Отсутствие гидролиза в растворах

Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты (например, LiBr, K2SO4, NaClO4, BaCl, Ca(NO3)2 и др.) гидролизу не подвергаются, т. к. ни катион, ни анион соли не могут при взаимодействии с водой образовать молекулы слабых электролитов. Водные растворы таких солей имеют нейтральную реакцию среды (рН = 7).

Практически не гидролизуются также и труднорастворимые соли (CaCO3, Mg(PO4)2 и др.) из-за очень низкой концентрации ионов в водных растворах этих солей.

Гидролиз по катиону

Соли слабого основания и сильной кислоты гидролизуются по катиону:

NH4Cl + H2O = NH4OH + HCl

В ионной форме:

NH4+ + H2O = NH4OH + H+

Гидролиз солей, образованных многовалентным катионом протекает ступенчато, через стадии образования основных солей:

1 ступень:

Al(NO3)3 + H2O = Al(OH)(NO3)2 + HNO3

Al3+ + H2O = [Al(OH)]2+ + H+

2 ступень:

Al(OH)(NO3)2 + H2O = Al(OH)2(NO3) + HNO3

[Al(OH)]2+ + H2O = [Al(OH)2]+ + H+

3 ступень:

Al(OH)2(NO3) + H2O = Al(OH)3 + HNO3

[Al(OH)2]+ + H2O = Al(OH)3 + H+

Гидролиз протекает достаточно сильно по первой ступени, слабо – по второй ступени и совсем слабо – по третьей ступени (ввиду накопления ионов водорода, процесс смещается в сторону исходных веществ). Более полному гидролизу способствует разбавление раствора и повышение температуры. (В этом случае можно учитывать гидролиз и по третьей ступени.)

При гидролизе по катиону реакция раствора кислая рН < 7.

Гидролиз по аниону

Соли образованные сильным основанием и слабой (ассоциированной) кислотой гидролизуются по аниону:

CH3COOK + H2O = CH3COOH + KOH

В ионной форме:

CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-

Соли многоосновных кислот гидролизуются ступенчато (с образованием кислых солей):

1 ступень:

K2CO3 + H2O = KHCO3 + KOH

CO32- + H2O = HCO3 + OH-

2 ступень:

KHCO3 + H2O = H2CO3 + KOH

HCO3- + H2O = H2CO3 + OH-

Первая ступень гидролиза протекает достаточно сильно, а вторая – слабо, о чём свидетельствует рН раствора карбоната и гидрокарбоната калия. (Лишь при сильном разбавлении и нагревании следует учитывать гидролиз образующейся кислой соли). Поскольку при взаимодействии с водой анионов слабых кислот образуются ионы ОН-, водные растворы таких солей имеют щелочную реакцию (рН > 7).

Гидролиз по катиону и аниону

Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются и по катиону и по аниону:

CH3COONH4 + H2O = CH3COOH + NH4OH

или в ионной форме:

CH3COO- + NH4+ + H2O = CH3COOH + NH4OH

Гидролиз таких солей протекает очень сильно, поскольку в результате его образуются и слабое основание, и слабая кислота.

Реакция среды в этом случае зависит от сравнительной силы основания и кислоты, т.е. от их констант диссоциации (КD).



Если КD(основания) > КD(кислоты) , то рН > 7;

Если КD(основания) < КD(кислоты) , то рН < 7.

В случае гидролиза CH3COONH4:

KD(NH4OH) = 6,3 • 10-5; KD(CH3COOH) = 1,8 • 10-5

поэтому реакция водного раствора этой соли будет слабощелочной, почти нейтральной (рН = 7-8).

Если основание и кислота, образующие соль, являются не только слабыми электролитами, но и малорастворимы или неустойчивы и разлагаются с образованием летучих продуктов, то в этом случае гидролиз соли протекает необратимо:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S

Поэтому сульфид алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только «сухим способом», например, из элементов при высокой температуре:

2Al + 3S – t Al2S3

и должен храниться в герметических сосудах, исключающих попадание влаги.

Реакции обмена, сопровождаемые гидролизом

К числу таких реакций относятся взаимодействия солей двухвалентных катионов (кроме Ca2+,Sr2+, Ba2+) с водными растворами карбонатов натрия или калия, сопровождающиеся образованием осадков менее растворимых основных карбонатов.

2Cu(NO3)2 + 2Na2CO3 + H2O = Cu(OH)2CO3 + 4NaNO3 + CO2

А также реакции взаимодействия солей Al3+, Cr3+ и Fe3+ (* При взаимодействии водных растворов солей трёхвалентного железа с сульфидами щелочных металлов протекает окислительно-восстановительная реакция: 2Fe3+ + S2- = 2Fe2+ + S0) с водными растворами карбонатов и сульфидов щелочных металлов:

2AlCl + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6NaCl

Cr(SO4)3 + 3Na2S + 6H2O = 2Cr(OH)3 + 3H2S + 3Na2SO4

Количественная характеристика реакции гидролиза

Степень гидролиза (гидр.) – отношение числа гидролизованных молекул к общему числу растворённых молекул (выражается в процентах):

гидр. = ([С]гидр. / [С]раств.) • 100%

Степень гидролиза зависит от химической природы образующейся при гидролизе кислоты (основания) и будет тем больше, чем слабее кислота (основание) (в определенных равных условиях).




otvetstvennij-za-krishku-groba-1980.html
otvetstvennim-za-bezopasnoe-vedenie-rabot-v-elektroustanovkah-yavlyaetsya.html
    PR.RU™