Направете уравнение за хидролиза на соли на k2s. Съставяне на йонно-молекулярни и молекулни уравнения на хидролизата на солта
1.4. Хидролиза на соли
Хидролизата е процес на обменно взаимодействие на солни йони с вода, което води до образуване на нискодисоциирани вещества и придружено от промяна в реакцията ( рН) заобикаляща среда.
Същността на хидролизата на солта е, че дисоциационното равновесие на водата се измества поради свързването на един от нейните йони с образуването на слабо дисоциирано или трудно разтворимо вещество. В резултат на хидролиза могат да се образуват молекули на слаби киселини и основи, аниони на киселинни соли или катиони на основни соли. В повечето случаи хидролизата е обратим процес. С повишаване на температурата и разреждането хидролизата се увеличава. Хидролизата протича по различен начин в зависимост от силата на киселината и основата, които образуват солта. Нека разгледаме различни случаи на солна хидролиза.
а) Солта се образува слаба киселинаи здрава основа ( К 2 С).
Когато се разтвори във вода, K 2 S се дисоциира
K 2 S2K + + S 2-.
При съставянето на уравненията за хидролиза преди всичко е необходимо да се определят солените йони, които свързват водните йони в съединения с ниска дисоциация, т.е. йони, причиняващи хидролиза.
V този случаййони S 2- свързват катиона Н +, образувайки йона HS -
S 2– + H 2 OHS - + OH -
Уравнение за хидролиза в молекулна форма
K 2 S + H 2 OKHS + KOH.
На практика хидролизата на солта е за предпочитане ограничена до първия етап за образуване на кисела сол (в този случай KHS). По този начин хидролизата на сол, образувана от силна основа и слаба киселина (като K 2 S), протича в аниона на солта. Излишъкът от ОН - йони в разтвора причинява алкална реакциясреда в разтвор (рН> 7).
б)° Сол се образува от слаба основа и силна киселина (CuCl 2, Ал 2 ( ТАКА 4 ) 3).
Когато се разтвори във вода, CuCl 2 се дисоциира
СuCl 2 Cu 2+ + 2Cl -
Cu 2+ йони се комбинират с OH - йони, за да образуват CuOH + хидроксиони. Хидролизата на солта е ограничена до първия етап и не се образува молекула Cu (OH) 2. Йонно-молекулярното уравнение има формата
Cu 2+ + HOHCuOH + + H +.
В този случай продуктите на хидролизата са основна сол и киселина. Уравнението за хидролиза в молекулярна форма е написано, както следва
CuCl 2 + H 2 OCuOHCl + HCl.
По този начин хидролизата на сол, образувана от слаба основа и силна киселина (в този случай CuCl2), протича през соления катион. Излишъкът от Н + йони в разтвор предизвиква кисела реакция на средата в разтвора (рН<7).
Когато се разтваря във вода Al 2 (SO 4) 3 дисоциира
Al 2 (SO 4) 3 2 Al 3+ + 3 SO 4 2-.
В този случай йониАл 3+ се комбинират с ОН - йони, образувайки хидроксиони AlOH 2+ ... Хидролизата на солта е ограничена до първия етап и образуването на молекула Al (OH ) 3 не се случва. Йонно-молекулярното уравнение има формата
Al 3+ + H 2 O AlOH 2+ + H +.
Продуктите на електролизата са основна сол и киселина.
Уравнението за хидролиза в молекулярна форма е написано, както следва
Al 2 (SO 4) 3 + 2 H 2 O 2AlOHSO 4 + H 2 SO 4.
в) Солта се образува от слаба киселина и слаба основа (CH 3 COONH 4).
CH 3 COO - + NH 4 + + H 2 O CH 3 COOH + NH 4 OH.
В този случай се образуват две слабо дисоциирани съединения и рН на разтвора зависи от относителната сила на киселината и основата. Ако продуктите на хидролизата могат да бъдат отстранени от разтвора, тогава хидролизата продължава до края. Например
Al 2 S 3 + 6 H 2 O = 2Al (OH) 3↓ + 3H 2 S.
Възможни са и други случаи на необратима хидролиза, които не са трудни за предвиждане, тъй като за необратим процес е необходимо поне един от продуктите на хидролиза да напусне реакционната сфера.
Ж) Соли, образувани от силна киселина и силна основа ( NaCl, К 2 ТАКА 4 , RbBrи други) не се подлагат на хидролиза, от единственото слабо дисоцииращо съединение е Н 2 О (рН = 7). Разтворите на тези соли имат неутрална среда. Например
NaCl + H 2 O NaOH + HCl
Na + + Cl - + H20 Na + + OH - + H + + Cl -
H 2 O H + + OH -.
Обратимите реакции на хидролиза са изцяло подчинени на принципа на Le Chatelier. Ето защо хидролизата на солта може да бъде засилена (и дори да го направи необратим) по следните начини:
1) добавете вода;
2) загрява разтвора, докато ендотермичната дисоциация на водата се увеличава, което означава, че броят на Н + и ОН - йони, които са необходими за хидролизата на солта, се увеличава;
3) да се свърже един от продуктите на хидролизата в слабо разтворимо съединение или да се отстрани един от продуктите в газовата фаза; например хидролиза на амониев цианид NH 4 CN ще бъде значително засилено от разлагането на амонячен хидрат с образуването на амоняк NH 3 и вода:
NH 4 + + CN - + H 2 O NH 3 + H 2 O + HCN.
Хидролизата може да бъде потисната действа по следния начин:
1) увеличаване на концентрацията на разтвореното вещество;
2) охладете разтвора (за отслабване на хидролизата солевите разтвори трябва да се съхраняват концентрирани и при ниски температури);
3) добавете един от продуктите на хидролизата към разтвора; например подкиселява разтвора, ако средата му е кисела в резултат на хидролиза, или алкализира, ако е алкална.
Взаимно подобряване на хидролизата Да приемем, че равновесието се установява в различни съдове
CO 3 2– + H 2 O HCO 3 - + OH -
Al 3+ + H 2 O AlOH 2+ + H +
И двете соли са леко хидролизирани, но ако разтворите се смесят, се получава свързване на Н + и ОН - йони. В съответствие с принципа на Le Chatelier, и двете равновесия се изместват надясно, хидролизата се засилва и протича напълно
2 AlCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O = 2 Al (OH) 3↓ + 3 CO 2 + 6 NaCl.
Нарича се взаимно подобряване на хидролизата ... По този начин, ако смесите разтвори на соли, едната от които се хидролизира от катиона, а другата от аниона, хидролизата се засилва и протича напълно.
O.A. Напилкова, Н.С. Дозорцева
Задача 201.
Съставете йонно-молекулярните и молекулярните уравнения на хидролиза, които възникват при смесване на разтвори K 2 S и CrCl3 ... Всяка от взетите соли се хидролизира необратимо до края с образуването на съответната основа и киселина.
Решение:
K 2 S - солта на силна основа и слаба киселина се хидролизира от аниона, а CrCl 3 - солта на слаба основа и силна киселина се хидролизира от катиона:
K 2 S ⇔ 2K + + S 2-; CrCl3 ⇔ Cr 3+ + 3Cl -;
а) S 2 - + H 2 O ⇔ HS - + OH -;
б) Cr 3+ + H 2 O ⇔ CrOH 2+ + H +.
Ако разтворите на тези соли са в един съд, тогава има взаимно засилване на хидролизата на всяка от тях, тъй като Н + и ОН- йони, свързващи се помежду си, образуват молекули на слаб електролит H 2 O (H + + OH - ⇔ H 2 O). С образуването на допълнително количество вода, хидролитичното равновесие на двете соли се измества надясно, а хидролизата на всяка сол завършва с образуването на утайка и газ:
3S 2- + 2Cr 3+ + 6H 2 O ⇔ 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S (йонна молекулна форма);
3K 2 S + 2CrCl 3 + 6H 2 O ⇔ 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S + 6KCl (молекулна форма).
Задача 202.
Към разтвора на FeCl 3 се добавят следните вещества: а) HCl; б) КОН; в) ZnCl2; г) Na 2 CO 3. В какви случаи хидролизата на железен (III) хлорид ще се увеличи? Защо? Съставете йонно-молекулярните уравнения за хидролиза на съответните соли.
Решение:
а) Солта на FeCl 3 се хидролизира от катиона и HCl се дисоциира във воден разтвор:
FeCl 3, Fe 3+ + 3Cl -;
HCl, H + + Cl -
Ако разтворите на тези вещества са в един съд, тогава хидролизата на FeCl 3 солта се инхибира, тъй като се образува излишък от водородни йони Н + и равновесието на хидролиза се измества наляво:
б) Солта FeCl3 се хидролизира от катиона и КОН се дисоциира във воден разтвор с образуване на ОН -:
FeCl 3, Fe 3+ + 3Cl -;
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +;
KOH ⇔ K + + OH -
Ако разтворите на тези вещества са в един съд, тогава настъпва хидролиза на солта FeCl3 и дисоциация на КОН, тъй като Н + и ОН- йони, свързващи се помежду си, образуват молекули на слаб електролит Н 2 О (Н + + ОН) - ⇔ H 2 O). В този случай хидролитичното равновесие на солта FeCl 3 и дисоциацията на КОН се изместват надясно, а хидролизата на солта и дисоциацията на основата преминават към края с образуването на утайката Fe (OH) 3. Всъщност, когато FeCl3 и KOH се смесят, възниква реакция на обмен. Йонна
Fe 3+ + 3OH - ⇔ Fe (OH) 3 ↓;
Молекулно уравнение на процеса:
FeCl 3 + 3KOH ⇔ Fr (OH) 3 ↓ + 3KCl.
в) Сол FeCl 3 и сол ZnCl 2, хидролизирани чрез катион:
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +;
Zn 2+ + H 2 O ⇔ ZnOH + + H +
Ако разтворите на тези соли са в един съд, тогава има взаимно потискане на хидролизата на всяка от тях, защото излишното количество Н + йони причинява изместване на хидролитичното равновесие наляво, към намаляване на концентрацията на водородни йони Н +.
г) FeCl 3 солта се хидролизира от катиона, а Na 2 CO 3 солта се хидролизира от аниона:
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +;
CO 3 2- + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -
Ако разтворите на тези соли са в един съд, тогава има взаимно засилване на хидролизата на всяка от тях, тъй като йоните Н + и ОН -, свързващи се помежду си, образуват молекули на слаб електролит Н 2 О (Н + + OH - ⇔ H 2 O). С образуването на допълнително количество вода, хидролитичното равновесие на двете соли се измества надясно и хидролизата на всяка сол завършва с образуването на утайка Fe (OH) 3 ↓, слаб електролит H 2 CO 3:
2Fe 3+ + 3CO 3 2- + 3H 2 O ⇔ 2Fe (OH) 3 ↓ + 3CO 2 (йонна молекулна форма);
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ⇔ 2Fe (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6NaCl (молекулна форма).
Задача 203.
Кои от солите Al 2 (SO4) 3, K 2 S, Pb (NO 3) 2, KCl са хидролизирани? Съставете йонно-молекулярни и молекулни уравнения за хидролиза на съответните соли. Каква е стойността на рН (> 7 <)
има ли разтвори на тези соли?
Решение:
а) Al 2 (SO 4) 3 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай катионите на Al 3+ свързват OH - водни йони, образувайки катиони на основната сол AlOH 2+. Образуването на Al (OH) 2+ и Al (OH) 3 не се случва, тъй като йони на AlOH 2+ се дисоциират много по -трудно от йони на Al (OH) 2+ и Al (OH) 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
Al2 (SO4) 3, Al 3+ + 3SO 4 2-;
или в молекулна форма:
Al 2 (SO 4) 3 + 2Н 2 О ⇔ 2AlOHSO 4 + H 2 SO 4
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават кисела среда на разтвора Al2 (SO4) 3, NS< 7 .
б) K 2 S - солта на силния монокиселинна основа KOH и слаб многоосновна киселина H 2 S. В този случай S2-анионите свързват водородните йони H + на водата, образувайки аниони на киселата сол HS-. Образуването на H2S не се случва, тъй като HS-йони се дисоциират много по-трудно от молекулите H2S. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
K 2 S ⇔ 2K + + S 2-;
S 2- + H 2 O ⇔ H S- + OH-
или в молекулна форма:
K 2 S + 2H 2 O ⇔ KHS + KOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, които придават на разтвора K 2 S алкална среда, рН> 7.
в) Pb (NO 3) 2 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай катионите на Pb 2+ свързват OH- йони на вода, образувайки катиони на основната сол на PbOH +. Pb (OH) 2 не се образува, тъй като PbOH + йони се дисоциират много по -трудно от молекулите Pb (OH) 2. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
Pb 2+ + H 2 O ⇔ PbOH + + H +
или в молекулна форма:
< 7.
г) KCl - солта на силна основа и силна киселина не претърпява хидролиза, тъй като йони K +, Cl - не са свързани с водните йони H + и OH -. Йони K +, Cl -, H + и OH - ще останат в разтвора. Тъй като соленият разтвор съдържа равни количества Н + и ОН - йони, разтворът има неутрална среда, рН = 0.
Задача 204.
При смесване на разтвори на FeCl 3 и Na 2 CO 3, всяка от взетите соли се необратимо хидролизира до края с образуването на съответната основа и киселина. Експресирайте тази съвместна хидролиза чрез йонно-молекулярни и молекулни уравнения.
Решение:
FeCl 3 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай Fe 3+ катиони свързват OH - водни йони, образувайки катиони на основната сол FeOH 2+. Образуването на Fe (OH) 2+ и Fe (OH) 3 не се случва, тъй като FeOH 2+ йони се дисоциират много по -трудно от Fe (OH) 2+ йони и Fe (OH) 3 молекули. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
FeC l3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl -
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +
Na 2 CO 3 е сол със силна основа и слаба киселина. В този случай CO 3 2- аниони свързват водородни йони H + вода, образувайки аниони на киселата сол HCO 3 -. Образуването на H 2 CO 3 не се случва, тъй като HCO 3 - йони се дисоциират много по -трудно от молекулите на H 2 CO 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
2Fe 3+ + 3CO 3 2- + 3H 2 O 2Fe (OH) 3 ⇔ + 3CO 2 (йонна молекулна форма);
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ⇔ 2Fe (OH) 3 + + 3CO 2 + 6NaCl.
Задача 205.
Към разтвора на Na 2 CO 3 бяха добавени следните вещества: а) HCl; б) NaOH; в) Cu (NO 3) 2; г) K 2 S. В какви случаи хидролизата на натриев карбонат ще се засили? Защо? Съставете йонно-молекулярните уравнения за хидролиза на съответните соли.
Решение:
а) Na 2 CO 3 солта се хидролизира от аниона и HCl се дисоциира във воден разтвор:
Na 2 CO 3 ⇔ 2Na + + CO 3 2-;
CO 3 2 - + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -;
HCl, H + + Cl -
Ако разтворите на тези вещества са в един съд, тогава има взаимно засилване на хидролизата на всяко от тях, тъй като Н + и ОН - йони, свързващи се помежду си, образуват молекули от слаб електролит Н 2 О (Н + + OH - ⇔ H 2 O). В този случай хидролитичното равновесие на солта Na 2 CO 3 и дисоциацията на HCl се изместват надясно, а хидролизата на солта и дисоциацията на киселината завършват с образуването на газообразен въглероден диоксид. Йонно-молекулно уравнение на процеса:
CO 3 2- + 2H + ⇔ CO 2 + H 2 O
Молекулно уравнение на процеса:
Na 2 CO 3 + 2HCl ⇔ 2NaCl + CO 2 + H 2 O
б) Na 2 CO 3 солта се хидролизира от аниона и NaOH се дисоциира във воден разтвор:
NaOH, Na + + OH -.
Ако разтворите на тези вещества се смесят, тогава се образува излишък от йони на ОН - който измества равновесието на хидролиза на Na 2 CO 3 наляво и хидролизата на солта ще бъде инхибирана.
в) Na 2 CO 3 солта се хидролизира от аниона, а солта Cu (NO 3) 2 се хидролизира от катиона:
CO 3 2 - + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -;
Cu 2+ + H 2 O ⇔ CuOH + + H +.
Ако разтворите на тези соли са в един съд, тогава има взаимно засилване на хидролизата на всяка от тях, тъй като йоните Н + и ОН -, свързващи се помежду си, образуват молекули на слаб електролит Н 2 О (Н + + OH - ⇔ H 2 O). С образуването на допълнително количество вода, хидролитичното равновесие на двете соли се измества надясно и хидролизата на всяка сол преминава до края с образуването на утайка и газ:
Cu 2+ + CO 3 2- + H 2 O ⇔ Cu (OH) 2 ↓ + CO 2 (йонна молекулна форма);
Cu (NO 3) 2 + Na 2 CO 3 + H 2 O ⇔ Cu (OH) 2 ↓ + CO 2 + 2NaNO 3 (молекулна форма).
г) Na 2 CO 3 и K 2 S са соли със силна основа и слаба киселина, поради което и двете се хидролизират от аниона:
CO 3 2 - + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -;
S 2- + H 2 O ⇔ HS - + OH -.
Ако разтворите на тези соли са в един съд, тогава има взаимно потискане на хидролизата на всяка от тях, тъй като излишъкът от ОН - йони, съгласно принципа на Льо Шателие, измества равновесието на хидролизата на двете соли наляво, към намаляване на концентрацията на ОН - йони, т.е. хидролизата на двете соли ще бъде инхибирана.
Задача 206.
Каква е стойността на рН (> 7<) имеют растворы солей Na 2 S, АlСl 3 , NiSO 4 ? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
Решение:
а) Na 2 S - силна сол монокиселинна основа NaOH и слаб многоосновна киселина H 2 S. В този случай S 2- анионите свързват водородните йони H + на водата, образувайки аниони на киселинната сол HS-. Образуването на H 2 S не се случва, тъй като йони на HS - дисоциират много по -трудно от молекулите на H 2 S. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
Na 2 S ⇔ 2Na + + S 2-;
S 2- + H 2 O ⇔ НS - + ОH -
или в молекулна форма:
Na 2 S + 2H 2 O ⇔ NaHS + KOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, което дава на разтвора Na2S алкална среда, рН> 7.
б) AlCl 3 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай катионите на Al3 + свързват OH- йони на вода, образувайки катиони на основната сол AlOH2 +. Образуването на Al (OH) 2+ и Al (OH) 3 не се случва, тъй като йони на AlOH 2+ се дисоциират много по -трудно от йони на Al (OH) 2+ и Al (OH) 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
AlCl 3, Al 3+ + 3Cl -;
Al 3+ + H 2 O ⇔ AlOH 2+ + H +
или в молекулна форма:
AlCl 3 + H 2 O ⇔ 2AlOHCl2 + HCl
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават на разтвора Al2 (SO4) 3 кисела среда, рН< 7.
в) NiSO4 е сол на слаба поликиселинна основа Ni (OH) 2 и силна двуосновна киселина H2SO4. В този случай катионите на Ni2 + свързват OH- йони на вода, образувайки катиони на основната сол NiOH +. Ni (OH) 2 не се образува, защото NiOH + йони се дисоциират много по -трудно от молекулите Ni (OH) 2. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
Ni (NO 3) 2 ⇔ Ni 2+ + 2NO 3 -;
Ni 2+ + H 2 O ⇔ NiOH + + H +
или в молекулна форма:
2NiSO 4 + 2Н 2 О (NiOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават на разтвора NiSO 4 кисела среда, рН< 7.
Задача 207.
Съставете йонно-молекулярни и молекулни уравнения за хидролиза на соли на Pb (NO 3) 2, Na 2 CO 3, Fe 2 (SO 4) 3. Каква е стойността на рН (> 7<) имеют растворы этих солей?
Решение:
а) Pb (NO 3) 2 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай катионите на Pb 2+ свързват йони OH - вода, образувайки катиони на основната сол на PbOH +. Образуването на Pb (OH) 2 не се случва, тъй като PbOH + йони се дисоциират много по -трудно от молекулите Pb (OH) 2. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
Pb (NO 3) 2, Pb 2+ + 2NO 3 -;
Pb 2+ + H 2 O ⇔ PbOH + + H +
или в молекулна форма:
Pb (NO 3) 2 + H 2 O ⇔ PbOHNO 3 + HNO 3
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават на разтвора Pb (NO 3) 2 кисела среда, рН< 7.
б) Na 2 CO 3 е сол със силна основа и слаба киселина. В този случай CO 3 2- аниони свързват водородни йони H + вода, образувайки аниони на киселата сол HCO 3 -. Образуването на H 2 CO 3 не се случва, тъй като HCO 3 - йони се дисоциират много по -трудно от молекулите на H 2 CO 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
Na 2 CO 3 ⇔ 2Na + + CO 3 2-;
CO 3 2- + H 2 O ⇔ HCO 3 - + ОH -
или в молекулна форма:
Na 2 CO 3 + H 2 O ⇔ CO 2 + 2NaOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, което дава на разтвора Na2CO3 алкална среда, рН> 7.
в) Fe 2 (SO 4) 3 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай катионите на Fe 3+ свързват OH - водни йони, образувайки катиони на основната сол FeOH 2+. Образуването на Fe (OH) 2+ и Fe (OH) 3 не се случва, тъй като FeOH 2+ йони се дисоциират много по -трудно от Fe (OH) 2+ йони и Fe (OH) 3 молекули. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
Fe 2 (SO 4) 3 ⇔ 2Fe 3+ + 3SO 4 2 -
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +
Молекулярна форма на процеса:
Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O ⇔ 2FeOHSO 4 + H 2 SO 4.
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават на разтвора Fe2 (SO4) 3 кисела среда, рН< 7.
Задача 208.
Съставете йонно-молекулярни и молекулни уравнения за хидролиза на соли на NSOOK, ZnSO 4, Al (NO 3) 3. Каква е стойността на рН (> 7<) имеют растворы этих солей?
Решение:
а) НСООК - солта на силния монокиселинна основа KOH и слаб моноосновна киселина UNLO. В този случай НСОО - анионите свързват водородните йони Н + вода, образувайки слаб електролит НСООН. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
НСООК ⇔ К + + НСОО -;
НСОО - + Н 2 О ⇔ НСООН + ОН -
или в молекулна форма:
NSOOK + H 2 O NSOOH + KOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, които придават алкална среда на разтвора на NSOOK, рН> 7.
б) ZnSO 4 е сол на слаба поликиселинна основа Zn (OH) 2 и силна многоосновна киселина. В този случай Zn 2+ катиони свързват OH - водни йони, образувайки катиони на основната сол на ZnOH +. Образуването на Zn (OH) 2 не се случва, тъй като йони CoOH + се дисоциират много по -трудно от молекулите Zn (OH) 2. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
ZnSO 4, Zn 2+ + SO 4 2-;
Zn 2+ + H 2 O ZnOH + + H +
или в молекулна форма:
2ZnSО4 + 2Н2О (ZnOH) 2SO4 + H2SO4
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават кисела среда на разтвора на ZnSО 4, рН< 7.
в) Al (NO 3) 3 - слаба сол поликиселинна основа Al (OH) 3 и силен моноосновна киселина HNO 3. В този случай катионите на Al 3+ свързват OH - водни йони, образувайки катиони на основната сол AlOH2 +. Образуването на Al (OH) 2+ и Al (OH) 3 не се случва, тъй като йони на AlOH 2+ се дисоциират много по -трудно от йони на Al (OH) 2+ и Al (OH) 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
Al (NO3) 3, Cr 3+ + 3NO 3 -
Al 3+ + H 2 O ⇔ AlOH 2+ + H +
Al (NO 3) 3 + H 2 O ⇔ AlOH (NO 3) 2 + HNO 3
< 7.
Задача 209.
Каква е стойността на рН (> 7<) имеют растворы солей Na 3 PO 4 , K 2 S, CuSO 4 ? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
Решение:
а) Натриевият ортофосфат Na 3 PO 4 е сол на слаба многоосновна киселина H 3 PO 4 и силна еднокисела основа. В този случай анионите РО 4 3- свързват водородните йони Н + на водата, образувайки анионите на киселата сол на НРО 4 2-. Образуването на H 2 PO 4 - и H 3 PO 4 не се случва, тъй като йоните на HRO 4 2 - се дисоциират много по -трудно от йоните на H 2 PO 4 - и молекулите на H 3 PO 4. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
Na 3 PO 4 ⇔ 3Na + + PO 4 3-;
PO 4 3- + H 2 O ⇔ HRO 4 2- + OH-
или в молекулна форма:
Na 3 PO 4 + H 2 O ⇔ Na 2 HPO 4 + NaOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, което дава разтвор на Na 3 PO 4 алкална среда, рН> 7.
б) K2S е сол на силна еднокисела основа KOH и слаба многоосновна киселина H 2 S. В този случай S 2- анионите свързват водородните йони H + на водата, образувайки аниони на киселинната сол HS-. Образуването на H 2 S не се случва, тъй като йони на HS - дисоциират много по -трудно от молекулите на H 2 S. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
K 2 S ⇔ 2K + + S 2-;
S 2- + H 2 O ⇔ НS - + ОH -
или в молекулна форма:
K2S + 2H2O ⇔ KHS + KOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, което дава на разтвора K2S алкална среда, рН> 7.
в) CuSO 4 е сол със слаба основа и силна киселина. В този случай катионите на Cu 2+ свързват йони OH - вода, образувайки катиони на основната сол CuOH +. Образуването на Cu (OH) 2 не се случва, тъй като йони CuOH + се дисоциират много по -трудно от молекулите Cu (OH) 2. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
CuSO 4, Cu 2+ + SO 4 2-;
Cu 2+ + H 2 O ⇔ CuOH + + H +
или в молекулна форма:
2CuSO 4 + 2Н 2 О ⇔ (CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават на разтвора CuSO 4 кисела среда, рН< 7.
Задача 210.
Съставете йонно-молекулярни и молекулни уравнения за хидролиза на соли CuCl 2, Cs 2 CO 3, Cr (NO 3) 3. Каква е стойността на рН (> 7<) имеют растворы этих солей?
Решение:
а) CuCl2 е сол на слаба поликиселинна основа Cu (OH) 2 и силна едноосновна киселина НС1. В този случай катионите на Cu 2+ свързват йони OH - вода, образувайки катиони на основната сол CuOH +. Образуването на Cu (OH) 2 не се случва, тъй като йони CuOH + се дисоциират много по -трудно от молекулите Cu (OH) 2. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
CuCl 2, Cu 2+ + 2Cl -;
Cu 2+ + H 2 O ⇔ CuOH + + H +
или в молекулна форма:
CuCl 2 + H 2 O ⇔ CuOHCl + HCl
В разтвора се появява излишък от водородни йони Н +, които придават на разтвора CuCl2 кисела среда, рН< 7.
б) Cs 2 CO 3 е сол на силна еднокисела основа CsOH и слаба двуосновна киселина H 2 CO 3. В този случай CO 3 2- аниони свързват водородни йони H + вода, образувайки аниони на киселата сол HCO 3 -. Образуването на H 2 CO 3 не се случва, тъй като HCO 3 - йони се дисоциират много по -трудно от молекулите на H 2 CO 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се хидролизира в аниона. Уравнение на йонно-молекулна хидролиза:
Cs 2 CO 3 ⇔ 2Cs + + CO 3 2-;
CO 3 2- + H 2 O ⇔ HCO 3 - + ОH -
или в молекулна форма:
Cs2CO 3 + Н 2 О ⇔ СО 2 + 2CsOH
В разтвора се появява излишък от хидроксидни йони, което дава на разтвора Cs2CO3 алкална среда, рН> 7.
в) Cr (NO 3) 3 е сол на слаба многокисела основа Cr (OH) 3 и силна едноосновна киселина HNO3. В този случай катионите на Cr 3+ се свързват с ОН - водни йони, образувайки катиони на основната сол на CrOH 2+. Образуването на Cr (OH) 2 + и Cr (OH) 3 не се случва, тъй като йони CrOH 2+ се дисоциират много по -трудно от йони Cr (OH) 2 + и Cr (OH) 3. При нормални условия хидролизата протича според първия етап. Солта се катионно хидролизира. Уравнение за йонно-молекулна хидролиза:
Cr (NO 3) 3, Cr 3+ + 3NO 3 -
Cr 3+ + H 2 O ⇔ CrOH 2+ + H +
Уравнение на молекулярната реакция:
Cr (NO 3) 3 + Н 2 О ⇔ CrOH (NO 3) 2 + HNO 3
В разтвора се появява излишък от водородни йони, които придават на разтвора на Cr (NO 3) 3 кисела среда, рН< 7.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Калиев сулфид- средна сол, образувана от силна основа - калиев хидроксид (KOH) и слаба киселина - сероводород (H 2 S). Формула - K 2 S.
Моларната маса е 110 g / mol. Представлява безцветни кубични кристали.
Хидролиза на калиев сулфид
Анион хидролизиран. Природата на средата е алкална. Уравнението за хидролиза е следното:
Първи етап:
K 2 S ↔ 2K + + S 2- (дисоциация на сол);
S2 - + HOH ↔ HS - + OH - (анионна хидролиза);
2K + + S 2- + HOH ↔ HS - + 2K + + OH - (уравнение в йонна форма);
K 2 S + H 2 O ↔ KHS + KOH (молекулно уравнение).
Втори етап:
KHS ↔ K + + HS - (дисоциация на сол);
HS - + HOH ↔H 2 S + OH - (анионна хидролиза);
K + + 2HS - + HOH ↔ H 2 S + K + + OH - (уравнение в йонна форма);
KHS + H 2 O ↔ H 2 S + KOH (молекулно уравнение).
Примери за решаване на проблеми
ПРИМЕР 1
| Упражнение | Калиев сулфид се получава чрез нагряване на смес от калий и сяра при температура 100-200 o C. Каква маса от реакционния продукт се образува, ако реагират 11 g калий и 16 g сяра? |
| Решение | Нека напишем уравнението за реакцията на взаимодействието на сяра и калий: Нека да намерим броя молове на изходните вещества, като използваме данните, посочени в описанието на проблема. Моларната маса на калия е –39 g / mol, сярата - 32 g / mol. υ (K) = m (K) / M (K) = 11/39 = 0,28 mol; υ (S) = m (S) / M (S) = 16/32 = 0,5 mol. Дефицит на калий (υ (K)< υ(S)). Согласно уравнению υ (K 2 S) = 2 × υ (K) = 2 × 0,28 = 0,56 mol. Намерете масата на калиев сулфид (моларна маса - 110 g / mol): m (K 2 S) = υ (K 2 S) × M (K 2 S) = 0,56 × 110 = 61,6 g. |
| Отговор | Масата на калиев сулфид е 61,6 g. |
Хидролиза на солие химичното взаимодействие на солените йони с водни йони, което води до образуването на слаб електролит.
Ако разглеждаме солта като продукт на неутрализиране на основа с киселина, тогава солите могат да бъдат разделени на четири групи, за всяка от които хидролизата ще протече по свой собствен начин.
1). Хидролизата не е възможна
Сол, образувана от силна основа и силна киселина ( KBr, NaCl, NaNO 3), няма да се подложи на хидролиза, тъй като в този случай не се образува слаб електролит.
рН на такива разтвори = 7. Реакцията на средата остава неутрална.
2). Хидролиза чрез катион (само катионът реагира с вода)
В солта, образувана със слаба основа и силна киселина ( FeCl 2,NH 4 Cl, Al 2 (SO 4) 3, MgS04) катионът претърпява хидролиза:
FeCl2 + HOH<=>Fe (OH) Cl + HCl
Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH -<=>FeOH + + 2Cl - +
З +
В резултат на хидролиза се образува слаб електролит, йон Н + и други йони.
рН на разтвора< 7 (раствор приобретает кислую реакцию).
3).Анионна хидролиза (само анионът реагира с вода)
Солта, образувана от силна основа и слаба киселина ( KClO, K 2 SiO 3, Na 2 CO 3, CH 3 COONa) претърпява хидролиза чрез анион, което води до образуването на слаб електролит, хидроксиден йон OH - и други йони.
K 2 SiO 3 + HOH<=>KHSiO 3 + KOH
2K + + SiO 3 2- + H + + OH -<=>HSiO 3 - + 2K + + OH -
РН на такива разтвори е> 7 (разтворът става алкален).
4). Съвместна хидролиза (катионът и анионът реагират с вода)
Солта, образувана от слаба основа и слаба киселина ( CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, Al 2 S 3), се хидролизира както от катиона, така и от аниона. В резултат на това се образуват слабо дисоциираща основа и киселина. РН на разтворите на такива соли зависи от относителната сила на киселината и основата. Мярка за силата на киселина и основа е константата на дисоциация на съответния реагент.
Реакцията на средата на тези разтвори може да бъде неутрална, слабо кисела или леко алкална:
Al 2 S 3 + 6H 2 O => 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Хидролизата е обратим процес.
Хидролизата е необратима, ако в резултат на реакцията се образува неразтворима основа и / или летлива киселина
Алгоритъм за съставяне на уравнения за хидролиза на соли
|
Линията на разсъждения |
Пример |
||||
|
1. Определете силата на електролита - основата и киселината, които образуват въпросната сол. Помня! Хидролизата винаги протича през слаб електролит; силен електролит е в разтвор под формата на йони, които не са свързани с вода.
|
Na 2 CO 3 - натриев карбонат, сол, образувана със силна основа (NaOH) и слаба киселина (З 2 CO 3 ) |
||||
|
2. Записваме дисоциацията на солта във воден разтвор, определяме слабия електролитен йон, който е част от солта: |
2 Na + + CO 3 2- + З + ОХ - ↔ Това е анионна хидролиза Анионът присъства в солта от слаб електролитCO 3 2- , той ще се свърже с водни молекули към слаб електролит - настъпва анионна хидролиза. |
||||
|
3. Записваме пълния йонно уравнениехидролиза - слаб електролитен йон е свързан с водни молекули |
2Na + + CO 3 2- + Н + OH - ↔ (HCO 3) - + 2Na + + OH - ОН йони присъстват в реакционните продукти - следователно средата е алкалнарН>7 |
||||
|
4 ... Записване на молекулярна хидролиза |
Na 2 CO 3 + HOH ↔ NaHCO 3 + NaOH |
Практическа употреба.
На практика учителят трябва да се занимава с хидролиза, например, когато приготвя разтвори на хидролизиращи соли (оловен ацетат, например). Обичайната „техника“: в колбата се налива вода, излива се сол, разклаща се. Остава бяла утайка. Добавяме още вода, разклащаме, утайката не изчезва. Добавете от чайника топла вода- утайката изглежда още повече ... И причината е, че хидролизата на солта протича едновременно с разтварянето, а бялата утайка, която виждаме, вече е продукт на хидролиза - слабо разтворими основни соли. Всички наши по -нататъшни действия, разреждане, загряване само увеличават степента на хидролиза. Как да потиснем хидролизата? Не загрявайте, не приготвяйте твърде разредени разтвори и тъй като хидролизата чрез катион основно пречи - добавете киселини. По -добре от подходящо, тоест оцет.
В други случаи е желателно да се увеличи степента на хидролиза, а за да се направи по -активен алкалният измиващ разтвор на ленена сода, ние го загряваме - степента на хидролиза на натриев карбонат се увеличава.
Важна роля играе хидролизата в процеса на размразяване на водата чрез аерация. Когато водата е наситена с кислород, съдържащият се в нея железен (II) бикарбонат се окислява до желязна (III) сол, която претърпява хидролиза много по -силно. В резултат на това настъпва пълна хидролиза и желязото се отделя под формата на утайка от железен (III) хидроксид.
На това се основава и използването на алуминиеви соли като коагуланти в процесите на пречистване на водата. Алуминиевите соли, добавени към водата в присъствието на бикарбонатни йони, са напълно хидролизирани и обемистият алуминиев хидроксид коагулира, като влачи различни примеси в утайката."Засилване на хидролизата на соли при нагряване"
ЗАДАЧИ ЗА КОТВАНЕ
№1.Запишете уравненията за хидролиза на солта и определете средата водни разтвори(рН) и вид хидролиза:
Na 2 SiO 3, AlCl 3, K 2 S.
No2. Съставете уравненията за хидролиза на соли, определете вида на хидролизата и средата на разтвора:
Калиев сулфит, натриев хлорид, железен (III) бромид
No3. Съставете уравненията за хидролиза, определете вида на хидролизата и средата на воден разтвор на сол за следните вещества:
Калиев сулфид - K 2 S, алуминиев бромид - AlBr 3, литиев хлорид - LiCl, натриев фосфат - Na 3 PO 4, калиев сулфат - K 2 SO 4, цинков хлорид - ZnCl 2, натриев сулфит - Na 2 SO 3, амониев сулфат - (NH 4) 2 SO 4, бариев бромид - BaBr 2.
