Уравнение гидролиза

Уравнение гидролиза

Вторая стадия

CuОНNO₃ ® CuOH⁺ + NO₃ ^–

CuOH⁺ + НОН Cu(ОН)₂ + Н⁺

молекулярное CuОНNO₃ + НОН Cu(ОН)₂ + НNO₃

Однако и в этом случае гидролиз протекает в малой степени только по первой стадии. По последующим стадиям он будет идти крайне незначительно и им можно пренебречь.

4. Соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием:

СН₃СООН + NН₄OН = СН₃СООNН₄ + Н₂О

2 Al(OH)₃ + 3 H₂СO₃ = Al₂(СO₃)₃ + 6 Н₂О

Такие соли лучше всего подвергаются гидролизу, так как в этом случае с Н₂О взаимодействуют и катионы основания, и анионы кислоты:

СН₃СООNН₄ → СН₃СОО‾ + NН₄⁺

СН₃СОО^‾ + НОН СН₃СООН + ОН^‾

NН₄⁺ + НОН NН₄ОН + Н⁺

Причем в растворе одновременно образуются и ионы Н⁺ и ионы ОН^‾. Среда в растворе такой соли может быть кислой, нейтральной или щелочной.

Если кислота и основание, образующие соль, являются слабыми электролитами примерно одинаковой cилы, то катионы основания и анионы кислоты будут в одной и той же мере взаимодействовать с молекулами Н₂О. Число ионов Н⁺ и ОН^¯ в растворе будет примерно равным. Они вступят в реакцию между собой
(Н⁺ + ОН¯ = Н₂О) и среда в растворе такой соли останется нейтральной.

Если же какой-то из электролитов (кислота или основание) будет слабее по сравнению с другим, то среда в растворе такой соли будет кислой или щелочной. Так, если кислота, образующая соль, является более слабым электролитом, чем основание, то анионы кислоты будут в большей степени взаимодействовать с Н₂О, чем катионы основания. В результате этого ионов ОН^¯ в растворе станет накапливаться больше, чем ионов Н⁺ и среда в нем будет щелочной. Если же основание, образующее соль, слабее, чем кислота, то среда в растворе такой соли, наоборот, будет кислой.

Соли, образованные и слабой кислотой, и слабым основанием, подвергаются гидролизу в гораздо большей степени, чем все остальные, т.к. образующие ионы Н⁺ и ОН¯ связываются в Н₂О и равновесие в реакции гидролиза смещается в правую сторону.

В этом случае гидролиз часто протекает до конца не только по первой стадии, но и в значительной степени по последующим стадиям.

Для целого же ряда таких солей гидролиз является необратимым и приводит к полному разложению такой соли на соответствующую кислоту и основание:

СО₂

Al₂(СO₃)₃ + 6 Н₂О = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂СO₃

Н₂О

Al₂ S₃ + 6 Н₂О = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂ S↑

Такие соли в водных растворах вследствие этого существовать не могут. В таблицах растворимости в клеточках, соответствующим данным солям, часто ставится прочерк.

Количественно гидролиз характеризуется безразмерной величиной h, называемой степенью гидролиза. Она показывает, какая часть из находящихся в растворе ионов электролита (катионов или анионов) подвергается гидролизу, т.е. взаимодействует с Н₂О.

где N – общее число ионов слабого электролита в растворе;

n – число ионов слабого электролита подвергнувшихся гидролизу.

Степень гидролиза тем больше, чем слабее основание или кислота, образующие соль. Она увеличивается также при разбавлении растворов и при их нагревании.

С увеличением температуры ионное произведение Н₂О значительно возрастает, а значит, увеличиваются и концентрации ионов Н⁺ и ОН¯. Ионы слабого электролита сильнее взаимодействуют с ними. В результате в кипящей воде полному гидролизу могут подвергаться и соли, образованные только каким-то одним слабым электролитом.

Гидролиз соли является обратимой реакцией и подчиняется принципу Ле Шателье, поэтому изменяя концентрацию одного из реагирующих веществ или продуктов реакции, можно смещать равновесие в ту или иную сторону.

Гидролиз соли при разбавлении раствора увеличивается, так как возрастает концентрация исходного компонента (Н₂О). Это смещает равновесие вправо, т.е. в сторону усиления гидролиза.

Руководствуясь принципом Ле Шателье, можно усиливать или подавлять гидролиз, добавляя в раствор и другие вещества.

Так, ослабить гидролиз можно введением в раствор одного из продуктов гидролиза:

а) сильной кислоты, если гидролиз соли идет по катиону;

б) щелочи, если гидролиз соли идет по аниону.

Например, железо(III)-нитрат Fe(NO₃)₃ гидролизуется по катиону, в результате чего в растворе накапливаются ионы Н⁺:

Fe³⁺ + Н₂О FeOH²⁺ + H⁺

Поэтому ослабить гидролиз можно добавлением кислоты (например, HNO₃) или добавлением другой соли, тоже гидролизующей по катиону (например, CuCl₂). Это будет равносильно введению в раствор Fe(NO₃)₃ сильной кислоты (HCl):

Cu²⁺ + Н₂О CuOH⁺ + H⁺

Для ослабления гидролиза соли Na₂CO₃, идущего по аниону

CO₃^2– + Н₂О HCO₃^– + OH^–

необходимо ввести в раствор щелочь (NaOH) или другую соль, тоже гидролизующуюся по аниону, например, Na₂S

S^2– + Н₂О HS^– + OH^–

Аналогичным образом можно усиливать гидролиз солей, добавляя в раствор вещества, которые связывали бы его продукты. Например, если в ходе гидролиза накапливаются ионы Н⁺, то для его усиления нужно добавить в раствор щелочь.

Дата добавления: 2014-01-04