Константа и степень гидролиза

Количественно гидролиз характеризуется константой гидро­лиза и степенью гидролиза. Константой гидролиза называется отношение произведения концентраций продуктов гидролиза к концентрации негидролизованных ионов соли. Константа гидролиза определяет состояние дина­мического равновесия, устанавливающегося в растворе данной гидролизующейся соли.

Степень гидролиза выражает собой отношение концентрации гидролизованной части соли (моль/л) к общей ее концентрации в данном растворе:

Вычисление константы гидролиза и степени гидролиза слабой кислоты и сильного основания:

1. Чтобы вывести уравнение константы гидролиза, необходимо прежде всего написать ионное уравнение реакции гидролиза:

СН₃СООNа + НОН ↔ СН₃СООН + NaOH

СН₃СОО^- + НОН ↔ СН₃СООН + ОН^-

В общем виде: Аn^- + НОН ↔ HAn + ОН^-

2. Применив к обратимому процессу гидролиза закон действия масс, можно написать уравнение константы химического равнове­сия:

Так как вода в разбавленных растворах находится в избытке, то концентрация ее практически не изменяется при любом смещении равновесия гидролиза. Поэтому величину [Н₂O] можно считать постоянной и перенести в правую часть уравнения:

Произведение двух постоянных величин К и Н₂O представляет собой также величину постоянную, обозначим ее через K_гидр и по­лучим уравнение константы гидролиза:

3. Численное значение K_гидр можно найти из величины ионного произведения воды Kн₂о и константы ионизации получающейся слабой кислоты, в данном случае Kсн₃соон. Действительно, из уравнения ионного произведения воды [H⁺] · [OH^-] = Кн₂о следует, что:

[ОН^-] = К _Н2О / [Н⁺]. Подставив выражение для [ОН^-] в уравнение константы гидролиза, находим:

Отношение представляет собой величину, об­ратную константе ионизации уксусной кислоты. Подставляя это значение в уравнение константы гидролиза, получим:

Пользуясь выведенным уравнением, находим величину констан­ты гидролиза. Для взятой нами соли CH₃COONa

Следовательно, константа гидролиза бинарной соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, численно равна ионному произведению воды, деленному на величину константы диссоциации слабой кислоты, получающейся в процессе гидролиза соли.

Для вычисления степени гидролиза примем, что концентрация соли в растворе равна с (моль/л) и что степень гидролиза равна h. Тогда концентрация гидролизованной части соли, равная концен­трации ионов, будет c·h.

Концентрация негидролизованной части соли будет с — ch или

с (1—h). Подставив принятые обозначения в уравнение кон­станты гидролиза, получим:

Так как величина h обычно мала по сравнению с единицей, то ею можно пренебречь и принять, что

По этому уравнению найдем величину степени гидролиза 0,1 М раствора ацетата натрия CH₃COONa:

Степень гидролиза бинарных солей, образованных катионами сильных оснований и анионами слабых кислот, равна корню квадратному из отношения ионного произведения воды к произведению константы ионизации кислоты на концентрацию соли в растворе. Для двух сравниваемых солей указанного типа при постоянной температуре степень гидролиза будет тем больше, чем меньше кон­станта ионизации кислоты, получающейся при гидролизе, т. е. чем слабее кислота, чем меньше концентрация соли и чем выше температура, так как с повышением температуры увеличивается ионное произведение воды.

Дата добавления: 2015-06-30