОН-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

Г

 

CCH3COOH COH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CCH COO

 

 

 

 

выражение константы гидролиза

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролиз

 

многозарядных

 

 

ионов

 

 

протекает

ступенчато (FeCl3):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fe3+ + НОН FeОН2+ + Н+

- 1-я ступень;

 

 

 

FeОН2+ + НОН Fe(ОН) +

+ Н+

 

- 2-я ступень;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Fe(ОН) +

+ НОН Fe(ОН)

3

+ Н+

 

- 3-я ступень

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C

FeOH

2 C

 

 

 

 

 

CFe(OH ) CH

 

 

 

 

C

C

H

 

 

K Г

 

 

 

H

 

 

KГ

 

2

 

 

 

 

 

K Г

 

 

Fe (OH )3

 

 

 

 

CFe3

 

 

 

2

CFeOH 2

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

CFe (OH )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кг1 Кг2 Кг3

Гидролиз по катиону:

соли, образованные сильными кислотами и слабыми основаниями

 

 

 

AgNO3 Ag+ + NO3-

 

 

 

 

 

AgОН

 

HNO3

слабое основание

 

 

 

сильная кислота

 

 

Ag+ + НОН AgОН + Н+.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кислая среда рН 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Г

 

СAgOH

CH

 

 

-константа гидролиза

 

 

 

 

CAg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

 

 

СAgOH

CH

 

СAgOH

CH COH

 

 

Г

 

 

CAg

 

 

CAg COH

 

 

 

 

 

 

КД(AgOH) : AgOH Ag+ + OH-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Г

 

KW

 

 

 

K Д (основания)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- константа гидролиза по

катиону

Если КГ (1-ой ступени) КД (последней ступени) Если КГ (последней ступени) КД (1-ой ступени)

Расчет рН гидролиза по катиону:

К

КГW / КД осн СГ СН+ = Со рН= - lgCH+

о

Гидролиз по аниону:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

2-

кислотами и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

соли образуемыеNa S слабымиNa + S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сильными

 

 

 

 

 

 

 

 

 

основаниями

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Na S 2Na+

+ S2-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

NaOH

 

 

 

 

 

H2S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сильное основание

 

слабая кислота

 

 

 

 

 

Гидролиз по ступеням:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1cт.: S2- + HOН HS-

+ ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2ст.: HS- + HOН H2S + ОН

 

 

 

 

 

 

 

КГ(1ст) КГ(2ст)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рН 7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кw

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Г

 

С

 

 

C

 

 

 

 

 

С

 

 

C

 

 

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

HS

 

 

OH

 

 

 

HS

 

OH

 

 

 

 

H

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

C

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

C 2

C

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S

 

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K

Г

 

KW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Дкислоты

 

 

 

 

-константа гидролиза по аниону

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кг 1 КД последней

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет рН гидролиза по аниону:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КГW Д

 

 

 

К Г

 

СОН- =Со рН=14+ lgCОH-

 

 

 

 

 

 

Со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролиз и по катиону и по аниону:

соли, образуемые слабым основанием и слабой кислотой

4СN, РbCO3, Аl2S3

 

 

 

 

 

 

 

NН СN NН + + ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гидролиз:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СN

 

+ НОН НСN + ОН-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+ НОН NН

4

ОН + Н+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

+ СN + Н

О NН

ОН + НСN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

2

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

KГ

 

СHCN

 

CNH4OH

 

СHCN

COH

CNH4OH CH

 

 

C

NH

 

C

CN

 

C

NH

C

CN

C

H

C

OH

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Г

 

 

 

 

 

 

KW

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K Дкислоты K Доснования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КД(NH4OH)=1,79 10-5 > КД(НСN) =7,9 10-10

рН 7

Концентрация соли не влияет на

 

 

 

K Г

 

 

 

 

Расчет рН гидролиза по катиону и аниону:

рН =7 – 1/2lgКД(к-ты) + 1/2lgКД(осн)

Если в результате гидролиза образуются труднорастворимые или газообразные вещества гидролиз необратимым:

PbCO3 + Н2О Pb(ОН)2 + CO2

Степень гидролиза ( ) увеличивается:

1) при

температуры:

 

 

 

 

 

Н

Г

0

с

температуры К

Г

=2

С

0

;

 

 

 

 

 

 

 

2)с разбавлением раствора (концентрация );

3)при концентрации иона, определяющего среду СN- + НОН НСN + ОН-

НСl Cl- + H+

Задача Рассчитать КГ, и рН 0,01 М раствора К23.

Решение Диссоциация сильного электролита К23:

К23 + + SО32

КОН Н23

Сильное основание слабая кислота

Гидролиз по SО32 :

1-ая ступень: 32 + НОН НSО3 +ОН

КГ1 =

KW

 

 

 

 

 

 

KW

 

 

 

 

 

 

10

14

 

= 1,59 10

7

 

K ДHSO

 

 

K Д 2H

 

 

 

 

6.3

10

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

2

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2-ая ступень: НSО

 

+ Н О Н SО

3

+ ОН

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

2

 

 

2

 

 

 

 

 

KW

 

 

 

 

 

 

10 14

 

 

 

 

 

 

 

 

= 5,9 10 13

 

КГ1 КГ2

КГ2 =

K Д1H SO

 

 

1.7

10

2

 

 

 

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 10 3

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

KГ / с0

=

 

1.59 10 7

/10 2

 

 

=

 

расчет по

приближенной формуле правомерен.

 

 

С

= c

0

= 4 10 310 2

= 4 10 5

 

 

 

 

OH-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рН = 14 + lg СOH- =14 - 4,4 = 9,6

Растворимость (CР): - количественная характеристика растворов

 

 

 

CР

-

концентрация насыщенного раствора

 

 

 

 

 

электролита при данной температуре

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В насыщенных

 

растворах

сильных электролитов

 

 

 

 

АnBm равновесие:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А B

 

 

n Am+

 

+ m Bn

(нас.p-р)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n

m(тв)

 

 

 

 

(нас.p-р)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сР

 

 

 

Р

 

Р

моль/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- гетерогенный процесс

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

K a

 

 

n

 

a

 

 

m

 

 

 

в

насыщенных

растворах

 

 

 

A

m

 

 

B

n

 

 

 

произведение активностей - const

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К = ПРАnBm,

т.к. аАnВm(тв) = const

 

 

 

ПРАnBm - произведение растворимости:

произведение активностей ионов, содержащихся в насыщенном растворе электролита, в степенях,

равных стехиометрическим коэффициентам,

есть

величина постоянная при данной температуре.

 

ПР зависит: от природы электролита и растворителя, от температуры;

ПР не зависит от активностей ионов. ПР25С – приведены в таблице

● Пример: Ag2CO3(тв) 2Ag+(р-р) + CO32-(р-р)

ПР a2 Ag aCO32

Если ( aAm n aBn m ) ПРтабл осадок выпадает

Если ( aAm n aBn m ) ПРтабл осадок не выпадает

ПР = aAm n aBn m = (А m+ n сР)n (B n m сР)m=

=( А m+)n ( B n )m nn mm (сР)n+m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

CP

n m

 

 

 

ПР

-

 

 

 

- растворимость

 

(

 

m )n (

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A

B

n )m nn m- m

 

труднорастворимого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

сильного

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электролита

если 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

с

P

n m ПР / nn mm

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задача. Определить сР

MgF2, в растворе, в

котором (Mg2+) = 0,7,

(F-) = 0,96

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

MgF2 Mg2+

(нас.р-р) + 2F-(нас.р-р)

ПР(MgF2) = 4 10-9 = aMg 2 aF 2

Соседние файлы в папке химия+ информатика