Гидролиз солей

Гидролиз солей.

Классификация электролитов для водной среды

Класс соединений	Сильные	Слабые
Кислоты	HI, HBr, HCl, H2SO4, HClO4, HClO3, HMnO4, HNO3.	HF, HNO2, H2S, H2SO3, H3PO4, H2CO3, H2SiO3, HCN, CH3COOH и другие органические кислоты.
Основания	Все щелочи: LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2	NH4OH и все нерастворимые основания.

Реакция чистой воды является нейтральной, рН=7. Водные растворы кислот и оснований имеют, соответственно, кислую среду, рН<7 и щелочную среду, рН>7. Соли тоже могут иметь щелочную или кислую реакцию, причиной тому является гидролиз солей.

Гидролиз солей – это взаимодействие солей c водой.

1. В реакции принимает участие только ион слабой кислоты или слабого основания.

2. Многозарядные ионы гидролизуются ступенчато, причем на каждую ступень расходуется только одна молекула воды.

3. Каждая ступень идет в условиях, отличных от предыдущих.

4. Гидролиз – процесс обратимый.

5. Гидролиз усиливается с повышением температуры и разбавлением раствора.

В зависимости от силы основания или кислоты, из которых образовались соли, их можно разделить на 4 типа:

1. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой;

2. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой;

3. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой;

4. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой.

Рассмотрим примеры четырех типов солей. При составлении ионных уравнений реакций, чтобы определить тип соли, пользуемся таблицей

1.КС1 в водном растворе диссоциирует на ионы:  КС1 = К++С1-

Соль образована сильным основанием КОН и сильной кислотой НС1. Так как гидролиз идет при взаимодействии слабых ионов электролитов,  в этом случае гидролиз не идет. Среда нейтральная, рН=7.

Вывод: Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой гидролизу не подвергаются, среда нейтральная.

2. А1С13 в водном растворе распадается на ионы: А1С13 = А13++3С1-

Соль образована слабым основанием А1(ОН)3 и сильной кислотой НС1. Гидролиз идет по катиону, трехступеньчатый.

1 ступень: А13+ + Н2О = А1ОН2++Н+

Среда кислая, рН<7.

Молекулярное уравнение реакции: А1С13+Н2О=А1ОНС12+НС1

2 cтупень: AlOH2+ + H2O = Al(OH)2++H+

Молекулярное уравнение реакции: AlOHCl2 + H2O = Al(OH)2Cl + HCl

Вывод: Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой гидролизуются по катиону, среда кислая и образуются основная соль и кислота.

3. К2СО3  диссоциирует в водном растворе на ионы: К2СО3 = 2К++СО32-

Соль образована сильным основанием КОН и слабой кислотой Н2СО3. Гидролиз идет по аниону, двухступенчатый.

1 ступень: СО32- + Н2О = НСО3-+ОН-

Среда щелочная, рН>7

В молекулярной форме это выглядит так:

К2СО3+Н2О=КНСО3+КОН

Вывод: Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой в водном растворе имеют щелочную среду, гидролиз идет по аниону, при этом образуются кислая соль и основание.

4. NH4NO2  диссоциирует на ионы: NH4NO2=NH4++NO2-

Соль образована слабым основанием NH4OH и слабой кислотой HNO2. Гидролиз идет по катиону и по аниону: NH4++NO2-+H2O= NH4OH+HNO2

Реакция среды близка к нейтральной среде.

Для определения возможности гидролиза нужно использовать таблицу растворимости, так как нерастворимые в воде соли не гидролизуются. Если в таблице стоит прочерк, то соль полностью разлагается водой.

Например, А12S3.

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3Њ+ 3H2S›

Теперь рассмотрим случаи сливания растворов солей. Например, к раствору А1С13 добавляют раствор Na2S. Каждая из солей в растворе подвергаются гидролизу.

Na2S = 2Na++S2-

Гидролиз идет по аниону, двухступенчатый.

       S2-+HOH = HS-+OH-

       Na2S + H2O = NаHS + NaOН

Реакция среды щелочная.

2. AlCl3  =  Al3++3Cl-

Al3++HOH  =  AlOH2++H+  1 ступень

AlOH2++HOH  = Al(OH)2++H+  2 ступень

Реакция среды кислая. При смешивании растворов солей ионы Н+ и ОН-, образующие в случае гидролиза реагируют между собой с образованием молекул воды:

H++OH - = H2O

Это приводит к смещению химического равновесия реакций гидролиза, поэтому

гидролиз двух солей идет до конца:

2AlCl3 + 3Na2S + 6H2O  =  2Al(OH)3њ + 3H2S›  + 6NaCl

Типы солей	Характер гидролиза	Среда реакции
Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой	Гидролиз не идет	Нейтральная
Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой	Гидролиз идет по катиону	Кислая
Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой	Гидролиз идет по аниону	Щелочная
Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой	Гидролиз идет по катиону и аниону	Близка к нейтральной

Задания для самостоятельной работы.

Напишите ионные и молекулярные уравнения реакций гидролиза следующих солей: а)KI  б)Na2SiO3  в)ZnCl2  г)CuSO4  д)NH4CH3COO  е)K3PO4  ж)CaCl2  з) Сr(NO3)3  и)Na2SO3  к)NH4CN. Укажите среду реакции. Какие вещества следует добавить к водным растворам солей, чтобы уменьшить их гидролиз: а) А1С13  б) К2СО3? Раствор Na3PO4 имеет сильнощелочную реакцию, а раствор NaH2PO4– слабокислую. Дайте обоснованный ответ. C помощью какого одного реактива можно различить растворы сульфата калия, сульфата цинка, сульфита калия? Напишите уравнения реакций. К раствору хлорида железа (111) добавили раствор сульфида калия. Напишите уравнения реакций. Напишите уравнения реакций взаимодействия растворов следующих солей:

  а) хлорида хрома (111) и карбоната натрия; б) нитрата меди и сульфита калия; 

  в) сульфата алюминия и карбоната калия; г) хлорида цинка и сульфида калия;

  д) нитрата железа (11) и сульфида натрия.