Гидролиз солей

Гидролизом соли называется реакция обменного взаимодействия соли с водой, в результате чего нарушается равновесие диссоциации воды:

Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Любая соль состоит из катиона и аниона, которые могут связывать ион Н⁺ и ОН^- из воды, смещая равновесие и изменяя характер среды.

Соли можно рассматривать как продукты реакции нейтрализации:

нейтрализация

Кислота + основание соль + вода

Кислоты и основания, образующие соли, могут быть сильными и слабыми, поэтому возможны 4 вида солей:

1. В случае солей, образованных сильными кислотами и сильными основаниями (СаСl₂, NаSО₄, NaNО₃, КСl и др.) ни катионы, ни анионы не будут связывать ионы в малодиссоциированные продукты, поэтому равновесие ионов Н⁺ и ОН^- не нарушается. Гидролиз не идет, раствор нейтрален (рН = 7), индикатор окраски не меняет.

2. Гидролиз солей, образованных сильными кислотами и слабыми основаниями (FеСl₃, СuSО₄, NН₄Сl, Вi(NО₃)₃ и др.). В этом случае катион соли будет связывать ионы ОН^- из воды, вследствие чего в растворе будут накапливаться ионы Н⁺: NН₄⁺ + Н₂О ↔ NН₄ОН + Н⁺, поэтому раствор приобретает кислую реакцию (рН > 7). Если катион многозарядный, то гидролиз пойдет ступенчато. Рекомендуется следующий порядок в написании таких уравнений:

- сокращенное ионное уравнение;

- молекулярное уравнение.

Рассмотрим гидролиз FeCl₃. Он будет протекать по катиону в три ступени:

I ступень Fе³⁺ + Н₂О ↔ FeОН²⁺ + Н⁺;

FeCl₃ + Н₂О ↔ FeОНСl₂ + НСl.

II ступень FeОН²⁺ + Н₂О ↔ Fe(ОН)⁺₂ + Н⁺;

FeОНСl₂ + Н₂О ↔ Fe(ОН)₂Сl + НСl.

III ступень Fe(ОН)⁺₂ + Н₂О↔ Fe(ОН)₃ + Н⁺;

Fe(ОН)₂Сl+ Н₂О↔ Fe(ОН)₃+ НСl.

На всех трех ступенях гидролиз протекает по катиону, среда кислая (рН<7). Преобладает I ступень гидролиза.

3. гидролиз солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами (Na₂CO₃, К₂S, Na₃РО₄, СН₃СООН и др.). в этом случае анион соли связывает ионы Н⁺ из воды, в растворе накапливаются ионы ОН^-, сообщая ему щелочную среду (рН>7). Если анион многозарядный, то гидролиз идет ступенчато.

Рассмотрим гидролиз Na₃РО₄, он будет протекать по аниону в 3 ступени:

I ступень РО^3-₄ + Н₂О ↔ НРО^2-₄ + ОН^-,

Na₃РО₄ + Н₂О ↔ Na₂НРО₄ + NaОН.

II ступень НРО^2-₄ + Н₂О ↔ Н₂РО^-₄ + ОН^-,

Na2НРО₄ + Н₂О ↔ NaН₂РО₄ + NaОН.

III ступень Н₂РО^-₄+ Н₂О↔ Н₃РО₄ + ОН^-,

NaН₂РО₄ + Н₂О↔ Н₃РО₄ + NaОН.

На всех трех ступенях гидролиз идет по аниону, среда щелочная (рН>7). Преобладает I ступень гидролиза.

4. Гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и слабыми основаниями (Аl₂S₃, Fе(СН₃СОО)₃, (NН₄)₂S и др.). В этом случае и катионы и анионы соли связывают ионы ОН^- и Н⁺ из воды, т.е. идет гидролиз по катиону и по аниону. Рассмотрим гидролиз ацетата аммония:

NН⁺₄ + Н₂О ↔ NН₄ОН + Н⁺,

СН₃СОО^- + Н₂О ↔ СН₃СООН+ ОН^-,

NН⁺₄ + СН₃СОО^- + Н₂О ↔ NН₄ОН + СН₃СООН

NН₄СН₃СОО + Н₂О ↔ NН₄ОН + СН₃СООН

Гидролиз идет по катиону и по аниону, среда нейтральная (рН=7).

Если смешать растворы двух солей, образованных катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, произойдёт совместный необратимый гидролиз:

2СrСl₃ + 3Na₂S +6Н₂О ↔ 6NаСl + 2Сr(ОН)₃↓ + 3Н₂S↑

На равновесие гидролиза влияет температура и концентрация. Смещение равновесия гидролиза происходит в соответствии с принципом Ле-Шателье. Гидролиз – это реакция, обратная нейтрализации, а нейтрализация – экзотермический процесс, следовательно, гидролиз – эндотермический. Поэтому увеличение температуры усиливает гидролиз (т.е. смещает равновесие вправо). Гидролиз усиливается при разбавлении водой и при удалении продуктов гидролиза. Гидролиз подавляется (равновесие смещается влево), если увеличивать концентрацию продуктов гидролиза. Гидролиз может протекать необратимо, если продукты гидролиза уходят из сферы реакции (выпадение осадка, выделение газа):

t

FеСl₃ + 3Н₂О ↔ Fе(ОН)₃ + 3НСl

добавление щелочи

NН₄Сl + Н₂О NН₄ОН + НСl

добавление кислоты

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

55. Водный раствор какого из приведенных ниже соединений окрашивает лакмус в красный цвет: Ва(ОН₃)₂, КСl, СаСl₂, Nа₂SО₄, Аl₂(SО)₄?

56. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза солей: Аl₂S₃, ВаJ₂, MgBr₂, Fе₂(SО₄)₃?

57. Каково значение рН (больше или меньше 7) растворов солей К₃РО₄, Сr₂(SО₄)₃? Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза.

58. Можно ли пользуясь фенолфталеином отличить водный раствор Nа₂SiО₃ от водного раствора Nа₂SО₄?

59. Процесс гидролиза FеСl₃ идет при нагревании. Напишите ионное и молекулярное уравнение ступенчатого протекания этого процесса.

60. Какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: сульфид натрия, хлорид амммония, нитрат калия? Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения гидролиза и укажите реакцию водного раствора соли.

61. При смешивании растворов сульфата алюминия и карбоната натрия в осадок выпадает гидроксид алюминия. Укажите причину этого и составьте уравнение соответствующей реакции в молекулярной и ионной формах.

62. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза солей СН₃СООК, ZnSО₄, Аl(NО₃)₃. Какое значение рН(> 7 <) имеют растворы этих солей?

63. Какое значение рН(> 7 <) имеют растворы солей Li₂S, АlСl₃, NiSО₄? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза этих солей.

64. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза солей СоСl₂, Na₂CО₃, Рb(NО₃)₂. Какое значение рН(> 7 <) имеют растворы этих солей?

65. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию, б) кислую реакцию.

66. Какое значение рН(> 7 <) имеют растворы солей К₂S, Na₃РО₄, СuSО₄? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза этих солей.

67. Составьте ионные и молекулярное уравнения гидролиза солей СuСl₂, Cs₂CО₃, ZnCl₂. Какое значение рН(> 7 <) имеют растворы этих солей?

68. Какие из солей RbCl, Сr₂(SО₄)₃, Ni(NО₃)₂, подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

69. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза солей К₂S, Cs₂CО₃, NiСl₂, Рb(СН₃СОО)₂. Какое значение рН(> 7 <) имеют растворы этих солей?

70. Какие из солей NaBr, Na₂S, К₂CО₃, СuСl₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

71. Какие из солей КNО₃, СrCl₃, Cu(NО₃)₂, NaCN подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

72. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение совместного гидролиза, происходящего при смешивании водных растворов хлорида хрома (III) и сульфида натрия.

73. Какую реакцию имеют растворы солей К₂CО₃, Zn(NО₃)₂, CuSО₄? Ответ подтвердите ионно-молекулярными и молекулярными уравнениями гидролиза этих солей.

74. Какое значение pH(>7<) имеют растворы солей Na₃РО₄, ZnSО₄ Аl₂(SО₄)₃,КNО₃? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение совместного гидролиза этих солей.

75. Какое значение pH(>7<) имеют растворы солей Na₂S, Аl(NО₃)₃, КCl, (NH₄)NO₃? Ответ подтвердите ионно-молекулярными и молекулярными уравнениями гидролиза этих солей.

76. Почему растворы Na₂SО₃ и СН₃СООNa имеют щелочную а растворы (NH₄)SO₄ и AlCl₃ кислую реакцию? подтвердите ионно-молекулярными и молекулярными уравнениями гидролиза.

77. Как зависит степень гидролиза от температуры и разбавления? Почему? В какую сторону сместится равновесие гидролиза Ba(СН₃СОО)₂, если к раствору прибавить:

а) щёлочь;

б) кислоту;

в) хлорид аммония.

Таблица вариантов контрольных заданий

№ вариантов	Номера заданий		№ вариантов	Номера заданий
							. 26

Методические указания

к контрольным заданиям по дисциплине «Химия» для студентов нехимических специальностей заочной формы обучения.

Часть II

Составители: доцент к. х. н. Андрианова Л. И.

доцент к. х. н. Пнева А. П.

доцент, к. х. н., Обухов В. М.

Подписано к печати Бум. Писч. № 1

Заказ № Уч. издл. л.

Формат 60/90 1/16 Тираж экз.

Отпечатано на RISO GR 3750

Издательство «Нефтегазовый университет»

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет»

625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38

Отдел полиграфии издательства «Нефтегазовый университет»

625000, г. Тюмень, ул. Володарского, 38

Дата добавления: 2015-03-29