Faceți o ecuație pentru hidroliza sărurilor de k2s. Elaborarea ecuațiilor ionico-moleculare și moleculare ale hidrolizei sării
1.4. Hidroliza sărurilor
Hidroliza este un proces de interacțiune a schimbului de ioni de sare cu apă, care duce la formarea de substanțe cu disociere redusă și însoțit de o modificare a reacției ( pH) mediu inconjurator.
Esența hidrolizei sării este că echilibrul de disociere a apei este modificat datorită legării unuia dintre ionii săi cu formarea unei substanțe slab disociate sau greu solubile. Ca urmare a hidrolizei, se pot forma molecule de acizi și baze slabe, anioni de săruri acide sau cationi de săruri bazice. În majoritatea cazurilor, hidroliza este un proces reversibil. Odată cu creșterea temperaturii și diluării, hidroliza crește. Hidroliza are loc diferit în funcție de puterea acidului și bazei care formează sarea. Să luăm în considerare diferite cazuri de hidroliză a sării.
a) Sarea se formează acid slabși o bază puternică ( K 2 S).
Când este dizolvat în apă, K 2 S se disociază
K 2 S2K + + S 2-.
La elaborarea ecuațiilor de hidroliză, în primul rând, este necesar să se determine ionii de sare care leagă ionii de apă în compuși cu disociere redusă, adică ioni care provoacă hidroliză.
V acest caz ioni S 2- leagă cationul H +, formând ionul HS -
S 2– + H 2 OHS - + OH -
Ecuația hidrolizei în formă moleculară
K 2 S + H 2 OKHS + KOH.
În practică, hidroliza sării este limitată în mod avantajos la prima etapă pentru a forma o sare acidă (în acest caz, KHS). Astfel, hidroliza unei sări formată dintr-o bază puternică și un acid slab (cum ar fi K 2 S) are loc la anionul sării. Un exces de ioni OH în soluție cauzează reacție alcalină mediu în soluție (pH> 7).
b)Col este format dintr-o bază slabă și un acid puternic (CuCl2, Al 2 ( ASA DE 4 ) 3).
Când este dizolvat în apă, CuCl2 se disociază
СuCl 2 Cu 2+ + 2Cl -
Ionii Cu 2+ se combină cu ioni OH - pentru a forma hidroxii CuOH +. Hidroliza sării este limitată la prima etapă, iar formarea moleculei de Cu (OH) 2 nu are loc. Ecuația ionic-moleculară are forma
Cu 2+ + HOHCuOH + + H +.
În acest caz, produsele de hidroliză sunt sare și acid bazic. Ecuația de hidroliză în formă moleculară este scrisă după cum urmează
CuCl 2 + H 2 OCuOHCl + HCl.
Astfel, hidroliza unei sări formată dintr-o bază slabă și un acid puternic (în acest caz, CuCl2) se desfășoară prin cationul de sare. Un exces de ioni H + în soluție determină o reacție acidă a mediului în soluție (pH<7).
Când este dizolvat în apă Al 2 (SO 4) 3 se disociază
Al 2 (SO 4) 3 2 Al 3+ + 3 SO 4 2-.
În acest caz, ionii Al 3+ se combină cu ioni OH -, formând hidroxii AlOH 2+ ... Hidroliza sării este limitată la prima etapă și la formarea unei molecule Al (OH ) 3 nu se întâmplă. Ecuația ionic-moleculară are forma
Al 3+ + H 2 O AlOH 2+ + H +.
Produsele electrolizei sunt sare și acid bazic.
Ecuația de hidroliză în formă moleculară este scrisă după cum urmează
Al 2 (SO 4) 3 +2 H 2 O 2AlOHSO 4 + H 2 SO 4.
c) Sarea este formată dintr-un acid slab și o bază slabă (CH 3 COONH 4).
CH 3 COO - + NH 4 + + H 2 O CH 3 COOH + NH 4 OH.
În acest caz, se formează doi compuși slab disociați, iar pH-ul soluției depinde de rezistența relativă a acidului și a bazei. Dacă produsele hidrolizei pot fi eliminate din soluție, atunci hidroliza continuă până la capăt. De exemplu
Al 2 S 3 + 6 H 2 O = 2Al (OH) 3↓ + 3H 2 S.
Sunt posibile și alte cazuri de hidroliză ireversibilă, care nu sunt dificil de prezis, deoarece pentru ca procesul să fie ireversibil este necesar ca cel puțin unul dintre produsele de hidroliză să părăsească sfera de reacție.
G) Săruri formate dintr-un acid puternic și o bază puternică ( NaCI, K 2 ASA DE 4 , RbBretc.) nu suferă hidroliză, de cand singurul compus cu disociere scăzută este H2O (pH = 7). Soluțiile acestor săruri au un mediu neutru. De exemplu
NaCI + H20 NaOH + HCI
Na + + Cl - + H20 Na + + OH - + H + + Cl -
H20H + + OH -.
Reacțiile reversibile de hidroliză sunt complet supuse principiului Le Chatelier. De aceea hidroliza sării poate fi îmbunătățită (și chiar o fac ireversibilă) în următoarele moduri:
1) adăugați apă;
2) încălziți soluția, în timp ce disocierea endotermică a apei crește, ceea ce înseamnă că crește numărul ionilor H + și OH - necesari pentru hidroliza sării;
3) pentru a lega unul dintre produsele de hidroliză într-un compus slab solubil sau pentru a îndepărta unul dintre produse în faza gazoasă; de exemplu hidroliza cianurii de amoniu NH 4 CN va fi semnificativ îmbunătățită prin descompunerea hidratului de amoniac cu formarea amoniacului NH 3 și apă:
NH 4 + + CN - + H 2 O NH 3 + H 2 O + HCN.
Hidroliza poate fi suprimată acționând după cum urmează:
1) crește concentrația solutului;
2) se răcește soluția (pentru a slăbi hidroliza, soluțiile de sare trebuie depozitate concentrate și la temperaturi scăzute);
3) adăugați unul dintre produsele de hidroliză la soluție; de exemplu, acidificați soluția dacă mediul său este acid ca rezultat al hidrolizei sau alcalinizați dacă este alcalin.
Îmbunătățirea reciprocă a hidrolizei Să presupunem că echilibrele sunt stabilite în diferite vase
CO 3 2– + H 2 O HCO 3 - + OH -
Al 3+ + H 2 O AlOH 2+ + H +
Ambele săruri sunt ușor hidrolizate, dar dacă soluțiile sunt amestecate, atunci are loc legarea ionilor H + și OH -. În conformitate cu principiul Le Chatelier, ambele echilibre se deplasează spre dreapta, hidroliza se intensifică și continuă complet
2 AlCl 3 + 3 Na 2 CO 3 + 3 H 2 O = 2 Al (OH) 3↓ + 3 CO 2 + 6 NaCI.
Se numeste îmbunătățirea reciprocă a hidrolizei ... Astfel, dacă amestecați soluții de săruri, dintre care una este hidrolizată de cation și cealaltă de anion, hidroliza este îmbunătățită și continuă complet.
O.A. Napilkova, N.S. Dozortseva
Sarcina 201.
Desenați ecuațiile ionico-moleculare și moleculare ale hidrolizei care au loc la amestecarea soluțiilor K 2 S și CrCl3 ... Fiecare dintre sărurile luate este hidrolizată ireversibil până la capăt cu formarea bazei și acidului corespunzător.
Soluţie:
K 2 S - sarea unei baze puternice și a unui acid slab este hidrolizată de anion, iar CrCl 3 - sarea unei baze slabe și a unui acid puternic este hidrolizată de cation:
K 2 S ⇔ 2K + + S 2-; CrCl3 ⇔ Cr 3+ + 3Cl -;
a) S 2 - + H 2 O ⇔ HS - + OH -;
b) Cr 3+ + H 2 O ⇔ CrOH 2+ + H +.
Dacă soluțiile acestor săruri sunt într-un singur vas, atunci există o consolidare reciprocă a hidrolizei fiecăruia dintre ele, deoarece ionii H + și OH-, care se leagă între ei, formează molecule ale unui electrolit slab H 2 O (H + + OH - ⇔ H 2 O). Odată cu formarea unei cantități suplimentare de apă, echilibrul hidrolitic al ambelor săruri se deplasează spre dreapta, iar hidroliza fiecărei sări ajunge la final cu formarea unui precipitat și a gazului:
3S 2- + 2Cr 3+ + 6H 2 O ⇔ 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S (formă moleculară ionică);
3K 2 S + 2CrCl 3 + 6H 2 O ⇔ 2Cr (OH) 3 ↓ + 3H 2 S + 6KCl (formă moleculară).
Sarcina 202.
Următoarele substanțe au fost adăugate la soluția de FeCl3: a) HCI; b) KOH; c) ZnCI2; d) Na2C03. În ce cazuri va crește hidroliza clorurii de fier (III)? De ce? Elaborați ecuațiile ionico-moleculare pentru hidroliza sărurilor corespunzătoare.
Soluţie:
a) Sarea FeCl3 este hidrolizată de cation și HCl se disociază într-o soluție apoasă:
FeCl3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl -;
HCl ⇔ H + + Cl -
Dacă soluțiile acestor substanțe se află într-un singur vas, atunci se inhibă hidroliza sării FeCl3, deoarece se formează un exces de ioni de hidrogen H + și echilibrul hidrolizei se deplasează spre stânga:
b) Sarea FeCl3 este hidrolizată de cation și KOH se disociază într-o soluție apoasă pentru a forma OH -:
FeCl3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl -;
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +;
KOH ⇔ K + + OH -
Dacă soluțiile acestor substanțe se află într-un vas, atunci apare hidroliza sării FeCl3 și disocierea KOH, deoarece ionii H + și OH-, care se leagă între ei, formează molecule ale unui electrolit slab H 2 O (H + + OH - ⇔ H 2 O). În acest caz, echilibrul hidrolitic al sării FeCl3 și disocierea KOH se deplasează spre dreapta, iar hidroliza sării și disocierea bazei merg la final cu formarea precipitatului Fe (OH) 3. De fapt, atunci când FeCl3 și KOH sunt amestecate, are loc o reacție de schimb. ionic
Fe 3+ + 3OH - ⇔ Fe (OH) 3 ↓;
Ecuația moleculară a procesului:
FeCl 3 + 3KOH ⇔ Fr (OH) 3 ↓ + 3KCl.
c) Sare FeCl3 și sare ZnCl2 hidrolizate de cation:
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +;
Zn 2+ + H 2 O ⇔ ZnOH + + H +
Dacă soluțiile acestor săruri sunt într-un singur vas, atunci există o suprimare reciprocă a hidrolizei fiecăruia dintre ele, deoarece o cantitate excesivă de ioni H + determină o deplasare a echilibrului hidrolitic spre stânga, către o scădere a concentrației de ioni de hidrogen H +.
d) Sarea FeCl3 este hidrolizată de cation, iar sarea Na2C03 este hidrolizată de anion:
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +;
CO 3 2- + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -
Dacă soluțiile acestor săruri sunt într-un singur vas, atunci există o consolidare reciprocă a hidrolizei fiecăruia dintre ele, deoarece ionii H + și OH -, legându-se între ei, formează molecule ale unui electrolit slab H 2 O (H + + OH - ⇔ H 2 O). Odată cu formarea unei cantități suplimentare de apă, echilibrul hidrolitic al ambelor săruri se deplasează spre dreapta, iar hidroliza fiecărei sări continuă până la capăt cu formarea unui precipitat Fe (OH) 3 ↓, un electrolit slab H 2 CO 3:
2Fe 3+ + 3CO 3 2- + 3H 2 O ⇔ 2Fe (OH) 3 ↓ + 3CO 2 (formă moleculară ionică);
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ⇔ 2Fe (OH) 3 ↓ + 3CO 2 + 6NaCl (formă moleculară).
Sarcina 203.
Care săruri Al 2 (SO4) 3, K 2 S, Pb (NO 3) 2, KCl suferă hidroliză? Elaborați ecuațiile ionico-moleculare și moleculare pentru hidroliza sărurilor corespunzătoare. Care este valoarea pH-ului (> 7 <)
au soluții pentru aceste săruri?
Soluţie:
a) Al 2 (SO 4) 3 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Al 3+ leagă ionii OH - apă, formând cationii sării de bază AlOH 2+. Formarea Al (OH) 2+ și Al (OH) 3 nu are loc, deoarece ionii AlOH 2+ disociază mult mai dificil decât ionii Al (OH) 2+ și moleculele Al (OH) 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Al2 (SO4) 3 ⇔ Al 3+ + 3SO 4 2-;
sau sub formă moleculară:
Al 2 (SO 4) 3 + 2Н 2 О ⇔ 2AlOHSO 4 + H 2 SO 4
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care conferă un mediu acid soluției de Al2 (SO4) 3, NS< 7 .
b) K 2 S - sarea puternicului baza monoacida KOH și slab acid polibazic H 2 S. În acest caz, anionii S2- leagă ioni de hidrogen H + de apă, formând anioni ai sării acide HS-. Formarea H2S nu are loc, deoarece ionii HS se disociază mult mai greu decât moleculele H2S. În condiții normale, hidroliza are loc în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
K 2 S ⇔ 2K + + S 2-;
S 2- + H 2 O ⇔ H S- + OH -
sau sub formă moleculară:
K 2 S + 2H 2 O ⇔ KHS + KOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care dau soluției K 2 S un mediu alcalin, pH> 7.
c) Pb (NO 3) 2 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Pb 2+ leagă ionii OH– apă, formând cationi ai sării de bază PbOH +. Pb (OH) 2 nu se formează deoarece ionii PbOH + se disociază mult mai dificil decât moleculele Pb (OH) 2. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Pb 2+ + H 2 O ⇔ PbOH + + H +
sau sub formă moleculară:
< 7.
d) KCl - sarea unei baze puternice și a unui acid puternic nu suferă hidroliză, deoarece ionii K +, Cl - nu sunt legați de ionii de apă H + și OH -. Ionii K +, Cl -, H + și OH - vor rămâne în soluție. Deoarece soluția de sare conține cantități egale de ioni H + și OH -, soluția are un mediu neutru, pH = 0.
Sarcina 204.
Când se amestecă soluții de FeCl3 și Na2CO3, fiecare dintre sărurile luate este ireversibil hidrolizată până la capăt cu formarea bazei și acidului corespunzător. Exprimați această hidroliză articulară prin ecuații ionico-moleculare și moleculare.
Soluţie:
FeCl3 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Fe 3+ leagă ionii OH - apă, formând cationi ai sării de bază FeOH 2+. Formarea Fe (OH) 2+ și Fe (OH) 3 nu are loc, deoarece ionii FeOH 2+ disociază mult mai greu decât ionii Fe (OH) 2+ și moleculele Fe (OH) 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
FeC l3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl -
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +
Na 2 CO 3 este o sare a unei baze puternice și a unui acid slab. În acest caz, anionii CO 3 2- leagă ioni de hidrogen H + apă, formând anioni ai sării acide HCO 3 -. Formarea H 2 CO 3 nu are loc, deoarece ionii HCO 3 disociază mult mai dificil decât moleculele H 2 CO 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația hidrolizei ionice-moleculare:
2Fe 3+ + 3CO 3 2- + 3H 2 O 2Fe (OH) 3 ⇔ + 3CO 2 (formă moleculară ionică);
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ⇔ 2Fe (OH) 3 + + 3CO 2 + 6NaCl.
Sarcina 205.
Următoarele substanțe au fost adăugate la soluția de Na2C03: a) HCI; b) NaOH; c) Cu (NO3) 2; d) K 2 S. În ce cazuri se va intensifica hidroliza carbonatului de sodiu? De ce? Elaborați ecuațiile ionico-moleculare pentru hidroliza sărurilor corespunzătoare.
Soluţie:
a) Sarea Na2CO3 este hidrolizată de anion și HCI se disociază într-o soluție apoasă:
Na 2 CO 3 ⇔ 2Na + + CO 3 2-;
CO 3 2 - + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -;
HCl ⇔ H + + Cl -
Dacă soluțiile acestor substanțe se află într-un singur vas, atunci există o consolidare reciprocă a hidrolizei fiecăruia dintre ele, deoarece ionii H + și OH - care se leagă între ei, formează molecule ale unui electrolit slab H 2 O (H + + OH - ⇔ H 2 O). În acest caz, echilibrul hidrolitic al sării de Na 2 CO 3 și disocierea HCl se deplasează spre dreapta, iar hidroliza sării și disocierea acidului ajung la final cu formarea de dioxid de carbon gazos. Ecuația ionico-moleculară a procesului:
CO 3 2- + 2H + ⇔ CO 2 + H 2 O
Ecuația moleculară a procesului:
Na 2 CO 3 + 2HCl ⇔ 2NaCl + CO 2 + H 2 O
b) Sarea Na2CO3 este hidrolizată de anion și NaOH se disociază într-o soluție apoasă:
NaOH ⇔ Na + + OH -.
Dacă soluțiile acestor substanțe sunt amestecate, atunci se formează un exces de ioni OH, care deplasează echilibrul hidrolizei Na 2 CO 3 spre stânga și hidroliza sării va fi inhibată.
c) Sarea Na 2 CO 3 este hidrolizată de anion, iar sarea Cu (NO 3) 2 este hidrolizată de cation:
CO 3 2 - + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -;
Cu 2+ + H 2 O ⇔ CuOH + + H +.
Dacă soluțiile acestor săruri sunt într-un singur vas, atunci există o întărire reciprocă a hidrolizei fiecăruia dintre ele, deoarece ionii H + și OH - care se leagă între ei, formează molecule ale unui electrolit slab H 2 O (H + + OH - ⇔ H 2 O). Odată cu formarea unei cantități suplimentare de apă, echilibrul hidrolitic al ambelor săruri se deplasează spre dreapta, iar hidroliza fiecărei sări ajunge la final cu formarea unui precipitat și a gazului:
Cu 2+ + CO 3 2- + H 2 O ⇔ Cu (OH) 2 ↓ + CO 2 (formă moleculară ionică);
Cu (NO 3) 2 + Na 2 CO 3 + H 2 O ⇔ Cu (OH) 2 ↓ + CO 2 + 2NaNO 3 (formă moleculară).
d) Na 2 CO 3 și K 2 S sunt săruri ale unei baze puternice și ale unui acid slab, prin urmare ambele sunt hidrolizate de anion:
CO 3 2 - + H 2 O ⇔ HCO 3 - + OH -;
S 2- + H 2 O ⇔ HS - + OH -.
Dacă soluțiile acestor săruri sunt într-un singur vas, atunci există o suprimare reciprocă a hidrolizei fiecăruia dintre ele, deoarece excesul de ioni OH - conform principiului Le Chatelier, deplasează echilibrul de hidroliză al ambelor săruri spre stânga, spre va fi inhibată o scădere a concentrației ionilor OH - adică hidroliza ambelor săruri.
Sarcina 206.
Care este valoarea pH-ului (> 7<) имеют растворы солей Na 2 S, АlСl 3 , NiSO 4 ? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
Soluţie:
a) Na 2 S - sare tare baza monoacida NaOH și slab acid polibazic H 2 S. În acest caz, anionii S 2- leagă ioni de hidrogen H + apă, formând anioni ai sării acide HS-. Formarea H 2 S nu are loc, deoarece ionii HS disociază mult mai greu decât moleculele H 2 S. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Na2S2Na + + S2-;
S 2- + H 2 O ⇔ НS - + ОH -
sau sub formă moleculară:
Na2S + 2H2O ⇔ NaHS + KOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care conferă soluției de Na2S un mediu alcalin, pH> 7.
b) AlCl3 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Al3 + leagă ioni OH-apă, formând cationi ai sării de bază AlOH2 +. Formarea Al (OH) 2+ și Al (OH) 3 nu are loc, deoarece ionii AlOH 2+ disociază mult mai dificil decât ionii Al (OH) 2+ și moleculele Al (OH) 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
AlCl3 ⇔ Al 3+ + 3Cl -;
Al 3+ + H 2 O ⇔ AlOH 2+ + H +
sau sub formă moleculară:
AlCI3 + H20O2AlOHCI2 + HCI
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care dau soluției de Al2 (SO4) 3 un mediu acid, pH< 7.
c) NiSO4 este o sare a unei baze poliacide slabe Ni (OH) 2 și a unui acid dibazic puternic H2SO4. În acest caz, cationii Ni2 + leagă ionii OH-apă, formând cationii sării de bază NiOH +. Ni (OH) 2 nu se formează deoarece ionii NiOH + disociază mult mai greu decât moleculele Ni (OH) 2. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Ni (NO 3) 2 ⇔ Ni 2+ + 2NO 3 -;
Ni 2+ + H 2 O ⇔ NiOH + + H +
sau sub formă moleculară:
2NiSO 4 + 2Н 2 О (NiOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care dau soluției de NiSO4 un mediu acid, pH< 7.
Sarcina 207.
Alcătuiește ecuațiile ionico-moleculare și moleculare pentru hidroliza sărurilor de Pb (NO 3) 2, Na 2 CO 3, Fe 2 (SO 4) 3. Care este valoarea pH-ului (> 7<) имеют растворы этих солей?
Soluţie:
a) Pb (NO 3) 2 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Pb 2+ leagă ionii OH - apă, formând cationi ai sării de bază PbOH +. Formarea Pb (OH) 2 nu are loc, deoarece ionii PbOH + disociază mult mai dificil decât moleculele Pb (OH) 2. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Pb (NO 3) 2 ⇔ Pb 2+ + 2NO 3 -;
Pb 2+ + H 2 O ⇔ PbOH + + H +
sau sub formă moleculară:
Pb (NO 3) 2 + H 2 O ⇔ PbOHNO 3 + HNO 3
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care dau soluției de Pb (NO 3) 2 un mediu acid, pH< 7.
b) Na 2 CO 3 este o sare a unei baze puternice și a unui acid slab. În acest caz, anionii CO 3 2- leagă ionii de hidrogen H + apă, formând anioni ai sării acide HCO 3 -. Formarea H 2 CO 3 nu are loc, deoarece ionii HCO 3 se disociază mult mai dificil decât moleculele H 2 CO 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Na 2 CO 3 ⇔ 2Na + + CO 3 2-;
CO 3 2- + H 2 O ⇔ HCO 3 - + ОH -
sau sub formă moleculară:
Na 2 CO 3 + H 2 O ⇔ CO 2 + 2NaOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care conferă soluției de Na2CO3 un mediu alcalin, pH> 7.
c) Fe 2 (SO 4) 3 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Fe 3+ leagă ionii OH - apă, formând cationii sării de bază FeOH 2+. Formarea Fe (OH) 2+ și Fe (OH) 3 nu are loc, deoarece ionii FeOH 2+ se disociază mult mai dificil decât ionii Fe (OH) 2+ și moleculele Fe (OH) 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația hidrolizei ionice-moleculare:
Fe 2 (SO 4) 3 ⇔ 2Fe 3+ + 3SO 4 2 -
Fe 3+ + H 2 O ⇔ FeOH 2+ + H +
Forma moleculară a procesului:
Fe 2 (SO 4) 3 + 2H 2 O ⇔ 2FeOHSO 4 + H 2 SO 4.
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care dau soluției de Fe2 (SO4) 3 un mediu acid, pH< 7.
Sarcina 208.
Alcătuiește ecuațiile ionice-moleculare și moleculare pentru hidroliza sărurilor de NSOOK, ZnSO 4, Al (NO 3) 3. Care este valoarea pH-ului (> 7<) имеют растворы этих солей?
Soluţie:
a) NSOOK - sarea celor puternici baza monoacida KOH și slab acid monobazic UNLO. În acest caz, НСОО - anionii leagă ioni de hidrogen Н + de apă, formând un electrolit НСООН slab. Ecuația hidrolizei ionice-moleculare:
НСООК ⇔ К + + НСОО -;
НСОО - + H 2 O ⇔ НСООН + ОH -
sau sub formă moleculară:
NSOOK + H 2 O NSOOH + KOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care conferă soluției NSOOK un mediu alcalin, pH> 7.
b) ZnSO 4 este o sare a unei baze poliacide slabe Zn (OH) 2 și a unui acid polibazic puternic. În acest caz, cationii Zn 2+ leagă ionii OH - apă, formând cationii sării de bază ZnOH +. Formarea Zn (OH) 2 nu are loc, deoarece ionii CoOH + disociază mult mai dificil decât moleculele Zn (OH) 2. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația hidrolizei ionice-moleculare:
ZnSO 4 Zn 2+ + SO 4 2-;
Zn 2+ + H 2 O ZnOH + + H +
sau sub formă moleculară:
2ZnSО4 + 2Н2О (ZnOH) 2SO4 + H2SO4
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care conferă un mediu acid soluției de ZnSO4, pH< 7.
c) Al (NO 3) 3 - sare a unui slab baza poliacida Al (OH) 3 și puternic acid monobazic HNO 3. În acest caz, cationii Al 3+ leagă ionii OH - apă, formând cationii sării de bază AlOH2 +. Formarea Al (OH) 2+ și Al (OH) 3 nu are loc, deoarece ionii AlOH 2+ disociază mult mai dificil decât ionii Al (OH) 2+ și moleculele Al (OH) 3. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația hidrolizei ionice-moleculare:
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.
Sarcina 209.
Care este valoarea pH-ului (> 7<) имеют растворы солей Na 3 PO 4 , K 2 S, CuSO 4 ? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
Soluţie:
a) Ortofosfatul de sodiu Na 3 PO 4 este o sare a unui acid polibazic slab H 3 PO 4 și a unei baze puternice un acide. În acest caz, anionii РО 4 3- leagă ioni de hidrogen Н + de apă, formând anioni ai sării acide a HРО 4 2-. Formarea H 2 PO 4 - și H 3 PO 4 nu are loc, deoarece ionii HRO 4 2 - se disociază mult mai dificil decât ionii H 2 PO 4 - și moleculele H 3 PO 4. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Na 3 PO 4 ⇔ 3Na + + PO 4 3-;
PO 4 3- + H 2 O ⇔ HRO 4 2- + OH -
sau sub formă moleculară:
Na 3 PO 4 + H 2 O ⇔ Na 2 HPO 4 + NaOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care conferă soluției de Na 3 PO 4 un mediu alcalin, pH> 7.
b) K2S este o sare a unei baze puternice de un acid KOH și a unui acid polibazic slab H 2 S. În acest caz, anionii S 2- leagă ioni de hidrogen H + de apă, formând anioni ai sării acide HS -. Formarea H 2 S nu are loc, deoarece ionii HS disociază mult mai greu decât moleculele H 2 S. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
K 2 S ⇔ 2K + + S 2-;
S 2- + H 2 O ⇔ НS - + ОH -
sau sub formă moleculară:
K2S + 2H 2 O ⇔ KHS + KOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care conferă soluției K2S un mediu alcalin, pH> 7.
c) CuSO 4 este o sare a unei baze slabe și a unui acid puternic. În acest caz, cationii Cu 2+ leagă ionii OH - apă, formând cationi ai sării de bază CuOH +. Formarea Cu (OH) 2 nu are loc, deoarece ionii CuOH + disociază mult mai dificil decât moleculele Cu (OH) 2. În condiții normale, hidroliza are loc în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația hidrolizei ionice-moleculare:
CuSO 4 ⇔ Cu 2+ + SO 4 2-;
Cu 2+ + H 2 O ⇔ CuOH + + H +
sau sub formă moleculară:
2CuSO 4 + 2Н 2 О ⇔ (CuOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care dau soluției de CuSO4 un mediu acid, pH< 7.
Sarcina 210.
Alcătuiește ecuațiile ionico-moleculare și moleculare pentru hidroliza sărurilor CuCl 2, Cs 2 CO 3, Cr (NO 3) 3. Care este valoarea pH-ului (> 7<) имеют растворы этих солей?
Soluţie:
a) CuCl2 este o sare a unei baze poliacide slabe Cu (OH) 2 și a unui acid monobazic puternic HCl. În acest caz, cationii Cu 2+ leagă ionii OH - apă, formând cationi ai sării de bază CuOH +. Formarea Cu (OH) 2 nu are loc, deoarece ionii CuOH + disociază mult mai dificil decât moleculele Cu (OH) 2. În condiții normale, hidroliza se desfășoară în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
CuCl 2 ⇔ Cu 2+ + 2Cl -;
Cu 2+ + H 2 O ⇔ CuOH + + H +
sau sub formă moleculară:
CuCl 2 + H 2 O ⇔ CuOHCl + HCl
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen H +, care dau soluției de CuCl2 un mediu acid, pH< 7.
b) Cs 2 CO 3 este o sare a unei baze puternice cu un singur acid CsOH și a unui acid dibazic slab H 2 CO 3. În acest caz, anionii CO 3 2- leagă ioni de hidrogen H + apă, formând anioni ai sării acide HCO 3 -. Formarea H 2 CO 3 nu are loc, deoarece ionii HCO 3 se disociază mult mai dificil decât moleculele H 2 CO 3. În condiții normale, hidroliza are loc în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată la anion. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Cs 2 CO 3 ⇔ 2Cs + + CO 3 2-;
CO 3 2- + H 2 O ⇔ HCO 3 - + ОH -
sau sub formă moleculară:
Cs2CO 3 + Н 2 О ⇔ СО 2 + 2CsOH
În soluție apare un exces de ioni hidroxid, care conferă soluției de Cs2CO3 un mediu alcalin, pH> 7.
c) Cr (NO 3) 3 este o sare a unei baze poliacide slabe Cr (OH) 3 și a unui acid monobazic puternic HNO 3. În acest caz, cationii Cr 3+ leagă ionii OH - apă, formând cationii sării de bază CrOH 2+. Formarea Cr (OH) 2 + și Cr (OH) 3 nu are loc, deoarece ionii CrOH 2+ se disociază mult mai dificil decât ionii Cr (OH) 2 + și moleculele Cr (OH) 3. În condiții normale, hidroliza are loc în conformitate cu prima etapă. Sarea este hidrolizată cationic. Ecuația de hidroliză ionică-moleculară:
Cr (NO 3) 3 ⇔ Cr 3+ + 3NO 3 -
Cr 3+ + H 2 O ⇔ CrOH 2+ + H +
Ecuația reacției moleculare:
Cr (NO 3) 3 + Н 2 О ⇔ CrOH (NO 3) 2 + HNO 3
În soluție apare un exces de ioni de hidrogen, care dau soluției de Cr (NO 3) 3 un mediu acid, pH< 7.
DEFINIȚIE
Sulfură de potasiu- o sare medie formată dintr-o bază puternică - hidroxid de potasiu (KOH) și un acid slab - hidrogen sulfurat (H 2 S). Formula - K 2 S.
Masa molară este de 110 g / mol. Reprezintă cristale cubice incolore.
Hidroliza sulfurii de potasiu
Anion hidrolizat. Natura mediului este alcalină. Ecuația de hidroliză este următoarea:
Primul stagiu:
K 2 S ↔ 2K + + S 2- (disocierea sării);
S 2 - + HOH ↔ HS - + OH - (hidroliza anionică);
2K + + S 2- + HOH ↔ HS - + 2K + + OH - (ecuație în formă ionică);
K 2 S + H 2 O ↔ KHS + KOH (ecuație moleculară).
A doua faza:
KHS ↔ K + + HS - (disocierea sării);
HS - + HOH ↔H 2 S + OH - (hidroliza anionică);
K + + 2HS - + HOH ↔ H 2 S + K + + OH - (ecuație în formă ionică);
KHS + H 2 O ↔ H 2 S + KOH (ecuație moleculară).
Exemple de rezolvare a problemelor
EXEMPLUL 1
| Exercițiu | Sulfura de potasiu se obține prin încălzirea unui amestec de potasiu și sulf la o temperatură de 100-200 o C. Ce masă a produsului de reacție se formează dacă reacționează 11 g de potasiu și 16 g de sulf? |
| Soluţie | Să scriem ecuația pentru reacția interacțiunii sulfului și potasiului: Să găsim numărul de moli al substanțelor inițiale folosind datele specificate în enunțul problemei. Masa molară a potasiului este –39 g / mol, sulf - 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. Deficit de potasiu (υ (K)< υ(S)). Согласно уравнению υ (K 2 S) = 2 × υ (K) = 2 × 0,28 = 0,56 mol. Găsiți masa sulfurii de potasiu (masa molară - 110 g / mol): m (K 2 S) = υ (K 2 S) × M (K 2 S) = 0,56 × 110 = 61,6 g. |
| Răspuns | Masa sulfurii de potasiu este de 61,6 g. |
Hidroliza sărurilor este interacțiunea chimică a ionilor de sare cu ionii de apă, ducând la formarea unui electrolit slab.
Dacă considerăm o sare ca un produs al neutralizării unei baze cu un acid, atunci sărurile pot fi împărțite în patru grupe, pentru fiecare dintre care hidroliza va continua în felul său.
1). Hidroliza nu este posibilă
O sare formată dintr-o bază puternică și un acid puternic ( KBr, NaCI, NaNO 3), nu va suferi hidroliză, deoarece în acest caz nu se formează un electrolit slab.
pH-ul unor astfel de soluții = 7. Reacția mediului rămâne neutră.
2). Hidroliza prin cation (numai cationul reacționează cu apa)
În sarea formată cu o bază slabă și un acid puternic ( FeCl2,NH4CI, Al 2 (SO 4) 3, MgSO 4) cationul suferă hidroliză:
FeCl 2 + HOH<=>Fe (OH) Cl + HCI
Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH -<=>FeOH + + 2Cl - +
H +
Ca urmare a hidrolizei, se formează un electrolit slab, ionul H + și alți ioni.
pH-ul soluției< 7 (раствор приобретает кислую реакцию).
3).Hidroliza anionică (numai anionul reacționează cu apa)
Sarea formată dintr-o bază puternică și un acid slab ( KClO, K 2 SiO 3, Na 2 CO 3, CH 3 COONa) suferă hidroliză de către anion, rezultând în formarea unui electrolit slab, ion hidroxid OH - și alți ioni.
K 2 SiO 3 + HOH<=>KHSiO 3 + KOH
2K + + SiO 3 2- + H + + OH -<=>HSiO 3 - + 2K + + OH -
PH-ul acestor soluții este> 7 (soluția devine alcalină).
4). Hidroliza articulară (atât cationul, cât și anionul reacționează cu apa)
Sarea formată dintr-o bază slabă și un acid slab ( CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, Al 2 S 3), este hidrolizat atât de cation, cât și de anion. Ca urmare, se formează o bază și acid slab disociate. PH-ul soluțiilor unor astfel de săruri depinde de rezistența relativă a acidului și a bazei. O măsură a puterii unui acid și a unei baze este constanta de disociere a reactivului corespunzător.
Reacția mediului acestor soluții poate fi neutră, ușor acidă sau ușor alcalină:
Al 2 S 3 + 6H 2 O => 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Hidroliza este un proces reversibil.
Hidroliza este ireversibilă dacă reacția are ca rezultat formarea unei baze insolubile și / sau a unui acid volatil
Algoritm pentru întocmirea ecuațiilor pentru hidroliza sărurilor
|
Linia raționamentului |
Exemplu |
||||
|
1. Determinați puterea electrolitului - baza și acidul care formează sarea în cauză. Tine minte! Hidroliza are loc întotdeauna printr-un electrolit slab; un electrolit puternic este în soluție sub formă de ioni care nu sunt legați de apă.
|
N / A 2 CO 3 - carbonat de sodiu, sare formată cu o bază puternică (NaOH) și acid slab (H 2 CO 3 ) |
||||
|
2. Scriem disocierea sării într-o soluție apoasă, determinăm ionul unui electrolit slab, care face parte din sare: |
2 N / A + + CO 3 2- + H + OH - ↔ Aceasta este hidroliza anionică Anionul este prezent în sare dintr-un electrolit slabCO 3 2- , se va lega cu moleculele de apă de un electrolit slab - are loc hidroliza anionică. |
||||
|
3. Notăm completul ecuație ionică hidroliza - un ion electrolit slab este legat de moleculele de apă |
2Na + + CO 3 2- + H + OH - ↔ (HCO 3) - + 2Na + + OH - Ionii OH sunt prezenți în produsele de reacție - prin urmare, mediul este alcalinpH>7 |
||||
|
4 ... Scrierea hidrolizei moleculare |
Na 2 CO 3 + HOH ↔ NaHCO 3 + NaOH |
Uz practic.
În practică, profesorul trebuie să se ocupe de hidroliză, de exemplu, atunci când pregătește soluții de săruri de hidrolizare (acetat de plumb, de exemplu). „Tehnica” obișnuită: se toarnă apă în balon, se toarnă sare, se agită. Rămâne un precipitat alb. Adăugăm mai multă apă, scuturăm, sedimentul nu dispare. Adăugați din ceainic apa fierbinte- sedimentul pare și mai mult ... Și motivul este că hidroliza sării are loc simultan cu dizolvarea, iar sedimentul alb pe care îl vedem este deja produse de hidroliză - săruri bazice slab solubile. Toate acțiunile noastre ulterioare, diluarea, încălzirea, cresc doar gradul de hidroliză. Cum să suprimi hidroliza? Nu încălziți, nu pregătiți soluții prea diluate și, deoarece hidroliza prin cation interferă în principal - adăugați acizi. Mai bine decât adecvat, adică oțet.
În alte cazuri, este de dorit să creștem gradul de hidroliză și, pentru a face mai activă soluția de spălare alcalină a sifonului de lenjerie, îl încălzim - crește gradul de hidroliză al carbonatului de sodiu.
Un rol important îl are hidroliza în procesul de deferizare a apei prin aerare. Când apa este saturată cu oxigen, bicarbonatul de fier (II) conținut în acesta este oxidat până la o sare de fier (III), care este supusă hidrolizei mult mai puternic. Ca urmare, apare hidroliza completă și fierul este separat sub forma unui precipitat de hidroxid de fier (III).
Utilizarea sărurilor de aluminiu ca coagulanți în procesele de purificare a apei se bazează, de asemenea, pe aceasta. Sărurile de aluminiu adăugate în apă în prezența ionilor de bicarbonat sunt complet hidrolizate și hidroxidul de aluminiu voluminos se coagulează, trăgând diverse impurități cu el în sediment.„Consolidarea hidrolizei sărurilor la încălzire”
SARCINI DE ANCORARE
№1.Notați ecuațiile de hidroliză a sării și determinați mediul soluții apoase(pH) și tipul de hidroliză:
Na2 SiO3, AlCl3, K2 S.
Nr. 2. Alcătuiește ecuațiile pentru hidroliza sărurilor, determină tipul de hidroliză și mediul de soluție:
Sulfit de potasiu, clorură de sodiu, bromură de fier (III)
Numarul 3. Alcătuiește ecuațiile de hidroliză, determină tipul de hidroliză și mediul unei soluții apoase de sare pentru următoarele substanțe:
Sulfură de potasiu - K 2 S, bromură de aluminiu - AlBr 3, clorură de litiu - LiCl, fosfat de sodiu - Na 3 PO 4, sulfat de potasiu - K 2 SO 4, clorură de zinc - ZnCl 2, sulfit de sodiu - Na 2 SO 3, sulfat de amoniu - (NH 4) 2 SO 4, bromură de bariu - BaBr 2.
