Гідроліз солей

Взаємодія іонів розчиненої солі з молекулами води, що приводить до утворення слабких електролітів (молекул слабких кислот або основ, аніонів кислих або катіонів основних солей) і зміни рН середовища, називається гідролізом.

Приклад 1. Складіть іонно-молекулярні і молекулярні рівняння гідролізу солей: а) KСN, б) Na₂CO₃, в) ZnSO₄. Визначте реакцію середовища розчинів цих солей.

Рішення. а) Ціанід калію KCN – сіль слабкої одноосновної кислоти (див. табл. констант дисоціації слабких електролітів) HCN і сильної основи KОН. При розчиненні у воді молекули KCN цілком дисоціюють на катіони K⁺ і аніони CN^–. Катіони K⁺ не можуть зв’язувати іони ОН⁻ води тому що KОН – сильний електроліт. Аніони ж CN⁻ зв’язують іони Н⁺ води, утворюючи молекули слабкого електроліту HCN. Сіль гідролізується по аніону. Іонно-молекулярне рівняння гідролізу:

CN⁻ + H₂O = HCN + OH^–

або в молекулярній формі:

KCN + H₂O = HCN + KОН

В результаті гідролізу в розчині з’являється деякий надлишок іонів OH⁻ , тому розчин KCN має лужну реакцію (рН > 7).

б) Карбонат натрію Na₂CO₃ – сіль слабкої багатоосновної кислоти і сильної основи. В цьому випадку аніони солі СO₃^2–, зв’язуючи водневі іони води, утворюють аніони кислої солі НСО₃⁻, а не молекули Н₂СО₃, тому що іони НСО₃⁻ дісоциюють набагато складніше, ніж молекули Н₂СО₃. В звичайних умовах гідроліз йде по першій ступіні. Сіль гідролізується по аніону. Іонно-молекулярне рівняння гідролізу:

СO₃²⁻ + H₂O = НСО₃⁻ + OH^–

або в молекулярній формі:

H₂СO₃ + H₂O = NaНСО₃ + NaOH

В розчині з’являється надлишок іонів OH⁻, тому розчин Н₂СО₃ має лужну реакцію (рН > 7).

в) Сульфат цинку ZnSO₄ – сіль слабкої багатокислотної основи Zn(OH)₂ і сильної кислоти H₂SO₄. В цьому випадку катіони Zn²⁺ зв’язують гідроксильні іони води, утворюючи катіони основної солі ZnOH⁺. Утворення молекул Zn(OH)₂ не відбувається, так як іони ZnOH⁺ дісоциюють набагато складніше, ніж молекули Zn(OH)₂. В звичайних умовах гідроліз йде по першій ступені. Сіль гідролізується по катіону. Іонно-молекулярне рівняння гідролізу:

Zn²⁺ + H₂O = ZnOH⁻ + H⁺

або в молекулярній формі:

2ZnSO₄ + 2H₂O = (ZnOH)₂ SO₄ + H₂SO₄

В розчині з’являється надлишок іонів водню, тому розчин ZnSO4 має кислу реакцію (рН <7).

Приклад 2. Які продукти утворюються при змішуванні розчинів AI(NO₃)₃ і K₂СО₃? Складіть іонно-молекулярне і молекулярне рівняння реакції:

Рішення. Сіль AI(NO₃)₃ гідролізується по катіону, а K₂СО₃ – по аніону:

Al³⁺ + H₂O = AlOH²⁺ + H⁺

СО₃^2– + H₂O = НСО³⁻ + OH⁻

Якщо розчини цих солей знаходяться в одній посудині, то йде взаємне посилення гідролізу кожної з них, оскільки іони H⁺ і OH⁻ утворюють молекулу слабкого електроліту H₂O. При цьому гідролітична рівновага зміщується вправо і гідроліз кожної з узятих солей йде до кінця з утворенням відповідної основи і кислоти: Аl(ОН)₃ і СО₂ (Н₂СО₃). Іонно-молекулярне рівняння:

2AI³⁺ + 3CO₃²⁻ + 3H₂O = 2AI(OH)₃ + 3CO₂↑

молекулярне рівняння:

2AI(NO₃)₃ + 3K₂CO₃ + 3H₂O = 2AI(OH)₃ + 3CO₂↑ + 6KNO₃