2.Гидролиз солей
В водных растворах соли полностью диссоциируют на катионы и анионы. Кроме них в растворе есть ионы H+ и OH–, образующиеся вследствие диссоциации молекул воды. Если эти ионы при взаимодействии с ионами соли образуют плохо диссоциирующие соединения (слабые электролиты), то идет гидролиз соли – разложение соли водой с образованием слабого электролита.
Гидролиз солей (8.3) - разложение солей водой с образованием слабого электролита. |
Типы солей, по отношению к гидролизу.
Возможность и характер протекания гидролиза определяется природой соли:
1. Соль, которая образованная слабым основанием и сильной кислотой.
При ее гидролизе образуется кислота (придает раствора кислую реакцию) и вещество основной природы – слабое основание, или основная соль (если основание, которое образовывает соль, многоосновное).
Например:
AlCl3
+ H2O
HCl + Al(OH)Cl2
Al3++
3Cl-+
H2О
H+
+ Cl-+
+
2Cl-
Al3++ H2O H++ pH<7
Суть гидролиза таких солей есть в присоединении катионами соли анионов гидроксила. Поэтому для оснований, кислотность которых больше единицы возможные еще две стадии:
+
H2O
+
H+
Al(OH)2++ H2O Al(OH)3 + H+
В обычных условиях гидролиз идет лишь по первой ступеньке, из-за накапливания ионов H+ и недостатка гидроксильных ионов, необходимых для протекания реакции гидролиза.
H2O
H+
+
,
(
ничтожно
мала),
-
ионное произведение воды (постоянная
величина).
2. Соль, которая образованная сильным основанием и слабой кислотой.
Продукт гидролиза - сильное основание (что определяете щелочную среду реакции, рН>7), и слабая кислота, или кислая соль (если кислота многоосновная).
Например:
K2CO3+ H2O KOH + KHCO3
2K++
+
H2O
K++
+
K++
+ H2O + pH>7
Видим, что суть гидролиза в этом случае есть присоединение анионом соли катиона Н+. Возможная вторая стадия гидролиза:
KHCO3 + H2O = KOH + H2CO3
K++ + H2O = K++ + Н2CO3
+ H2O = + H2CO3
Конечно, гидролиз идет лишь по первой ступени, но в этом случае
H2CO3 H2O + CO2, поэтому равновесие смещается вправо (согласно принципу Ле Шателье )
3. Соль, которая образованная слабым основанием и слабой кислотой.
Такая соль в значительной степени, а иногда и полностью, гидролизуется с образованием основания (основной соли) и кислоты (кислой соли). Реакция среды такого раствора зависит от относительной силы кислоты и основания, которые образовывают соль:
а) Если константа диссоциации (7.5) кислоты (Ккисл) приблизительно равняется константе диссоциации основания (Косн), то водородный показатель (7.6) (рН) приблизительно равняется 7. Реакция раствора будет нейтральная, гидролиз неполный:
CH3COONH4 + H2O = NH3ּH2O + CH4COOH
CH4COO- + NH4+ + H2O = NH3ּH2O + CH4COOH
б) Если Ккисл< Косн, то гидролиз идет по аниону, получается основание, которое придает среде щелочную реакцию (рН>7).
(NH4)2CO3 + H2O = NH3ּH2O + NH4HCO3
2NH4++ CO32-+ H2O = NH3ּH2O + NH4+ +
NH4++ CO32- + H2O = NH3ּH2O + p>7
Гидролиз неполный, реакция среды слабощелочная потому, что основание диссоциирует в большой степени, чем кислота по второй ступеньке.
в) Если Ккисл > Косн, то гидролиз идет по катиону, получается кислота (рН<7),
например:
Pb(CH3COO)2 + H2O = PbOHCH3COO + CH3COOH
Pb2++ CH3COO- + H2O = PbOH+ + CH3COOH
Гидролиз неполный, реакция среды слабокисла потому, что кислота диссоциирует в большой степени, чем Pb(OH)2 по второй ступеньке.
4. Соль, которая образованная сильной кислотой и сильным основанием, не гидролизуется, так как в этом случае реакция обратимая. Раствор имеет нейтральную реакцию среды.
Распространенной ошибкой при составлении уравнений гидролиза является использование сразу более одной молекулы воды.
Сравните:
Правильно:
Неправильно:
2.2 Степень гидролиза.