3. Состояние электролита в растворе.

I.Олово в составе катиона основания и в составе аниона кислоты носит слабый характер, т. к. К_дисс.<10^-2. Рассмотрим 2 реакции: а) гидролиз по катиону, где олово входит в состав катиона слабого основания, и б) гидролиз по аниону, где олово входит в состав аниона слабой кислоты.

а) Sn(OH)₂+H₂SO₄=SnSO₄+H₂O

SnSO_4(тв.)+aq Sn²⁺*aq+(SO₄)^2-*aq

Ионное уравнение гидролиза по I стадии:

Sn⁺²+H₂O (SnOH)⁺+H⁺

H⁺+OH^- Sn²⁺+OH^-

К_Iдисс.=3.1*10^-8 К_{посл.дисс.}=4*10^-10

Молекулярное уравнение гидролиза по I стадии:

2SnSO₄+2H₂O (SnOH)₂SO₄+H₂SO₄

Так как в результате гидролиза в растворе появляются свободные ионы H⁺, то pH<7(кислая среда).

б) 2NaOH+H₂SnO₂=Na₂SnO₂+2H₂O

Na₂SnO_2(тв.)+aq 2Na⁺*aq+(SnO₂)^-2*aq

Ионное уравнение гидролиза по I стадии:

(SnO₂)^2-+H₂O (HSnO₂)^-+OH^-

H⁺+OH^- H⁺+(SnO₂)^2-

К_Iдисс.=2*10^-16 К_{посл.дисс.}=1.6*10^-10

Молекулярное уравнение гидролиза по I стадии:

N a₂SnO₂+H₂O NaHSnO₂+NaOH

Так как в результате гидролиза в растворе появляются свободные ионы OH^- ,то pH>7(щелочная среда).

II.Рассчитаем pH среды для солей Sn(NO₃)₂ и SnCl₂ с C, равной 0.9 г/л. обе соли образованы слабым основанием и сильной кислотой, следовательно гидролиз по катиону, pH должна быть <7. Формула для расчета pH:

pH=-1/2lg

1. Sn(OH)₂+2HNO₃=Sn(NO₃)₂+2H₂O

Sn(OH)₂ – слабый электролит, К_дисс.=4*10^-10

M_{нитрата Sn(II)}=119+(14+16*3)*2=243 г/моль

C_{нитрата Sn(II)}= = =0.0037 моль/л

pH=-1/2lg =-1/2lg(0.000925*10^-4)=3.5

2. Sn(OH)₂+2HCl=SnCl₂+2H₂O

Sn(OH)₂ – слабый электролит, К_дисс.=4*10^-10

M_{хлорида Sn(II)}=119+35.5*2=190 г/моль

C_{хлорида Sn(II)}= = =0.0047 моль/л

pH=-1/2lg =-1/2lg(0.001175*10^-4)=3.45

Гидролиз соли можно усилить, если

• добавить воды(уменьшить концентрацию);

• н агреть раствор (при этом усиливается эндотермическая реакция воды: H₂O H⁺+OH^—57кДж, следовательно увеличивается количество ионов H⁺ и OH^-, которые необходимы для осуществления гидролиза соли);

И уменьшить, если

• увеличить концентрацию растворенного вещества;

• охладить раствор;

• ввести в раствор один из продуктов гидролиза: подкислять раствор, если среда в результате реакции кислотная.

Для составления схем Пурбе для двух данных солей нужно рассчитать pH гидратообразования. Так как гидратообразование идет по катиону (соли образованы слабым основанием и сильной кислотой), то формула pH такая:

pH=14+1/z*lg

1. pH_{нитрата Sn(II)}=14+1/2lg =14+1/2lg(378.38*10^-27)=1.785

pH_{гидратообразования}<pH_{гидролиза}, следовательно, гидратообразование идет по прямой линии.

Схема Пурбе для соли Sn(NO₃)₂:

pH гидрато-

образования pH гидролиза

0 1,785 3,5 7

Sn²⁺ *aq сдвиг гетерогенного

равновесия

гетерогенное равновесие

Sn²⁺aq Sn(OH)₂

2. pH_{хлорида Sn(II)}=14+1/2lg =14+1/2lg(297.87*10^-27)=1.735

pH_{гидратообразования}<pH_{гидролиза}, следовательно, гидратообразование идет по прямой линии.

Схема Пурбе для соли SnCl₂:

pH гидрато-

образования pH гидролиза

0 1,735 3,45 7

Sn²⁺ *aq сдвиг гетерогенного

равновесия

гетерогенное равновесие

Sn²⁺aq Sn(OH)₂