Решение

Гидро́лиз — один из видов химических реакций сольволиза, где при взаимодействии веществ с водой происходит разложение исходного вещества с образованием новых соединений.

Из этих солей FeSO₄, Na₂SO₄, Na₂SiO₃ гидролизу будут подвергаться только FeSO₄ (образована слабым основанием Fe(OH)₂ и сильной кислотой H₂SO₄ – гидролиз по катиону) и Na₂SiO₃ (образована сильным основанием NaOH и слабою кислотою H₂SiO₃ – гидролиз по аниону). Na₂SO₄ гидролизу подвергаться не будет, потому что образованный сильным основанием NaOH и сильной кислотой H₂SO₄.

1.Гидролиз FeSO₄:

1 – степень гидролиза

2FeSO₄ + 2H₂O ↔ (FeOH)₂SO₄ + H₂SO₄

2Fe²⁺ + 2SO₄^2- + 2H₂O ↔ 2(FeOH)⁺ + SO₄^2- + 2H⁺ + SO₄^2-

Fe²⁺ + H₂O ↔ (FeOH)⁺ + H⁺

2 – степень гидролиза

(FeOH)₂SO₄ + 2H₂O ↔ 2Fe(OH)₂↓ + H₂SO₄

2(FeOH)⁺ + SO₄^2- + 2H₂O ↔ 2Fe(OH)₂↓ + 2H⁺ + SO₄^2-

(FeOH)⁺ + H₂O ↔ Fe(OH)₂↓ + H⁺

Реакция среды будет кислая.

Окраска индикаторов

Лакмус – красный, фенолфталеин – бесцветный и метилоранж – розовый.

2.Гидролиз Na₂SiO₃:

1 – степень гидролиза

Na₂SiO₃ + H₂O ↔ NaHSiO₃ + NaOH

2Na⁺ + SiO₃^2- + H₂O ↔ Na⁺ + HSiO₃^- + Na⁺ + OH^-

SiO₃^2- + H₂O ↔ HSiO₃^- + OH^-

2 – степень гидролиза

NaHSiO₃ + H₂O ↔ H₂SiO₃↓ + NaOH

Na⁺ + HSiO₃^- + H₂O ↔ H₂SiO₃↓ + Na⁺ + OH^-

HSiO₃^- + H₂O ↔ H₂SiO₃↓ + OH^-

Реакция среды будет щелочная.

Окраска индикаторов

Лакмус – синий, фенолфталеин – малиновый и метилоранж – желтый.

3. Выражение константы гидролиза (по каждой ступени)

1 – степень гидролиза

2 – степень гидролиза

4.Рассчитаем константу гидролиза по I ступени:

5. Рассчитаем степень гидролиза:

6. Определяем рН в растворе соли указанной концентрации:

pH = - lg[Н⁺]

pH = - lg = 8,48

7. Объясняем, как повлияет на степень гидролиза и величину рН

а) нагревание:

При увеличении температуры степень гидролиза и величину рН увеличиваются, потому что увеличивается концентрация соли Na₂SiO₃, что прогидролизувала.

б) добавление кислоты:

При добавлении кислоты степень гидролиза увеличивается, а величина рН – уменьшается, потому что H⁺ связывает OH^- в воду и равновесия реакции гидролиза Na₂SiO₃ смещается в сторону образования продуктов реакции.

в) добавление щелочи:

При добавлении щелочи степень гидролиза уменьшается, а величина рН – увеличивается, потому что OH^- равновесия реакции гидролиза Na₂SiO₃ смещается в сторону образования реагентов и соответственно в растворе накапливаются ионы OH^-.

110. В чем заключается суть теории Бренстеда-Лоури? Написать в протоли-

тической форме (с участием воды) процесс ионизации и гидролиза пред-

ложеного иона, объяснить его амфотерные свойства, отметить сопря-

женные пары.

11. HAsO₄^2-

Решение

Протолитическая (протонная) теория кислот и оснований была предложена в 1923 году независимо друг от друга датским учёным Й. Брёнстедом и английским учёным Т. Лаури. В ней понятие о кислотах и основаниях было объединено в единое целое, проявляющееся в кислотно-основном взаимодействии: А ↔ В + Н⁺ (А — кислота, В — основание). Согласно этой теории кислотами являются молекулы или ионы, способные быть в данной реакции донорами протонов, а основаниями являются молекулы или ионы, присоединяющие протоны (акцепторы). Кислоты и основания получили общее название протолитов.

Сущностью кислотно-основного взаимодействия является передача протона от кислоты к основанию. При этом кислота, передав протон основанию, сама становится основанием, так как может снова присоединять протон, а основание, образуя протонированную частицу, становится кислотой. Таким образом, в любом кислотно-основном взаимодействии участвуют две пары кислот и оснований, названные Бренстедом сопряженными: А₁ + В₂ ↔ А₂ + В₁.

1. Процесс ионизации и гидролиз HAsO₄^2-

HAsO₄^2- + H₂O ↔ H₂AsO₄^- + OH^-

HAsO₄^2- + H₂O ↔ AsO₄^3- + H₃O⁺

2.Объяснить амфотерные свойства HAsO₄^2-:

HAsO₄^2- будет проявлять амфотерные свойства, потому что он может как отдавать протон, то есть проявлять свойства кислоты, так и принимать протон, то есть проявлять свойства основания.

3.Отмечаем сопряженные пары:

Сопряженными парами будут H₂AsO₄^- ↔ HAsO₄^2- и HAsO₄^2- ↔ AsO₄^3-.