Степень гидролиза

Под степенью гидролиза подразумевается отношение части соли, подвергающейся гидролизу, к общей концентрации её ионов в растворе. Обозначается α (или h_гидр); α = (c_гидр/c_общ)·100 % где c_гидр — число молей гидролизованной соли, c_общ — общее число молей растворённой соли. Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, её образующие.

Является количественной характеристикой гидролиза.

Константа гидролиза

Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции. Так константа гидролиза соли равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции гидролиза к равновесной концентрации соли с учетом стехиометрических коэффициентов.

В качестве примера ниже приводится вывод уравнения константы гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

Уравнение константы равновесия для данной реакции имеет вид:

    или    

Так как концентрация молекул воды в растворе постоянна, то произведение двух постоянных   можно заменить одной новой — константой гидролиза:

Численное значение константы гидролиза получим, используя ионное произведение воды   и константу диссоциации азотистой кислоты  :

подставим в уравнение константы гидролиза равна:

В общем случае для соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

, где   — константа диссоциации слабой кислоты, образующейся при гидролизе

для соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием:

, где   — константа диссоциации слабого основания, образующегося при гидролизе

для соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием:

17. Гетерогенные равновесия в растворах малорасторимых электролитов. Понятие о произведении растворимости (ПР) и растворимости (S) электролита; связь между ними. Зависимость растворимости от величины ПР. Понятие о произведении равновесных концентраций ионов (ПК). Насыщенный, ненасыщенный и пересыщенный растворы. Условия выпадения и растворения осадков.

ГЕТЕРОГЕННЫЕ РАВНОВЕСИЯ При соприкосновении твердого вещества с растворителем вещество начинает растворяться и по установлении термо¬динамического равновесия образуется насыщенный раствор. В случае малорастворимого электролита в водном растворе, насыщенном относительно малорастворимого электролита, устанавливается равновесие: МтАп„(тв.) ч=ь МтАп„(раств.) ч=ь тМ"+ + лАгГ". Для системы, находящейся в состоянии равновесия, изме¬нение энергии Гиббса AG равно нулю, т. е. 0(раств.) — G(TB.) = ДО = 0 И G (раств.) = G(TB.), G° (тв.)+/?Лпа(тв.) = тО°м«++ЯПп afr+ + лО°п„_-т-ЯЛпо?п„_. Величина а(тв.) = 1; G0 (тв.) = mGM,+ + nGAn,- = RT(\n ам*+ + ln aj„.-), гД G°/RT=\n ам.+ +1п аЯ„- , где   z — общее   обозначение   стехиометрических коэффи¬циентов. Взаимосвязь термодинамической константы равновесия процесса с G" выражается уравнением ДО°=-ЯПп Ка- Тогда для константы равновесия рассматриваемого про¬цесса получим выражение: К«=вм-+аАп- = ПРм.А„, (228) где ПРМл1дПя — произведение растворимости, т. е. произведение актив¬ностей ионов малорастворимого вещества MmAn„ в его насыщенном растворе. Так как ам.+ = ум"+ [Мя+] и аАп- = уАп- [Апт~], то ПРм„Ап„=7м-+       1 тУ\п«- [An"1" ]. Для соединений с растворимостью S меньше 10—5Af можно принять ам»+=[М"+] и aAn—=[Апт~] (так как ум.+ и уАп'~ близки к единице), тогда ПРм„Ап„=[М"+Г[Ап"-]". (2.29) В насыщенном растворе, находящемся над осадком, кроме иоиов малорастворимого электролита существуют его иеднс-социироваииые молекулы, в ряде случаев могут образовы¬ваться иоииые комплексы различного состава и т. д. Поэтому для описания растворимости осадков в реальных условиях целесообразно использовать условное произведение раство¬римости ПР)5цАп11, которое представляет собой произведение суммарных равновесных концентраций всех форм катиона и аниона осадка в его насыщенном растворе: прУм:Ап„=См-САп.-.' (2.30) В зависимости от значения коистаит конкурирующих равно¬весных реакций (гидролиза, протонирования, комплексообра¬зования и др.) и устойчивости образуемых ими соединений, равновесная концентрация форм катиона [М"+] и аииоиа [Апш~] всегда меньше их общей равновесной концентрации См«+ и САп—. Вводя величины <хм.+ = СМ«+/ [М"+] и ОСА„— = САП.-/ /[Anm~] в уравнение (2.30), получим зависимость между ПР и ПРусл: ПРЙ1Ап. = ПРм.Ап.«> + вАп-. (2.31) где а^«+ и аАпт- — коэффициенты конкурирующих (побочных) реакций. Если произведение концентраций иоиов реагирующих ве¬ществ, находящихся в растворе, меньше произведения рас¬творимости малорастворимого электролита — продукта их реакции ([M"+]m[Anm~]" > ПРМтАпя раствор пересыщен, происходит выпадение осадка. Зиая произведение растворимости малорастворимого элек¬тролита, можно рассчитать его растворимость в воде

Произведение растворимости (ПР, K_sp) — произведение концентраций ионов малорастворимого электролита в его насыщенном растворе при постоянной температуре и давлении. Произведение растворимости — величина постоянная.

При постоянной температуре в насыщенных водных растворах малорастворимых электролитов устанавливается равновесие между твердым веществом и ионами, образующими это вещество. Например, в случае для CaCO₃ это равновесие можно записать в виде:

Константа этого равновесия рассчитывается по уравнению:

Растворимость — способность вещества образовывать с другими веществами однородные системы — растворы, в которых вещество находится в виде отдельных атомов, ионов, молекул или частиц. Растворимость выражается концентрацией растворённого вещества в его насыщенном растворе либо в процентах, либо в весовых или объёмных единицах, отнесённых к 100 г или 100 см³ (мл) растворителя (г/100 г или см³/100 см³). Растворимость газов в жидкости зависит от температуры и давления. Растворимость жидких и твёрдых веществ — практически только от температуры.

Произведение растворимости связано с растворимостью следующим соотношением:

Насыщенный раствор-раствор , в котором вещество при данной температуре уже не может растворятся, т.е. раствор имеет максимально возможную концентрацию вещества, характеризуется величиной произведение растворимости.

Ненасыщенный раствор-раствор, в котором концентрация растворенного вещества меньше , чем а насыщенном, т.е. можно дополнительно еще растворить вещество.

Перенасыщенный раствор- раствор, содержащий больше растворенного вещества, чем должно быть в насыщенном растворе при данной температуре.

Условие выпадения осадка только одно: произведение концентраций соответствующих ионов в степенях стехиометрических коэффициентов больше, чем произведение растворимости соли при данной температуре.

18. Классификация и номенклатура комплексных соединений. Понятия о центральном атоме (ион-комплексообразователь), лигандах, координационном числе, геометрии комплексной частицы. Диссоциация комплексных соединений в водных растворах по двум ступеням. Константы нестойкости комплексных соединений. Образование и разрушение комплексных соединений.

Существует несколько классификаций комплексных соединений в основу которых положены различные принципы.