Отсюда находим водородный показатель раствора сн3соон:

рН = -lg С_Н⁺; рН = - lg 0.17 · 10 ^-2 = 2,77.

Задача 4. Какие из приведенных солей – NH₄NO₃, FeSO₄, NaCl, NH₄NO₂ – подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения гидролиза солей. Какую реакцию среды имеют эти растворы?

Решение. Соль nh4no3 образована слабым основанием nh4oh и сильной кислотой hno3. При растворении она диссоциирует на ионы:

NH₄NO₃ ^→ NH₄⁺ + NO^-₃

При составлении уравнений гидролиза необходимо определить ионы соли, связывающие ионы воды (Н⁺ и ОН^-) в малодиссоциирующее соединение, т.е. ионы, обусловливающие гидролиз. В данном случае катионы NH₄⁺ связывают гидроксид-ионы воды, образуя молекулы слабого основания NH₄OH, и обуславливают гидролиз соли.

Молекулярно-ионное уравнение гидролиза:

NH₄⁺ + НОН ↔ NH₄OH + H⁺.

Избыток ионов Н⁺ в растворе обусловливает кислую реакцию раствора, т.е. рН < 7.

Молекулярное уравнение гидролиза:

NH₄NO₃ + НОН ↔ NH₄OH + HNO₃ .

Соль FeSO₄ образована двухзарядным ионом Fe²⁺ слабого основания Fe(OH)₂ и ионом SO₄^2- сильной кислоты H₂SO₄. Гидролиз такой соли протекает в две ступени. По первой ступени ионы Fe²⁺ связывают гидроксид-ионы OH^- воды в малодиссоциирующий ион FeOH⁺, при этом ионы Н⁺ накапливаются, и раствор приобретает кислую реакцию, т.е. рН < 7.

Fe²⁺ + HOH ↔ FeOH⁺ + H⁺

2 FeSO₄ + 2 HOH ↔(FeOH)₂SO₄ + H₂SO₄

Гидролиз в обычных условиях протекает, главным образом, по первой ступени. Разбавление раствора и повышение температуры усиливает гидролиз и обусловливает его вторую ступень:

FeOH⁺ + HOH ↔ Fe(OH)₂ + 2 H⁺

(FeOH)₂SO₄ + 2 HOH ↔ (FeOH)₂ + H₂SO_4.

Соль Na₂SO₃ образована сильным основанием NaOH и слабой двухосновной кислотой H₂SO₃. Гидролиз обусловливают двухзарядные ионы SO₃^2-. Гидролиз практически ограничивается первой ступенью:

SO₃^2- + HOH ↔ OH^- + НSO₃ ^-

Na₂SO₃ + НОН ↔ NaOH + NaНSO₃

Ионы SO₃⁺² связывают ионы Н⁺ в малодиссоциирующие ионы, при этом гидроксид-ионы накапливаются в растворе, и его среда ставится щелочной, рН >7.

Соль NH4NO₂ образована слабым основанием NH4OH и слабой кислотой HNO₂:

Катион NH4⁺ связывает гидроксид-ион ОН^-, образуя слабоe основаниe NH4OH, анион NO₃^- связывает ионы Н⁺ в слабую кислоту HNO₂.

NH4 ⁺ + NO₂ ^- + HOH → NH4OH + HNO₂

NH₄NO₂ + HOH→ NH₄OH + HNO₂

Реакцию раствора можно определить, сравнив константы диссциации слабых электролитов - продуктов гидролиза: Кд (HNO₂) = 5,110^-4 ; К_д (NH₄OH) = 1,77 · 10^-5 . Так как NH₄OH более слабый электролит, то в растворе избыток ионов Н⁺, и реакция раствора кислая ( рН 7 ).

Соль NaCl образована сильным основанием NaOH и сильной кислотой НCl. Ионы Na⁺ не могут связать гидроксид-ионы, а ионы Cl^- не могут связать ионы H⁺ воды.Эта соль гидролизу не подвергается. Реакция раствора нейтральная, т.е рН = 7.

Задачи для самостоятельного решения

181. Каковы типы сред водных растворов? Укажите концентрацию ионов водорода и водородный показатель в кислой, нейтральной и щелочной средах? Найдите концентрацию ионов Н⁺ и ОН^- и укажите реакцию среды в растворах при значениях рН: 4; 7; 10.

182. Что называется ионным произведением воды, чему оно равно при 295К? что характеризует водородный показатель, по какой формуле он рассчитывается? Найдите концентрацию ионов Н⁺ и ОН^-, и укажите реакцию среды в растворах при значениях рН: 3; 7; 12.

183. Водородный показатель рН одного раствора равен 2, а другого – 6. В каком растворе концентрация ионов водорода больше и во сколько раз?

184. Водородный показатель рН одного раствора равен 8, а другого – 10. В каком растворе концентрация гидроксидионов больше и во сколько раз?

185. Вычислите рН раствора уксусной кислоты, молярная концентрация которой 0,001 моль⁄л. Константа диссоциации уксусной кислоты К_д= 1,75·10^-5.

186. Водородный показатель рН раствора NH₄OH равен 10. Какова молярная концентрация раствора, если степень диссоциации равна 0,01?

187. Вычислите рН раствора NH₄OH, молярная концентрация которого 0,001 моль/л. Константа диссоциации гидроксид аммония 1,77 · 10^-5.

188. Вычислите степень диссоциации азотистой кислоты в растворе, концентрация которого 0,001 моль/л, рН = 4.

189. Какие из перечисленных солей – CaCL₂, FeCl₃, Na₂SO_4, K₂S – подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какую реакцию среды имеют растворы солей?

190. Какое значение рН (больше, меньше или равно 7) имеют растворы сульфата железа (III) , нитрата калия, ацетата меди (II)? Составьте молекулярные и молекулярно–ионные уравнения гидролиза соответствующих солей.

191. Какую реакцию среды имеют растворы солей сульфаты алюминия, сульфида натрия, ацетата алюминия? Составьте молекулярные и молекулярно–ионные уравнения гидролиза этих солей.

192. Какое значение рН (больше, меньше или равно 7) имеют растворы солей: фосфата натрия, сульфита калия, карбоната аммония? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей.

193. Пользуясь таблицей «Константы диссоциации слабых электролитов», укажите среди приведенных солей – Na₂CO₃, Na₂SO₃, Na₂SiO₃ – ту из них, которая в наибольшей степени подвергается гидролизу. Ответ обоснуйте. Составьте молекулярное и молекулярно-ионные уравнения гидролиза выбранной соли. Какую реакцию среды имеют растворы карбоната, сульфита и силиката натрия?

194. Пользуясь таблицей «Константы диссоциации слабых электролитов», укажите среди солей – CuSO₄, FeSO₄, (NH₄)₂SO₄ - ту из них, которая в наибольшей степени подвергается гидролизу. Ответ мотивируйте. Составьте молекулярное и молекулярно-ионное уравнения гидролиза выбранной соли. Какое значение рН (больше или меньше 7) имеют сульфиты меди, железа, аммония?

195. Какие из солей – CaSO₄, K₂CO₃, ZnCL₂, NH₄NO₂ – подвергаются гидролизу? Составьте молекулярное и молекулярно – ионное уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (больше, меньше или равно 7) имеют растворы приведенных выше солей?

196. Как можно усилить гидролиз соли и как ослабить? Рассмотрите влияния внешнего воздействия путем изменения температуры, концентрации соли, прибавления кислоты или щелочи на смещение равновесия, отвечающего гидролизу соли NH₄CL. Составьте молекулярное и молекулярно – ионное уравнения гидролиза этой соли, укажите значение рН (больше или меньше 7).

197. Какие из солей – KNO₃, Pb(NO₃)₂, Na₂S – подвергаются гидролизу? Укажите ионы (катионы, анионы), обусловливающие гидролиз? Составьте молекулярные и молекулярно – ионные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (больше, меньше или равно 7) имеют растворы названных солей?

198. Какие из солей – CaCL₂, NH₄NO₃, Zi₂S, NH₄CN – подвергаются гидролизу? Составьте молекулярное и молекулярно-ионные уравнения соответствующих солей. Как можно ослабить гидролиз солей?

199. Какие из солей – K₂CO₃, Fe₂(SO₄)₃, Ba(NO₃)₂, ZnCL₂ – подвергаются гидролизу? Составьте молекулярные и молекулярно – ионные уравнения гидролиза соответствующих солей. Как можно усилить гидролиз соли Fe₂(SO₄)₃?

200. Вычислите рН раствора азотистой кислоты, молярная концентрация которого 0,1 моль/л. α = 0,01.