Гидролиз – это взаимодействие веществ с водой

Гидролиз солей

Водные растворы в неорганической химии

Задачи

1. Рассчитайте ионную силу растворов следующего состава: 1) 0,005 М НСl + 0,001 M CaCl₂; 2) 0,005 M Sr(OH)₂ + 0,01 M NaCl.
2. Напишите уравнения ступенчатой диссоциации Pb(OH)₂ и Н₃ВО₃ и выражения для констант диссоциации по каждой из ступеней.
3. Чему равна растворимость соли Ag₂SO₄ в моль\л, если ПP_Ag2SO4 = 7,7 10^-5?

Лекция 12

Железо ржавеет, не находя себе применения,

стоячая вода гниет или на холоде замерзает, а ум человека,

не находя себе применения чахнет.

Леонардо да Винчи

Гидролизу могут подвергаться химические соединения различных классов: соли, углеводы, белки, эфиры, жиры и другие вещества.

При гидролизе солей образуются основание и кислота; при гидролизе соединений неметаллов обычно образуются две кислоты, например:

РСl₃ + 3HOH H₃PO₃ + 3HCl

(формулу воды в уравнениях гидролиза удобно записывать в виде НОН).

В неорганической химии чаще всего рассматривают гидролиз солей, т.е. обменное взаимодействие ионов соли с молекулами воды, в результате которого смещается равновесие электролитической диссоциации воды.

Гидролиз – результат поляризационного взаимодействия ионов соли с их гидратной оболочкой в водном растворе. Чем значительнее это взаимодействие, тем интенсивнее протекает гидролиз.

В результате гидролиза солей образуются слабое основание, слабая кислота или одновременно слабое основание и слабая кислота. В силу этого обстоятельства растворы гидролизующихся солей имеют рН, отличный от нейтрального. рН солей, подвергающихся гидролизу, определяется продуктами реакции взаимодействия с водой: если в результате гидролиза образуется сильная кислота и слабое основание раствор соли имеет кислую реакцию, в случае сильного основания и слабой кислоты – щелочную, а при полном гидролизе (образовании слабого основания и слабой кислоты) рН раствора соли приблизительно равен 7 (нейтральная среда).

Концентрация Н⁺, моль\л

10^-1 10^-2 10^-3 10^-4 10^-5 10^-6 10^-7 10^-8 10^-9 10^-10 10^-11 10^-12 10^-13 10^-14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

рН = - lg[Н⁺]

Различают 4 варианта действия воды на соли.

1. Соли, образованные анионом сильной кислоты и катионом сильного основания, гидролизу не подвергаются:

К⁺ + Сl^- + НОН

рН = 7

1. Соли, образованные анионом слабой кислоты и катионом сильного основания, гидролизуются по аниону:

СН₃СООNa +HOH ↔CH₃COOH + NaOH – молекулярная форма уравнения

СН₃СОО^- + Na⁺ +HOH ↔CH₃COOH + Na⁺ + OH^- - полная ионная форма

СН₃СОО^- +HOH ↔CH₃COOH + OH^- - сокращенная ионная форма

рН >7 – щелочная среда

1. Соли, образованные анионом сильной кислоты и катионом слабого основания, гидролизуются по катиону:

NH₄Cl + HOH ↔ NH₄OH + HCl

NH₄⁺ + Cl^- + HOH ↔ NH₄OH + H⁺ + Cl^-

NH₄⁺ + HOH ↔ NH₄OH + H⁺

рН <7 – среда кислая

1. Соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, гидролизуются по катиону и аниону, т.е. полностью:

NH₄СН₃СОО + HOH ↔ NH₄OH + СН₃СООH

NH₄⁺ + СН₃СОО^- + HOH ↔ NH₄OH + СН₃СООH

рН ≈7

Количественно гидролиз характеризуется:

степенью гидролиза – отношение числа молекул, подвергшихся гидролизу, к общему числу молекул:

α= С_Г\С, где

С_Г и С – молярная концентрация гидролизованной части вещества и общая молярная концентрация растворенного вещества.

константой гидролиза К_Г:

КА + НОН↔КОН +НА

при гидролизе соли по аниону константа равновесия:

, т.к. , то или

, где

К_НА= К_кисл – константа диссоциации кислоты;

при гидролизе соли по катиону константа гидролиза:

, где

К_осн – константа диссоциации основания;

при полном гидролизе соли константа гидролиза:

Для солей, содержащих многозарядный анион или катион, возможен ступенчатый гидролиз:

I ступень Na₃PO₄ + HOH↔ Na₂HPO₄ + NaOH

PO₄^3- + HOH↔ HPO₄^2- + OH^-

II ступень Na₂HPO₄ + HOH↔ NaH₂PO₄ + NaOH

HPO₄^2- + HOH↔ H₂PO₄^- + OH^-

К_Iкисл > К_IIкисл, поэтому К_Г1>К_Г2

Дата добавления: 2014-01-06