Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием.

 

Пример. Гидролиз цианида калия

Цианид калия KCN – соль слабой одноосновной кислоты НCN и сильного однокислотного основания КОН. При растворении в воде молекулы соли полностью диссоциируют: КСN ® K⁺ + CN^-. Катионы K⁺ не могут связывать ионы ОН^- воды, так как КОН – сильный электролит. Анионы CN ^– связывают ионы Н⁺ воды, образуя молекулы слабого электролита НCN. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение реакции гидролиза:

                CN^- + Н₂О Û НCN + ОН^- 

                или в молекулярной форме:

                 KCN + Н₂О Û НCN + КОН.

В результате гидролиза в растворе появляется избыток гидроксид - ионов ОН^-, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).

Пример. Гидролиз карбоната натрия

Карбонат натрия Na₂CO₃ – соль слабой многоосновной кислоты Н₂CO₃ и сильного однокислотного основания NaOH. При растворении в воде соль диссоциирует: Na₂CO₃ ® 2Na⁺ + СО .

Катионы Na⁺ не могут связывать ионы ОН^- воды в молекулы NaOH, так как NaOH – сильный электролит. Соль гидролизуется по аниону.

На первой ступени к аниону слабой кислоты присоединяется только один ион водорода и в результате реакции образуется гидро-анион, который образует в продуктах реакции кислую соль. В результате реакции гидролиза появилось некоторое избыточное количество гидроксид-ионов, следовательно, реакция среды стала щелочной.

 

I ступень

СO₃^2– + HOH Û HСO₃^– + OH^–

2Na⁺ + СO₃^2– + HOH Û HCO₃^– + OH^– + 2Na⁺

Na₂CO₃ + HOH Û NaHCO₃ + NaOH

 

II ступень

HCO₃^– + HOH Û H₂CO₃ + OH^–

Na⁺ + HCO₃^– + HOH Û H₂CO₃ + OH^– + Na⁺

NaHCO₃ + HOH Û H₂CO₃ + NaOH

Образующиеся гидроксид – ионы обуславливают щелочную среду раствора, рН > 7

Однако, как правило, при обычных условиях, протекает только первая ступень гидролиза.

 

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

Пример. Гидролиз хлорида аммония

Хлорид аммония NH₄Cl – соль слабого однокислотного основания NH₄OH и сильной одноосновной кислоты HCl. Соль в растворе диссоциирует: NH₄Cl → NH₄⁺ + Cl^–.

Хлорид - анион Cl^- не может связывать катионы водорода воды в молекулы НCl, так как соляная кислота – сильный электролит.

Гидролиз протекает по катиону NH₄⁺. Гидроксид-ионы воды взаимодействуют с катионами аммония с образованием слабого основания

NH₄⁺ + HOH Û NH₄OH + H⁺

В результате реакции гидролиза появилось некоторое избыточное количество катионов водорода, следовательно, реакция среды стала кислой (рН< 7).

Cl^– + NH₄⁺ + HOH Û NH₄OH + H⁺ + Cl^–

NH₄Cl + HOH Û NH₄OH + HCl

В случае гидролиза солей, образованных многокислотными основаниями, промежуточными продуктами являются основные соли.

Пример. Гидролиз хлорида магния

Хлорид магния MgCl₂ – соль слабого многокислотного основания Mg(OН)₂ и сильной одноосновной кислоты HCl. Соль в растворе диссоциирует: MgCl₂ → Mg²⁺ + 2Cl^–.

Хлорид - анион Cl^– не может связывать катионы водорода воды в молекулы HCl, так как соляная кислота – сильный электролит.

Гидролиз протекает по катиону Mg²⁺.

В том случае, когда слабое основание является двухкислотным, гидролиз протекает в две ступени

На первой ступени к катиону слабого основания присоединяется только один гидроксид-ион и в результате реакции образуется гидроксокатион, который образует в продуктах реакции основную соль. В результате реакции гидролиза появилось некоторое избыточное количество катионов водорода, следовательно, реакция среды стала кислой.

I ступень

Mg²⁺ + HOH Û MgOH⁺ + H⁺

2Cl^– + Mg²⁺ + HOH Û MgOH⁺ + H⁺ + 2Cl^–

MgCl₂ + HOH Û MgOHCl + HCl

II ступень

MgOH⁺ + HOH Û Mg(OH)₂ + H⁺

Cl^– + MgOH⁺ + HOH Û Mg(OH)₂ + H⁺ + Cl^–

MgOHCl + HOH Û Mg(OH)₂ + HCl

Однако, как правило, при обычных условиях, протекает только первая ступень гидролиза.

 

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой протекает особенно глубоко.

Пример. Гидролиз фторида аммония

Фторид аммония NH₄F – соль слабого основания NH₄OH и слабой кислоты HF.

Гидролиз этой соли происходит по катиону и по аниону. При этом образуются слабое основание и слабая кислота.

При гидролизе катиона образуются ионы H⁺, а при гидролизе аниона – ионы OH^–. Эти ионы соединяются, образуя молекулы воды. Это приводит к смещению равновесия вправо, т.е. гидролиз катиона и аниона усиливают друг друга.

Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

NH₄⁺ + F ^- + H₂О Û NH₄ОН + HF

Молекулярное уравнение гидролиза:

NH₄F + H₂О Û NH₄ОН + HF

В зависимости от соотношения констант диссоциации слабой кислоты и слабого основания среда может быть слабокислой, слабощелочной и нейтральной.

Соли, которые образованы катионом слабого нерастворимого основания (особенно амфотерных гидроксидов Al(OH)₃, Cr(OH)₃, Fe(OH)₃) и анионом слабой неустойчивой летучей кислоты (H₂CO₃, H₂SO₃, H₂S) или нерастворимой кислоты (H₂SiO₃), в растворе подвергается полному необратимому гидролизу.

 

Гидролиз солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются.

Пример. Гидролиз хлорида калия.

Хлорид калия KCl – соль сильного однокислотного основания KOH и сильной одноосновной кислоты HCl.

Молекулярное уравнение реакции:

                       KCl + H₂O Û KOH + HCl

Полное ионно-молекулярное уравнение:

             K⁺ + Cl^- + H₂O Û K⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^-

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:

                            H₂O Û Н⁺ + OH^-

Лекция № 8.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: