Гидролиз солей

Реакции обменного разложения между водой и соответствующими соединениями называются гидролизом. Он является частным случаем сольволиза - обменного разложения

растворенного вещества и растворителя. Наиболее типичным случаем является гидролиз солей в водных растворах. Гидролиз солей, распадающихся в растворе на ионы, зависит от природы катионов и анионов. Чем сильнее поляризующее действие ионов, тем в большей степени протекает гидролиз.

Рассмотрим гидролиз соли, образованной сильным гидроксидом и сильной кислотой Поляризующее действие невелико у катионов щелочных и щелочноземельных металлов (Nа⁺, К⁺, Ва²⁺), то есть катионов образующих сильные гидроксиды - щелочи, и анионов (Сl,^- Вr^-, I^-, N0^-₃, СlО^-₄, SО^2-₄), образующих сильные кислоты. Поэтому соли, образованные катионами сильного гидроксида и анионами сильной кислоты, практически не подвергаются гидролизу, рН растворов таких солей 7. Например, гидролиз NаNО₃:

Na⁺ + НОН - реакция практически не идет

N0₃^{- +} НОН - реакция практически не идет

NaNОз гидролизу практически не подвергается.

Если соль при растворении ионизуется на катионы, образующие сильные основания (Na⁺,К⁺,Ва²⁺) и анионы, образующие слабые кислоты (СО₃^2-, РО₄^-3, SОз^2-, S^2-,СN^-), то происходит гидролиз по аниону и в результате создается щелочная среда (рН > 7)

CO₃^2- + HOH ↔ HCO₃^-; + OH^-.

Такой тип гидролиза имеет место у солей сильных гидроксидов и слабых кислот. Очевидно, чем слабее кислота, тем гидролиз протекает интенсивнее. Гидролиз многозарядного аниона протекает ступенчато в связи со ступенчатой диссоциацией многоосновных кислот и при обычных условиях протекает по первой ступени. Например

К₂СО₃ + НОH ↔ КHСO₃ + КОН

СНзСООNа + НОН ↔ СН₃СООН + NаОН

Если соль при растворении ионизируется на сильно поляризующие катионы (Zп²⁺, Си²⁺, Fе³⁺, Сr³⁺, Аl³⁺ и т.п.), образующие слабые гидроксиды и анионы сильных кислот (Сl^-, Вr^-, I^-, NОз^-, СlО₄^-, SО₄^2-), то происходит гидролиз по катиону. В результате в растворе создается кислая среда (рН < 7)

Си²⁺ + НО↔ СиОН⁺ + Н⁺.

Этот тип гидролиза имеет место у солей слабых гидроксидов и сильных кислот. Гидролиз многозарядного катиона протекает ступенчато в связи со ступенчатой диссоциацией гидроксидов и при обычных условиях протекает по первой ступени (для металлов Ме²⁺) и по 1,2 ступеням (для Ме^{3 +}). Например

ZпС1₂ + НОН ↔ Zп(ОН)С1 + НС1

А1₂(S0₄)₃ + 2НОН ↔ 2А1(ОН)SО₄ + Н₂SО₄

2А1(ОН)SО₄ + 2НОH ↔ [А1(ОН)₂]₂SО₄ + Н₂SО₄

Если соль при растворении ионизируется на катионы, образующие слабые основания и анионы слабых кислот, то происходит гидролиз и по аниону и по катиону. При этом образуются малорастворимые слабые гидроксиды и слабые кислоты

А1₂(СО₃)₃ + ЗНОН = 2А1(ОН)₃ + ЗСО₂.

Гидролиз протекает необратимо и характер среды определяется относительной силой образующихся продуктов.

Если в раствор гидролизующейся соли ввести реактив, связывающий образующиеся ионы H⁺ и ОH^-, то в соответствии с принципом Ле-Шателье, равновесие смещается в сторону усиления гидролиза, в результате гидролиз может протекать полностью, до образования его конечных продуктов. При этом ионы H⁺ или ОH^- можно связать в молекулы воды, вводя в раствор не только щелочь или кислоту, но и другую соль, гидролиз которой приводит к накоплению в растворе ионов Н⁺ или ОH^-. Эти ионы будут нейтрализовывать друг друга, что вызовет взаимное усиление гидролиза обеих солей и в результате - образование конечных продуктов гидролиза. Например, при смешивании растворов Na₂S и CrCl₃, в которых соответственно имеется избыток ионов Н⁺ и ОH^-, взаимное усиление гидролиза приводит к выделению газа Н₂S и образованию осадка Сr(ОН)₃

ЗNа₂S + 2СrС1₃ + ЗНОН = ЗН₂S + 2Сr(ОН)₃ + 6NaС1;

3S^2- + 2Сr³⁺ + ЗНОН = ЗН₂S + 2Сr(ОН)₃.

Количественно гидролиз соли характеризуется степенью гидролиза h и константой гидролиза К _г, степень гидролиза. Чем слабее кислота (гидроксид), образующая (образующее) соль, тем сильнее соль гидролизуется, К _г ее больше. Гидролиз процесс эндотермический, поэтому при повышении температуры константа гидролиза увеличивается.

Дата добавления: 2014-01-03