Сіль, утворена катіоном одно кислотної сильної основи і аніоном одноосновної слабкої кислоти

Розглянемо розчин у якому знаходиться сіль KCN, що піддається гідролізу. У цьому розчині перебігають такі реакції:

Реакція дисоціації солі як сильного електроліту: КСN K⁺ + CN^-.

Реакція дисоціації води як слабкого електроліту: H₂O H⁺ + OH^-.

Сумарна реакція: КСN + H₂O KOH + HCN.

Сумарна реакція у іонному вигляді: СN^- + H₂O OH^- + HCN.

Кажуть, що така сіль гідролізується по аніону. Внаслідок зв’язування у слабкий електроліт HCN іонів гідрогену зміщується рівновага процесу дисоціації води, в розчині накопичуються іони ОН^-, і середовище розчину набуває лужну реакцію (рН>7).

Константа рівноваги для цієї реакції має вигляд:

.

Зважаючи на те, що реакція проходить у водному середовищі, зміною концентрації Н₂О можна знехтувати, прирівняти рівноважну концентрацію води її загальній концентрації [H₂O] ≈ C_H2O, яка залишається постійною. Тому можна записати:

= К_г,

К*С_Н2О = К_г – константа гідролізу.

Якщо в це рівняння замість [OH⁻] підставити її значення, що витікає з рівняння іонного добутку води [OH⁻] = K_w/[H⁺], то отримаємо:

=, К_к = .

К_к - константа дисоціації кислоти HCN H⁺ + CN^-.

З реакції гідролізу витікає, що рівноважні концентрації продуктів гідролізу дорівнюють одна одній [HCN] = [OH⁻] = С_г =h_г*С₀. Рівноважна концентрація солі, що не прогідролізувалась, дорівнює різниці між загальною концентрацією солі C₀ і концентрацією солі, що прогідролізувалась:

[CN⁻] = C₀ - С_г = C₀ - h_г*С₀.

Підставляючи ці значення до рівняння для константи гідролізу,маємо:

= h_г²*С₀.

Тому що h_г <<1. Тоді:

h_г == .

Таким чином ступінь гідролізу тим більше, чим більше K_w, яке збільшується зі збільшенням температури, чим менше С₀ (чим більше розведення),а також чим менша константа дисоціації, К_к (чим слабше кислота тим більша ступінь гідролізу і тим більше середовище розчиненої солі відрізняється від нейтрального).

Розрахуємо концентрацію іонів гідрогену і рН розчину солі, що гідролізується:

==

Вирішив рівняння відносно [OH⁻], отримаємо:

=.

Підставив замість [OH⁻] її значення з рівняння іонного добутку води [OH⁻] = K_w/[H⁺], маємо:

.

Звідки отримаємо рівняння для розрахунку рН у розчині такої солі:

рН = 7 + рК_к +lgC₀..

Дата добавления: 2014-01-15