Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Задания для КР по химии.doc
Скачиваний:
100
Добавлен:
11.03.2016
Размер:
2.57 Mб
Скачать

Гидролиз солей

Гидролиз солей – процесс обменного взаимодействия ионов соли с водой, приводящий к образованию слабого электролита. Катион или анион соли (или оба вида ионов одновременно) могут связывать соответственно гидроксид анион ОНили катион водорода Н+воды (либо те и другие) с образованием малодиссоциирующего соединения (основания, кислоты, гидроксокатиона основной соли, гидроаниона кислой соли, малорастворимого соединения). При этом происходит смещение равновесия диссоциации воды и изменяется рН раствора. При связывании иона Н+воды ионом соли в растворе накапливаются ионы ОН, реакция среды будет щелочная, а при связывании ионов ОН- накапливаются ионы Н+и реакция среды будет кислая. Кислотность или щелочность среды характеризует водородный показатель рН, который равен отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода (). В кислых растворах рН7, и чем меньше рН, тем более кислую среду имеет раствор. В щелочных растворах рН7, и чем больше рН, тем больше щелочность раствора. В нейтральной среде рН = 7.

Гидролизу в водных растворах подвергаются соли, содержащие катионы слабых оснований и анионы слабых кислот. Соли, содержащие катионы сильных оснований и анионы сильных кислот в водных растворах практически не гидролизуются, так как в системе имеется лишь один слабый электролит Н2О, поэтому отсутствует возможность связывания ионов Н+и ОНводы ионами соли.

Гидролиз солей – процесс обратимый, однако если продукты гидролиза покидают сферу реакции (выделяются в виде осадка или газа), то гидролиз протекает необратимо.

При составлении ионно-молекулярных уравнений реакции гидролиза следует: определить силу основания и кислоты, образующих данную соль; записать уравнение диссоциации соли и сделать вывод о том, какой ион (или ионы) гидролизуются; написать ионно-молекулярное уравнение гидролиза, учитывая, что вода – слабый электролит и что сумма зарядов должна быть одинаковой в обоих частях уравнения. Следует также учитывать, что гидролиз солей, образованных слабыми многоосновными кислотами и сильными основаниями (например, Na2S,K3PO4,Na2SO3,K2CO3) или солей, образованных слабыми многокислотными основаниями и сильными кислотами (например,Cu(NO3)2,CuCl2,AlCl3,ZnSO4) протекает ступенчато в соответствии с величиной заряда аниона или катиона. Но в обычных условиях практически протекает только первая ступень гидролиза, так как в результате ее образуется наиболее слабый электролит (гидроанион или гидроксокатион) из образующихся слабых электролитов по всем стадиям гидролиза. Также при первой стадии гидролиза в растворе создается значительная концентрация продуктов гидролиза – ионов ОНили Н+, подавляющих следующие стадии гидролиза и смещая их равновесие, согласно принципу Ле - Шателье, практически нацело влево. При нагревании и разбавлении раствора гидролиз усиливается и становятся заметными следующие стадии гидролиза.

Пример 1.Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: а)KCN; б)Na2CO3; в)ZnSO4; г)NH4F; д)KCl. Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение.а) Цианид калия KCN – соль слабой одноосновной кислоты НCN и сильного основания КОН. При растворении в воде молекулы соли полностью диссоциируют: КСNK++ CN-. Катионы K+не могут связывать ионы ОН-воды, так как КОН – сильный электролит. Анионы CNсвязывают ионы Н+воды, образуя молекулы слабого электролита НCN. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение реакции гидролиза:

CN-+ Н2ОНCN+ ОН-или в молекулярной форме:

KCN + Н2ОНCN + КОН.

В результате гидролиза в растворе появляется избыток гидроксид - ионов ОН-, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).

б) Карбонат натрия Na2CO3– соль слабой многоосновной кислоты Н2CO3и сильного основанияNaOH. При растворении в воде соль диссоциирует:Na2CO32Na++ СО. КатионыNa+не могут связывать ионы ОНводы в молекулыNaOH, так какNaOH– сильный электролит. Соль гидролизуется по аниону. Карбонат - анион СОсвязывает катион водорода одной молекулы воды в слабодиссоциирующий гидрокарбонат - ион НСО, который является более слабым электролитом, чем молекула Н2СО3. Поэтому при обычных условиях гидролиз практически протекает по первой ступени.

Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

32-+ НОННCО3-+ ОН-

Образующиеся гидроксид – ионы обуславливают щелочную среду раствора, рН 7.

Для составления уравнения в полной ионно-молекулярной форме приписываем противоионы Na+в обе части уравнения:

2Na+ + CO3 + HOH  Na+ + HCO3 + Na+ + OH

Молекулярное уравнение гидролиза:

Na23+ Н2ОNaНCО3+ NaОН

В результате гидролиза образуются кислая соль NаHCO3- гидрокарбонат натрия и основаниеNaOH.

в) Сульфат цинка ZnSO4– соль слабого многокислотного основания Zn(OН)2и сильной кислоты Н2SO4 . Соль в растворе диссоциирует:ZnSO4Zn2++SO42. Сульфат - анионSO42не может связывать катионы водорода воды в молекулы Н2SO4, так как серная кислота – сильный электролит.

Гидролиз протекает по катиону Zn2+. КатионZn2+, взаимодействуя с одной молекулой воды, связывает гидроксид – анион ОНводы, образуя гидроксокатион цинка ZnОН+, который является более слабым электролитом, чем молекулыZn(OH)2. Поэтому при обычных условиях гидролиз протекает практически по первой ступени.

Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

Zn2++ НОНZnОН++ Н+

Катионы водорода Н+обуславливают кислую среду раствора (рН<7).

Приписываем противоионы SO42и уравниваем по числу атомов элементов и числу зарядов левую и правую части уравнения

2Zn2+ + 2SO42 + 2HOH  2ZnOH+ + SO42 + 2H+ + SO42

Молекулярное уравнение гидролиза:

2ZnSO4+ 2НОН(ZnОН)2SO4+ Н2SO4

В результате гидролиза по Iступени образуются основная соль (ZnОН)2SO4- сульфат гидроксоцинка и серная кислота.

г) Фторид аммония NH4F– соль слабого основанияNH4OHи слабой кислотыHF.

Гидролиз этой соли происходит и по катиону, и по аниону. При этом образуются слабое основание и слабая кислота.

Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

NH4+ +F-+H2ОNH4ОН +HF

Молекулярное уравнение гидролиза:

NH4F+H2ОNH4ОН +HF

Характер среды в этом случае определяется относительной силой образовавшихся слабой кислоты и слабого основания.

д) хлорид калия KCl – соль сильного основания KOH и сильной кислоты HCl.

Молекулярное уравнение реакции:

KCl + H2OKOH + HCl

Полное ионно-молекулярное уравнение:

K++Cl-+H2OK++OH-+H++Cl-

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

H2OН++ OH-

Полученное уравнение показывает, что ни катион, ни анион соли гидролизу не подвергаются. Раствор этой соли имеет нейтральную реакцию среды, рН = 7.

Пример 2.При смешивании растворовAl(NO3)3 иK2CO3 каждая из солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.

Решение.Al(NO3)3– соль сильной одноосновной кислоты и слабого многокислотного основания гидролизуется по катиону, аK2CO3 – соль сильного однокислотного основания и слабой двухосновной кислоты гидролизуется по аниону. Гидролиз этих солей обычно ограничивается первой ступенью:

Al3+ + НОНAlОН2++ Н+

CO32-+ НОННCO3-+ ОН-

При смешивании растворов этих солей ионы ОН-и Н+образуют молекулы слабого электролита Н2О, что приводит к взаимному усилению гидролиза каждой из солей. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет необратимо до конца с образованием малорастворимого гидроксида алюминияAl(ОН)3и Н2CO3– неустойчивой кислоты, распадающейся на CO2 и Н2О.

Ионно-молекулярное уравнение:

2Al3+ + 3CO32-+ 3Н2О = 2Al(ОН)3+ 3CO2

Молекулярное уравнение:

2Al(NO3)3 + 3K2CO3+ 3Н2О = 2Al(ОН)3+ 3CO2+6КNO3.

ЗАДАНИЯ

201. Какие из солей KJ, Na2SO3, ZnSO4, NH4Cl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Укажите значение рН (>7<) растворов этих солей.

202. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей MnCl2, Na2CO3, Ca(NO3)2, NH4CH3COO. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

203. Какие из солей (NН4)24, K2S, Pb(NO3)2,LiCl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Укажите значения рН (>7<) растворов этих солей.

204. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Na2S , NH4NO3, FeSO4, CsBr. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

205. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CH3COOK, ZnSO4, Na3PO4,KNO3. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

206. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Li2S, AlCl3, (CH3COO)2Ba, NH4CN. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

207. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Pb(NO3)2, Na2CO3,Na2SO4, KNO2. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

208. При смешивании растворов CrCl3и Na2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярными и молекулярными уравнениями.

209. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Cs3PO4, CuSO4,NaCN, (NH4)2CO3. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

210. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Al(NO3)3, Cs2CO3,LiBr, CH3COOK. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

211. При смешивании растворов К2S иCrCl3каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.

212. Какие из солей KNO3, Cr(NO3)3, (NH4)2S, Na3PO4подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Укажите значения рН (>7<) растворов этих солей.

213. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Cs2CO3, NiCl2, NH4CH3COO, LiNO2. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

214. Какие из солей NaJ, CrCl3, K2SiO3, (NH4)2SO3подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Укажите значения рН (>7<) растворов этих солей.

215. Какие из солей NaBr, CH3COOК, Na2S, NiSO4подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Укажите значения рН (>7<) растворов этих солей.

216. При смешивании растворов Al2(SO4)3и Na2S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекуляные и молекулярные уравнения происходящего совместного гидролиза.

217. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей (NH4)2S, Cs2SiO3, Al2(SO4)3, NaCN. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

218. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей K3PO4, Mg(NO3)2, (NH4)2СO3, CH3COOLi. Какое значение

рН (>7<) имеют растворы этих солей?

219. Какие из солей K2CO3, FeCl3, K2SO4, NH4Jподвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Укажите значения рН (>7<) растворов этих солей.

220. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Al2(SO4)3, Na2S, NH4CN, KBr. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.