Ионно-молекулярные уравнения. Гидролиз солей

Химическая реакция обменного характера растворяемого вещества с растворителем называется сольволизом. Если растворителем является вода, то процесс – гидролиз (частный случай сольволиза).

Суть гидролиза солей заключается в том, что происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов с образованием малодиссоциированного или труднорастворимого продукта. Гидролиз идет по-разному в зависимости от силы кислоты и основания, образовавших соль. Рассмотрим различные случаи.

а) Соль образована слабой кислотой и сильным основанием (CH3COONa, KCN, Na2CO3).

или CH3COO– + Na+ + H2O CH3COOH + Na+ + OH–

CH3COO– + H2O CH3COOH + OH–

Так как уксусная кислота слабо диссоциирует, ацетат-ион связывает ион H+, и равновесие диссоциации воды смещается вправо согласно принципу Ле Шателье. В растворе накапливаются ионы OH– (pH>7)*.

Если соль образована многоосновной кислотой, то гидролиз идет ступенчато. Например, гидролиз карбоната:

I ступень: CO32– + H2O HCO3– + OH–

II ступень: HCO3– + H2O H2CO3 + OH–

Практическое значение обычно имеет только процесс, идущий по первой ступени, которым, как правило, и ограничиваются при оценке гидролиза солей. Равновесие гидролиза по второй ступени значительно смешено влево по сравнению с равновесием первой ступени, поскольку на первой ступени образуется более слабый электролит (HCO3–), чем на второй (H2CO3) (о смещении ионных равновесий см. раздел 4.3.3).

б) Соль образована сильной кислотой и слабым основанием (NH4NO3, AlCl3, Fe2(SO4)3).

NH4+ + NO3– + H2O NH4OH + NO3– + H+

NH4+ + H2O NH4OH + H+

(pH<7)

В случае многозарядного катиона гидролиз протекает ступенчато, например:

I ступень: Cu2+ + HOH CuOH+ + H+

II ступень: CuOH+ + HOH Cu(OH)2 + H+

При этом концентрация ионов водорода и pH среды * в растворе также определяются главным образом первой ступенью гидролиза.

в) Соль образована слабой кислотой и слабым основанием (CH3COONH4, (NH4)2CO3).

CH3COO– + NH4+ + H2O CH3COOH + NH4OH

В этом случае образуются два малодиссоциированных соединения, и pH раствора зависит от относительной силы кислоты и основания.

Если продукты гидролиза могут удаляться из раствора, то гидролиз протекает до конца. Например:

Al2S3 + 3 H2O Al(OH)3¯ + H2S

г) Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются, т.к. единственным малодиссоциирующим соединением является H2O.

Взаимное усиление гидролиза. Допустим, что в разных сосудах установились равновесия:

CO32– + H2O HCO3– + OH–

Al3+ + H2O AlOH2+ + H+

Обе соли гидролизованы незначительно, но если растворы смешать, то происходит связывание ионов H+ и OH–. В соответствии с принципом Ле-Шателье * оба равновесия смещаются вправо, и гидролиз протекает полностью:

2 AlCl3 + 3 Na2CO3 + 3 H2O = 2 Al(OH)3 + 3 CO2 + 6 NaCl

Это называется взаимным усилением гидролиза.

Дата добавления: 2015-04-24