4. Гидролиз солей.

(Задачи №№ 81 – 100)

Гидролиз соли представляет собой реакцию обмена между растворённой солью и водой. Следствием гидролиза соли является изменение рН раствора.

Т.к. всякую соль можно рассматривать как продукт нейтрализации соответствующих основания и кислоты, принято гидролиз солей рассматривать отдельно для каждого типа соли.⁹

4.1. Гидролиз солей сильных оснований и слабых кислот.

Пример 4.1.1. Гидролиз KF (соль образована нейтрализацией сильного основания КОН слабой кислотой HF).

Составляем ионно-молекулярное уравнение реакции¹⁰:

K⁺ +F^- +HOH=K⁺ +OH^- +HF.

После исключения из уравнения не участвующих в реакции ионов К⁺ получаем сокращённое ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

F^- +HOH=OH^- +HF.

Как видно из уравнения, в результате гидролиза ионы Н⁺ воды связываются в слабодиссоциированные молекулы HF, а ионы ОН^- остаются в растворе в свободном состоянии, обусловливая тем самым щелочной характер среды (рН>7).

При гидролизе связывание ионов соли с ионами Н⁺ и ОН^- воды может происходить только в том случае, если результатом является образование слабодиссоциирующего электролита. В рассмотренном примере таковым является HF; ионы К⁺ и ОН^- не связываются, т.к. КOH -сильное основание и, следовательно, в молекулярном виде данный электролит в растворе находиться не может.

Для записи молекулярного уравнения гидролиза используется правая часть развёрнутого ионно-молекулярного уравнения. При этом задача заключается в том, чтобы из имеющегося набора ионов составить нейтральные комбинации. В рассматриваемом примере это будут КОН и HF. Т.к. левая часть молекулярного уравнения гидролиза очевидна (задана условием), окончательно записываем:

KF+HOH=KOH+HF.

Пример 4.1.2. Гидролиз Na₂ZnO₂ (соль образована нейтрализацией сильного основания NaOH слабой кислотой H₂ZnO₂).

Как и в предыдущем примере, первоначально записывается ионно- молекулярное уравнение:

2Na⁺ +ZnO₂^2- +HOH=2Na⁺ +OH^- +HZnO₂^-.

Обратим внимание на то, что образуется не кислота H₂ZnO₂, а гидроцинкат-анион HZnO₂^- как результат связывания иона Н⁺ воды и цинкат- иона ZnO₂^2- соли. Это выражают, говоря, что гидролиз протекает по первой ступени (многозарядный анион соли связывает только один ион Н⁺ воды).

После исключения из уравнения не участвующих в реакции ионов Na+ получается ионно- молекулярное уравнение в сокращённой форме:

ZnO₂^2- +HOH=OH^- +HZnO₂^-.

Как видно, в результате гидролиза, так же как и в предыдущем примере, образуются свободные гидроксид-ионы ОН-, что опять же обусловливает щелочной характер раствора (рН>7).

Как и в предыдущем примере, для записи молекулярного уравнения необходимо составить нейтральные комбинации из ионов, представленных в правой части развёрнутого ионно-молекулярного уравнения. Это будут: NaOH и NaHZnO₂. Соответственно, молекулярное уравнение гидролиза Na₂ZnO₂ записывается:

Na₂ZnO₂+HOH=NaOH+NaHZnO₂.

Из записанного уравнения следует что , в данном примере, в отличие от предыдущего, образуется не кислота, а кислая соль. Это общее правило для гидролиза солей сильных оснований и слабых кислот с многозарядными анионами.

Итак, вследствие гидролиза растворы солей сильных оснований и слабых кислот приобретают щелочной характер (рН>7). При гидролиза солей данного типа образуется или слабая одноосновная кислота, если анион кислоты однозарядный, или кислая соль, если анион многозарядный.