КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ
Гидролиз солей - это реакция обмена ионов соли с водой, в результате которой изменяется кислотность раствора. Гидролиз – процесс обратный реакции нейтрализации. Если реакция нейтрализации процесс экзотермический и необратимый, то гидролиз – процесс эндотермический и обратимый.
Реакция нейтрализации 2KOH + H2SO3 = K2SO3 + 2H2O 2OH- + H2SO3 = 2H2O + SO32
сильный слабый сильный слабый
Реакция гидролиза K2SO3+ H2O = KOH + KHSO3 SO32- + HOH = HSO3- + OH-
При гидролизе смещается равновесие диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов (Н+ или ОН-) в слабый электролит соли. При связывании ионов Н+ в растворе накапливаются ионы ОН−, реакция среды будет щелочная, а при связывании ионов ОН− накапливаются ионы Н+ - среда будет кислая.
Разберем случаи гидролиза, пользуясь понятиями "слабый" и "сильный" электролит.
Соль образована сильным основанием и слабой кислотой (гидролиз протекает по аниону). Это имеет место при гидролизе соли СН3СООК. Ионы соли СН3СОО− и К+ взаимодействуют с ионами Н+ и ОН− из воды. При этом ацетат-ионы (СНзСОО−) связываются с ионами водорода (Н+) в молекулы слабого электролита - уксусной кислоты (CHзCOOH), а ионы ОН− накапливаются в растворе, сообщая ему щелочную реакцию, так как ионы К+ не могут связать ионы ОН− (КОН является сильным электролитом), pH >7.
СН3СООК + H2O↔КОН + СН3ООН молекулярное уравнение
К+ + СН3СОО− + НОН ↔ K+ + ОН− + СН3СООН полное ионное уравнение
СН3СОО− + НОН ↔ ОН− + СН3СООН сокращенное ионное уравнение
Гидролиз соли Na2S протекает ступенчато. Соль образована сильным основанием и слабой двухосновной кислотой. В этом случае анион соли S2− связывает ионы Н+ воды, в растворе накапливаются ионы ОН−. Уравнение в ионной и молекулярной форме по первой ступени имеет вид
1-я ступень S2− + НОН↔HS− + ОН− сокращенное уравнение
Na2S + Н2О ↔ NaHS + NaOH молекулярное уравнение
Вторая ступень гидролиза практически не проходит при обычных условиях, так как, накапливаясь, ионы ОН− сообщают раствору с и л ь н о щ е л о ч н у ю реакцию, что приводит к реакции нейтрализации, сдвигу равновесия влево.
2-я ступень HS− + НОН ↔H2S + ОН− сокращенное уравнение
NaHS + Н2О ↔NaOH + H2S молекулярное уравнение
Соль образована слабым основанием и сильной кислотой (гидролиз протекает по катиону). Это имеет место при гидролизе соли NH4Cl (NH4ОH - слабое основание, НСl - сильная кислота). Отбросим ион Сl−, так как он с катионом воды дает сильный электролит, тогда уравнение гидролиза примет следующий вид:
NH4+ + НОН ↔ NH4OH + Н+ сокращенное уравнение
NH4Cl + Н2О ↔ NH4OH + НСl молекулярное уравнение
Из сокращенного уравнения видно, что ионы ОН− воды связываются в слабый электролит, ионы Н+ накапливаются в растворе и cреда становится кислой pH <7.
Гидролиз соли Zn(NO3)2 протекает ступенчато по катиону слабого основания.
1-я ступень Zn2+ + НОН ↔ ZnOH+ + H+ сокращенное уравнение
Zn(NO3)2 + Н2О ↔ ZnOHNO3 + HNO3 молекулярное уравнение
ионы ОН− связываются в слабое основание, ионы Н+ накапливаются.
Вторая ступень гидролиза практически не происходит при обычных условиях, так как в результате накопления ионов H+ в растворе создается с и л ь н о к и с л а я среда и гидроксид цинка растворяется .
2-я ступень ZnOH+ + НОН ↔ Zn(OH)2 + H+ сокращенное уравнение
ZnOHNO3 + Н2О ↔ Zn(OH)2 + HNO3 молекулярное уравнение
Соль образована слабым основанием и слабой кислотой (гидролиз протекает по катиону и аниону). Это имеет место при гидролизе соли СН3СООNH4 . Запишем уравнение в ионной форме, pH ≈ 7:
NH4+ + CH3COO− + НОН ↔ NH4OH + СН3СООН
Образуются слабое основание и слабая кислота, степень диссоциации которых примерно одинакова, поэтому при протекании гидролиза среда раствора будет нейтральная.
Необратимый гидролизпротекает для солей, которые образованы слабым основанием и слабой кислотой. В этом случае гидролиз протекает по всем ступеням до конца, т.е. до образования слабого труднорастворимого основания и слабой кислоты. Именно гидролиз является причиной того, что водные растворы некоторых солей приготовить нельзя, например CuCO3, AI2S3 и др. Необратимо протекает гидролиз, если одновременно ввести в раствор соль, образованную тяжелым металлом, и соль, образованную слабой летучей кислотой, например,
2AICI3 +3Na2S + H2O = Al2S3 +6NaCI
Гидролиз соли Al2S3 протекает полно и необратимо, так как в продукты реакции выделяются из раствора в виде осадка и газа: Al2S3 + 6Н2О → 3Н2S↑ + 2Аl(ОН)3↓
Разбавление и нагревание растворов усиливает гидролиз солей, т.е. происходит активизация последующих ступеней гидролиза, что в конечном счете приводит к образованию слабого основания и слабой кислоты:
Пример 1. Гидролиз Fе(СНзСОО)3 на холоде протекает с образованием FеОН(СН3СОО)2, а при кипячении получается осадок Fе(ОН)2СН3СОО и даже Fе(ОН)3.
Пример 2. Если в раствор Fe2(SO4)3 добавить раствор карбоната калия, то в результате гидролиза выпадет осадок Fе(ОН)3 и будет выделяться углекислый газ.
Fe2(SO4)3 + 3К2СО3 + 3Н2О → 2Fе(ОН)3↓ + 3СО2↑ + 3K2SO4 молекулярное уравнение
2Fe+3 + 3СО32- + 3НОН = 2Fе(ОН)3↓ + 3СО2↑ сокращенное уравнение
Соль образована сильным основанием и сильной кислотой (гидролизу не подвергается). При растворении в воде нитрата калия среда раствора не меняется, т.е. остается нейтральной, рН=7.
КNО3 + H2O ↔ КОН + HNO3,
K+ + NО3− + НОН ↔ К+ + ОН− + Н+ + NО3−.
ЗАДАЧИ
107.Какая среда (щелочная, кислая или нейтральная) будет в водных растворах следующих солей: АlСl3, KNO3, CuSO4, Na2CO3, (NH4)2S? Напишите уравнения гидролиза в полной и сокращенной ионной формах, укажите рН.
108.Какие соли подвергаются гидролизу: BaCl2, Рb(NО3)2, К3РO4, Na2CO3, ZnBr2? Напишите возможные уравнения гидролиза в молекулярном и сокращенном виде, укажите рН.
109.Подвергаются ли гидролизу растворы следующих солей: NaNO3, MgS, CuI2, (NН4)2СО3? Напишите уравнения реакций в молекулярном и сокращенном виде, где это возможно.
110.Напишите уравнения гидролиза следующих солей по первой ступени в молекулярном и сокращенном виде, укажите рН: а) СuSO4, К2SO3, (СНзСОО)2Ва, (NH4)3PO4;
б) Fe(OH)2NO3, AlOHCl2, Na2HPO4.
111.Какая среда (щелочная, кислая или нейтральная) будет в водных растворах следующих cолей: А1С13, KNO2, CuSO4, Na2SО3, (NH4)2S? Ответ подтвердите соответствующими реакциями гидролиза, укажите рН.
112.Какие из солей подвергаются гидролизу: CaCl2, Рb(NО3)2, Nа3РO4, К2СО3, ZnBr2?
Напишите возможные уравнения гидролиза в сокращенном виде, укажите рН.
113.Напишите все три ступени гидролиза для раствора СrС13 (в молекулярной и ионной формах). Назовите соли.
114.Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах всех ступеней гидролиза для раствора Nа3РO4. Назовите соли, укажите рН.
115.Объясните, почему раствор К3РO4 имеет сильнощелочную среду, а раствор КН2РO4 –слабокислую?
116.Напишите уравнения всех ступеней гидролиза в молекулярной и ионной формах следующих основных солей: ВiOН(NО3)2, (CuOH)2SO4, FeOHCl, Fe(OH)2NО3. Дайте названия всем этим солям.
117.Напишите уравнения всех ступеней гидролиза в молекулярной и ионной формах следующих кислых солей: К2НРO4, NH4НСO3, Ва(НS)2, Са(НSO3)2. Назовите соли, укажите рН.
118.Укажите реакцию на индикатор водных растворов следующих солей:NH4Al(SO4)2, CuSO4, Nа2СО3. Напишите уравнения гидролиза в ионном виде, укажите рН.
119.Напишите уравнения гидролиза только тех солей, для которых реакция среды существенно не изменяется: (NН4)2СО3, MgS, AgNО3, Сr2(SO4) 3.
120.Сульфиды трехвалентных металлов подвергаются необратимому гидролизу. Как протекает гидролиз Сг2S3?
121.При смешивании растворов AgNО3 и К2СО3 выделяется газ и выпадает осадок Ag2О. Напишите соответствующие уравнения реакций.
122.При смешивании растворов Cr2(SO4)3 и Na2S образуется осадок Сr(ОН)3. Напишите соответствующие уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.
123.Составьте ионные и молекулярные уравнения реакций, протекающих при смешивании растворов:
а) Аl2(SO4) 3 и Na2CO3; б) Fе(NО3)3 и K2S; в) СrСl3 и К2СО3, учитывая, что гидролиз доходит до конца.
124.Какие соли подвергаются гидролизу:хлорид калия, сульфит калия, хлорид цинка, нитрат кальция, нитрит кальция? Укажите рН
125.В какой цвет будет окрашен лакмус в водных растворах CuSO4, К2СО3, CaS, NаNО3, K2S, ZnCl2, NaCN?
126.Составьте молекулярные и ионные уравнения реакций гидролиза солей: Fе2(SO4) 3, FеС13,
Zn(NО3)2. ZnSO4, NH4Cl, MgSO4. Укажите как можно усилить или ослабить гидролиз.
127.Выберите ряд, в котором все соли подвергаются гидролизу: a)MgCl2, Na3PO4, К2SО3;
б) Мg(NО3)2, Ba(NО3)2, NaCI; в) KBr, K2S, Сu(NО3)2.
128.Напишите в молекулярной форме уравнения гидролиза к каждому из ионных уравнений:
а) Сr3+ + H2O↔ (CrOH)2+ + H+ 6).S2− + H2O ↔ (HS) − + OH−
129.Какие из приведенных ниже солей гидролизуются? Для каждой из гидролизующихся солей напишите в молекулярно-ионной форме уравнение гидролиза и укажите реакцию водного раствора соли: a) NaBr; б) KNO2; в) HCOONH4; г) KI; д) СНзСООК; е)Ca(CN)2; ж) Ca(NO2)2; з) Ва(СНзСОО)2; и) (NH4)SО4. Укажите рН
Дата добавления: 2015-09-14; просмотров: 854; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав |