Гидролиз солей

5. Cоставьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения реакции гидролиза солей.  а) K₂S;  б) CuCl₂. В ответе укажите разность молярных масс ионов, образующихся при гидролизе.

Решение.

а) Гидролизом солей называется процесс взаимодействия ионов соли с ионами воды, приводящий к образованию слабодиссоциирующихвеществ и часто сопровождающийся изменением реакции среды (рН).

При растворении в воде K₂S диссоциирует: K₂S 2K⁺ +S^2-.

При составлении уравнений гидролиза в первую очередь необходимо определить ионы соли, связывающие ионы воды в малодиссоциирующиесоединения, т.е. ионы, обусловливающие гидролиз.

В данном случае ионы S^2- связывают катион H⁺, образуя ион HS^–

S^2– +H₂O HS^– +OH^–

Уравнение гидролиза в молекулярной форме:

K₂S+H₂O KHS+KOH

Практически гидролиз соли ограничивается первой ступенью с образованием кислой соли (в данном случае KHS). Таким образом, гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой (такой, как K₂S) протекает по аниону соли. Избыток ионов OH^– в растворе обусловливаетщелочную реакцию среды в растворе (pН>7). В результате гидролиза образуются 2 иона: HS^–  и  OH^–_.  Рассчитываем разность их молярных масс: (1+32)–(16+1)=16.

Ответ: 16 г/моль.

б) При растворении в воде CuCl₂ диссоциирует: СuCl₂ Cu²⁺ +2Cl^–

В данном случае ионы Cu²⁺ соединяются с ионами OH^–, образуя гидроксоионы  CuOH⁺. Гидролиз соли практически ограничивается первой ступенью, и образование молекулы Cu(OH)₂ не происходит. Ионно-молекулярное уравнение имеет вид:

Cu²⁺ ₊ HOH CuOH⁺+ H⁺

В данном случае продуктами гидролиза являются  основная соль и кислота. Уравнение гидролиза в молекулярной форме записывается следующим образом:

CuCl₂+H₂O CuOHCl+ HСl

Таким образом, гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (в данном случае CuCl₂) протекает по катиону соли. Избыток ионов H⁺ в растворе обусловливает кислую реакцию среды в растворе (рН<7). В результате гидролиза образуются 2 иона: CuOH⁺ и H⁺ (cм. ионно-молекулярное уравнение). Рассчитываем разность их молярных масс: (64+16+1)–1=80.

Ответ: 80 г/моль.

ХИМИЧЕСКАЯ СВЯЗЬ 1. Напишите электронную формулу атома технеция. Сколько электронов находится на d-подуровне предпоследнего электронного слоя? К какому электронному семейству относится элемент?

Решение.

Атом Tc в таблице Менделеева имеет порядковый номер 43. Следовательно, в его оболочке содержится 43 электрона. В электронной формуле распределяем их по подуровням согласно порядку заполнения (в соответствии с правилами Клечковского) и учитывая емкость подуровней: Tc 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d⁵5s². При этом порядок заполнения подуровней следующий:  1s  2s  2p  3s  3p  4s  3d  4p  5s  4d. Последний электрон располагается на 4d-подуровне, значит, технеций относится к семейству d-элементов. На d-подуровне предпоследнего (4-го) слоя находится 5 электронов.

Ответ:  5, d.

2. Атом какого элемента имеет электронную конфигурацию 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p¹?

Решение.

Количество электронов в оболочке нейтрального атома составляет 49. Поэтому его заряд ядра и, следовательно, порядковый номер, также равны 49. В периодической системе Д.И.Менделеева находим, что этот элемент – индий.

Ответ:  In.

3. У какого из перечисленных ниже соединений наименее выражены кислотные свойства?

а) HNO₃,  б) H₃PO₄,  в) H₃AsO₄,  г) H₃SbO₄.

Решение.

Приведенные кислородсодержащие соединения являются гидроксидами элементов главной подгруппы V группы таблицы Менделеева. Известно, что кислотные свойства гидроксидов ослабевают сверху вниз в подгруппе. Поэтому в указанном ряду наименее выраженными кислотными свойствами обладает H₃SbO₄.

Ответ: H₃SbO₄.

4. Укажите тип гибридизации орбиталей бора в молекуле BBr₃.

Решение.

В образовании трех ковалентных связей между бором и атомами брома участвуют одна s- и две p-орбитали атома бора, свойства которых различаются. Поскольку все химические связи в молекуле BBr₃ равноценны, атом бора подвергается гибридизации. В ней принимают участие указанные выше три орбитали внешнего электронного слоя. Следовательно, тип гибридизации – sp².

Ответ:  sp².

5. По данным периодической системы составьте эмпирическую формулу высшего оксида свинца. Какова его молярная масса?

Решение.

Свинец находится в 4-й группе периодической системы, поэтому его высшая степень окисления равна +4. Атом кислорода в оксидах имеет степень окисления –2, следовательно в молекуле оксида на каждый атом свинца приходится два атома кислорода. Формула высшего оксида – PbO₂. Вычислим его молярную массу:  207+216=239.

Ответ:  239 г/моль.

6. Какие виды химической связи имеются в молекуле NH₄I ?

Решение.

Молекула NH₄I состоит из ионов NH₄⁺ и I^–, между которыми имеется ионная связь. В ионе NH₄⁺ четыре связи являются ковалентными полярными, причем одна из них образована по донорно-акцепторному типу (см. раздел 3.2.3).

Ответ:  ионная, ковалентная полярная, донорно-акцепторная.