Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электролитическая диссоциация (лекции).doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
16.11.2018
Размер:
1.23 Mб
Скачать

Гидролиз. Гидролиз солей.

I. Понятие о гидролизе.

Гидролиз – это процесс разложения вещества под действием воды («гидро» - вода, «лизис» - разложение).

СаС2 + 2Н2О  Са(ОН)2 + С2Н2

РCl5 + 4H2O  H3PO4 + 5HCl

Гидролиз солей – процесс разложения солей под действием воды.

Гидролиз солей – процесс взаимодействия ионов соли с водой, в результате которого образуются слабые электролиты.

Сущность гидролиза заключается в химическом взаимодействии катионов или (и) анионов соли гидроксид-ионами ОН- или протонами Н+ из молекул воды. В результате образуется слабый электролит.

Н2О Н+ + ОН-

При этом химическое равновесие смещается вправо, так как происходит понижение концентрации ионов Н+ или ОН-.

Если связываются катионы водорода Н+, то создаётся щелочная среда, если связываются гидроксид-ионы ОН-, то среда – кислая.

Для большинства солей гидролиз – процесс обратимый. Нерастворимые в воде соли гидролизу не подвергаются.

II. Типы солей.

В зависимости от силы исходной кислоты и основания, которые образуют соль, выделяют четыре типа солей.

1. Соли образованы сильным основанием и сильной кислотой. Например, NaCl, K2SO4, Ca(NO3)2 и другие.

2. Соли образованы сильным основанием и слабой кислотой. Например, Na2CO3, Ba(NO2)2, KNO2 и другие.

3. Соли образованы слабым основанием и сильной кислотой. Например, СuSO4, MnCl2, Fe(NO3)3 и другие.

4. Соли образованы слабым основанием и слабой кислотой. Например, (NH4)2S, NH4CN, CH3COONH4 и другие.

III. Типы гидролиза

В зависимости от типа соли, т.е. от того, какое из веществ (кислота или основание) слабое, выделяют следующие типы гидролиза солей.

Гидролиз по аниону (соли образованы сильным основанием и слабой кислотой).

Рассмотрим данный тип гидролиза на примере карбоната калия:

Сильное основание

Слабая кислота

Молекулярное уравнение гидролиза:

Полное ионное уравнение гидролиза:

2K+ + CO32- + H2O K+ + OH- + K+ + HCO3-

Сокращённое ионное уравнение гидролиза:

CO32- + H2O OH- + HCO3-

КОН – сильный электролит, КНСО3 – слабый электролит. Следовательно, ионы ОН- будут определять характер среды и в данном случае она щелочная (ионы Н+ связываются), рН  7.

Вывод: соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, при растворении в воде показывают щелочную реакцию среды, и гидролиз идёт по аниону.

Гидролиз по катиону (соли образованы слабым основанием и сильной кислотой).

Рассмотрим данный тип гидролиза на примере хлорида марганца (II):

Слабое основание

Слабая кислота

Молекулярное уравнение гидролиза:

Полное ионное уравнение гидролиза:

Mn2+ + 2Cl- + H2O MnOH+ + Cl- + H+ + Cl-

Сокращённое ионное уравнение гидролиза:

Mn2+ + H2O MnOH+ + H+

MnОН+ – слабый электролит, Н+ – сильный электролит. Следовательно, ионы Н+ будут определять характер среды и в данном случае она кислая (ионы ОН- связываются), рН  7.

Вывод: соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, при растворении в воде показывают кислую реакцию среды, и гидролиз идёт по катиону.

Совместный гидролиз (гидролиз по катиону и аниону; соли образованы слабым основанием и слабой кислотой).

Реакция растворов (среда) этих солей может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной. Это зависит от констант диссоциации слабой кислоты и слабого основания, которые образуются в результате гидролиза.

Рассмотрим данный тип гидролиза на примере сульфида аммония:

Слабое основание

Слабая кислота

Молекулярное уравнение гидролиза:

(NH4)2S + HOH NH4OH + NH4HS

Полное ионное уравнение гидролиза:

2NH4+ + S2- + HOH NH4OH + NH4+ + HS-

Сокращённое ионное уравнение гидролиза:

2NH4+ + S2- + HOH NH4OH + HS-

Для того чтобы определить характер среды, необходимо сравнить константы диссоциации полученных слабых электролитов: КД(NH4OH) = 1,8 10-5, КД(H2S)по первой ступени = 6 10-8. Так как сероводородная кислота более слабый электролит, следовательно, ионы ОН- будут определять характер среды и в данном случае она слабощелочная (ионы Н+ связываются лучше), рН  7.

 Соли, которые образованы сильной кислотой и сильным основанием гидролизу не подвергаются, так как катионы и анионы этих солей не связываются с ионами водорода Н+ или гидроксид-ионами ОН-  не образуется слабых электролитов. Среда растворов таких солей – нейтральная (рН = 7), так как концентрации ионов Н+ и ОН- в их растворах одинаковы.

Необратимый гидролиз (полный гидролиз). Данному гидролизу подвергаются соли, которые образованы слабым нерастворимым или летучим основанием и слабой нерастворимой или летучей кислотой.

Рассмотрим данный тип гидролиза на примере сульфида алюминия:

Слабое нерастворимое основание

Слабая летучая кислота

Молекулярное уравнение полного необратимого гидролиза:

Al2S3 + 6H2O  2Al(OH)3 + 3H2S

В данном случае никаких ионов в растворе не образуется, поэтому ионных уравнений (полных и ионных) написать невозможно.

В таблице растворимости веществ напротив соединения можно встретить прочерк «—». Это означает, что данное вещество либо не существует в природе, но чаще – разлагается под действием воды в растворах. Такие вещества получить в водных растворах нельзя. Рассмотрим данный факт на примере взаимодействия растворов карбоната натрия и хлорида алюминия:

3Na2CO3 + 2AlCl3Al2(CO3)3 + 6NaCl

Однако в водном растворе получить карбонат алюминия не удаётся. Причиной этого является полный необратимый гидролиз. Поэтому при сливании растворов двух исходных солей будет протекать следующий процесс:

Молекулярное уравнение:

3Na2CO3 + 2AlCl3 + 3Н2О  2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl

Полное ионное уравнение:

6Na+ + 3CO32- + 2Al3+ + 6Cl- + 3Н2О  2Al(OH)3 + 3CO2 + 6Na+ + 6Cl-

Сокращённое ионное уравнение:

3CO32- + 2Al3+ + 3Н2О  2Al(OH)3 + 3CO2

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

Оставленные комментарии видны всем.