КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Составление ионно-молекулярных уравнений реакций гидролиза солейГидролиз солей
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЯСНЕНИЯ Гидролиз (разложение водой лат.) - в широком смысле слова – процесс обменного взаимодействия между водой и веществом. Гидролиз соединений различных классов протекает по-разному. Например, при гидролизе растительного сырья происходит гидролитическое расщепление полисахаридов с образованием моносахаридов: (С6Н10О5)n + nН2О = nC6H 12O6 Гидролиз соли – это химическое взаимодействие ионов соли с молекулами воды, приводящее к образованию слабого электролита. В результате гидролиза происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие образования малодиссоцирующих соединений, малорастворимьгх и летучих веществ. В соответствии с этим гидролизуютcя только катионы слабых оснований и анионы слабых кислот, то есть три типа солей: 1) соли, образованные слабыми основаниями и сильными кислотами (гидролиз по катиону) например. NН4CI, Mg(NO3)2, FeС13; 2) соли, образованные сильными основаниями и слабыми кислотами (гидролиз но аниону), например, СН3СООNa, Na2CO3, NaHSO3; 3) соли, образованные слабыми основаниями и слабыми кислотами (гидролиз но катиону и аниону), например, CH3COONН4, Аl2S3, (NH4)2S. Соли, образованные сильными основаниями и сильными кислотами (NaCI, KNO3, NaCIO4; и др.), гидролизу не подвергаются, так как при растворении их в воде не происходит связывания ни Н+, ни ОН- ионов. В данной работе рассматриваются процессы гидролиза солей.
В результате гидролиза происходит смещение равновесия диссоциации воды (распада на катионы H+ и анионы OH-) вследствие образования малодиссоцирующих соединений, малорастворимьгх и летучих веществ. В соответствии с этим гидролизуютcя только катионы слабых оснований и анионы слабых кислот, например: 1) катионы слабых оснований: NН4+, Mg2+, Fe2+, Fe3+ и т.д.; 2) анионы слабых кислот: СН3СОО–, CO32–, SO32–, SiO32–; Соли, образованные сильными основаниями и сильными кислотами (NaCl, KNO3, NaCIO4; и др.), гидролизу не подвергаются, так как при растворении их в воде не происходит связывания ни Н+, ни ОН- ионов. Пример 1. Рассмотрим написание ионно-молекулярных уравнений гидролиза на примере соли образованной слабым основанием и сильной кислотой FеС13. Эта соль образована слабым основанием Fе(ОН)3 и сильной кислотой HС1, следовательно, гидролизу подвергается только катион соли Fe3+. 1. В ионной форме уравнение гидролиза будет иметь вид: Fe3+ + HOH [ FeOH]2+ + H+ (1) при гидролизе, в молекуле воды, происходит разрыв связи Н—ОН и образуется слабый электролит [FeOH]2+ (KFeOH = 1,4*10-12), а ионы Н+ создают кислотную среду. 2. В молекулярной форме уравнение гидролиза имеет вид: FeCl3 + HOH FeOHCl2 + HCl (2) Уравнения 1,2 отражают первую ступень гидролиза соли FeCl3. Гидролиз солей, образованных слабыми многокислотными основаниями и сильными кислотами (Cu(NO3)2, А1С13 и т.п.), или солей, образованных слабыми многоосновными кислотами и сильными основаниями (Na2S, К3РO4 и т.п.), протекает ступенчато, но при обычных условиях практически ограничивается первой ступенью. При нагревании и разбавлении раствора гидролиз усиливается, и становятся заметными следующие ступени гидролиза: 2-я ступень: [FeOH]2 + + НОН [Fe(ОН)2]+ + Н+; FeOHCl2 +HOH Fe(OH)2Cl + HCl. (3) 3-я ступень: [Fе(ОН)2]+ + НОН Fе(ОН)3 + Н+; Fе(ОН)2С1 + НОН Fе(ОН)3 + НС1. (4) Преимущественное протекание гидролиза по первой ступени объясняется тем, что, как будет показано ниже, чем слабее образующийся электролит, тем сильнее гидролизуется соль. Для слабых электролитов, диссоциирующих ступенчато, всегда справедливо соотношение К1 > К2 > К3 (таблица 1). Поэтому в данном случае [FeOН]2+ - наиболее слабый электролит из образующихся при гидролизе, что и обуславливает преимущественное протекание гидролиза по первой ступени. Следует подчеркнуть, что ступенчатый гидролиз солей нельзя изображать суммарным уравнением, например, Fe3+ + 3Н2О = Fe(ОH)3 + 3H+, получаемым путем сложения уравнений отдельных ступеней гидролиза (при сложении сокращается главный продукт гидролиза - ион [FeОН]2+). Пример 2. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой (например Na2S, Na2СО3, Na2SО3, NaСN, NaNO2, CH3COONa). Гидролиз происходит по аниону, то есть по остатку слабой кислоты. Рассмотрим ступенчатый гидролиз Na2S в ионной форме: 1-я ступень: S2- + НОН НS- + ОН- (5) Константа гидролиза К2(НS-) = 4х10-14, поэтому равновесие в уравнении 5 смещено вправо, в результате чего в растворе повышается концентрация ОН- , то есть реакция среды щелочная (рН>7). В молекулярной форме реакция 5 имеет следующий вид: Na2S + HOH NaHS + NaOH 2-я ступень: НS- + НОН Н2S + NaOH (6) Суммарная реакция: Na2S + 2HOH Н2S + 2NaOH К1(Н2S) = 10-7, поэтому можно заключить, что реакция 6 менее смещена вправо, чем реакция 5, то есть гидролиз в основном протекает по первой стадии и в растворе Na2S преобладают ионы НS- , ОН- и Na+, то есть NaHS и NaOH. Таблица 1 – Константы электролитической диссоциации (К) некоторых слабых электролитов в водных растворах при 25° С
Пример 3. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой, например, CН3СООNH4. Гидролизу подвергаются и катион и анион соли: СН3СОО- + NH4+ + НОН СН3СООH +NН4ОH. (7) В подобном случае реакция среды близка к нейтральной и зависит от сравнительной силы кислоты и основания. Если Ккисл > Косн - реакция раствора слабокислая, если Косн > Ккис - слабощелочная, если Косн = Ккисл, то среда нейтральная.
Дата добавления: 2015-06-29; Просмотров: 5605; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |