ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Под гидролизом понимают реакции обменного взаимодействия вещества с водой. Гидролиз является частным случаем сольволиза – обменного разложения растворенного вещества и растворителя. Процесс гидролиза в большинстве случаев обратим. Он происходит только в тех случаях, когда из ионов соли может образоваться хотя бы одно слабо диссоциирующее или труднорастворимое вещество. Образование такого вещества сопровождается связыванием одного из ионов, на которые диссоциирует вода, при этой происходит смещение равновесия этого процесса в сторону его усиления и изменение рН раствора. Различают три случая гидролиза.

1. Гидролиз по катиону. Характерен для солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой (например, NН4Сl, Al(NO2)3, CuSO4 и др.). Рассмотрим гидролиз хлорида аммония NН4Сl. Анионы Сl, образующиеся при диссоциации NН4Сl= NН4 + + Сl-, не связывают ионов водорода, так как НС1 – сильная кислота. Катионы NН4+ связывают ионы ОН- с образованием слабо диссоциирующего основания NН4СН по уравнению NН4+ +НОН 4ОН+Н+. При этом освобождаются ионы Н+, обеспечивающие кислую реакцию среды (рН<7).

Молекулярное уравнение гидролиза записывается в виде

4Сl+Н2О 4ОН+НСl.

Самым слабым электролитом в рассматриваемой системе является вода, поэтому равновесие смещено влево и гидролиз до конца не идет.

2. Гидролиз по аниону. Характерен для солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой (например, КCN, СН3СООNа, Na2CO3, K2S и др.).

Рассмотрим гидролиз ацетата натрия СН3СООNа. Рассуждая ана­логично первому случаю, приходим к выводу, что в данной соли гидролизуется анион СН3СОО- по уравнению:

СН3СОО- + НОН СН3СООН + ОН-

Реакция среды щелочная (рН> 7).

Молекулярное уравнение реакции записывается следующим образом:

СН3СООNa + Н2О СН3СООН + NaОН.

3. Гидролиз по аниону и катиону. Характерен для солей, образо­ванных слабым основанием и слабой кислотой.

Например, при гидролизе ацетата аммония NH4CH3COO и катион, и анион участвуют в процессе, образуя слабо диссоциирующие основание и кислоту:

NH4+ +CH3COO- + НОН NH4ОН + CH3COOН.

В этом случае реакция среды определяется относительной силой (константой диссоциации) образующихся основания и кислоты. Если основание и кислота одинаковы по силе, то константы диссоциации их равны и рН=7; если кислота сильнее основания, т.е. констан­та ассоциации кислоты больше константы диссоциации основания, то реакция среды слабокислая, и наоборот.

В зависимости от основности слабой кислоты, образующей соль, и кислотности слабого основания различают две формы гидролиза: простейший и ступенчатый.

Простейший гидролиз. Характерен для солей, образованных одно­основной слабой кислотой и (или) слабым многокислотным основанием (NH4CN, NH4Cl, NaCl, CH3COONa, KNO2 и др.).

Ступенчатый гидролиз. Характерен для солей, образованных сла­бой многоосновной кислотой и (или) слабым многокислотным основанием (Na2CO3, K2S, (NH4)2, FeCL3, CuSO4, CuCL2 и др.).

Гидролиз по катиону. Рассмотрим гидролиз FеС13. Катионы Fе3+,
образующиеся при диссоциации молекул соли FеСl3=Fe3+ + 3Cl-, связывают ионы ОН- с образованием слабодиссоциирующих частиц, причем присоединение гидроксильных групп происходит постепенно,
по ступеням:

1 ступень: Fе3+ + НОН FеОН2+ + Н+

2 ступень: FeOH2+ + HOH Fe(OH)2+ + H+

3 ступень: практически не протекает.

Накапливающиеся в системе ионы Н+ обеспечивают кислую реакцию среды и сильно смещают процесс диссоциации воды Н2О ↔ Н+ + ОН-
влево, что приводит к ослаблению гидролиза на ступени 2, а по
ступени 3 гидролиз практически не идет.

Таким образом, гидролиз солей, образованных слабым многокислотным основанием и сильной кислотой, протекает ступенчато с образованием основных солей. Молекулярные уравнения:

1 ступень: FeCl3 + H2O FeOH2+ + H+

2 ступень:FeOHCl2+ H2O Fe(OH)2Cl + HCl

3 ступень: практически не идет.

Гидролиз по аниону. Рассмотрим гидролиз соли Na2S. Анионы S2-, образующиеся при диссоциации соли Na2S 2Na+ + S2-, связывают ионы Н+ с образованием слабо диссоциирующих частиц. Присоединение Н+ происходит постепенно:

1 ступень: S2- + НОН HS- + OH-

2 ступень: HS- + HOH H2S + OH-

Накапливающиеся в системе ионы OH- обеспечивают щелочную реакцию среды и ослабляют течение гидролиза по ступени 2.

Таким образом, гидролиз солей, образованных сильным основанием
и слабой многоосновной кислотой, протекает ступенчато с образованием кислых солей. Молекулярное уравнение:

1 ступень: Na2S + H2O NaHS + NaOH

2 ступень: практически не идет.

Полный необратимый гидролиз. Некоторые соли, образованные очень слабым основанием и слабой летучей кислотой (Cr2S3, Cr2(CO3)3, Fe2(CO3)3, Al2(CO3)3 и др.), подвергаются полному необратимому гидролизу. При этом образуется слабо диссоциирующие основание и кислота. Оба продукта уходят из сферы реакции в виде осадков и газов. Аналогично гидролизируются смеси солей, одна из которых образована очень слабым основанием и сильной кислотой, а другая – сильным основанием и слабой летучей кислотой (Na2S+CrCl3 , Na2CO3 + Al2(SO4)3 и т.п.). Например:

2AlCl3 + 2Na2S + 6H2O = 2Al(CO)3↓+ 3H2S↑ + 6NaCl

Количественными характеристиками процесса гидролиза служат степень и константа гидролиза.

Таблица 5









Дата добавления: 2014-12-24; просмотров: 3403; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию, введите в поисковое поле ключевые слова и изучайте нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам понравился данный ресурс вы можете рассказать о нем друзьям. Сделать это можно через соц. кнопки выше.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2021 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.007 сек.