Константа гидролиза, степень гидролиза

Константу гидролиза K_h и степень гидролиза используют для количественной оценки гидролиза. Степень гидролиза – доля гидролизованных молекул: отношение концентрации (числа) гидролизованных C_h к начальной концентрации (числу) молекул С₀. По смыслу это аналогично понятиям степень диссоциации, ионизации, превращения

.

Рассмотрим случай гидролиза по аниону.

KCN +HOH ↔ HCN + KOH или в ионном виде

СN^¯ + HOH ↔ HCN + OH^¯

Константа химической реакции для этого процесса

.

В разбавленных растворах вода находится в большом избытке, ее концентрация практически не меняется при смещении равновесия гидролиза и, как постоянную величину, [HOH] объединяют с K_e в константу, называемую константой гидролиза K_h:

K_h = K_e · [HOH] = .

Умножив числитель и знаменатель на [H⁺], получим:

K_h = , где

K_w – ионное произведение воды, K_ia(HCN) – константа ионизации слабой (синильной) кислоты.

Концентрация гидролизованных мол-л C₀ ^.α_h, а негидролизованных
С₀ -C₀ ^.α_h = C₀(1-α_h). Тогда для электролита типа (1-1):

K_h = .

Если в знаменателе можно пренебречь α_h по сравнению с единицей, то:

.

Можно оценить pH раствора:

[OH^–] = C_o^.α_h = ; [H⁺] = = ;

pH = -lg[H⁺] = -lg .

Например, для 0,1 М раствора KCN, зная, что K_{ia (HCN)}= 4,9·10^-10,

pH=-lg = 11,2 – сильно щелочной раствор.

Аналогично рассуждая, можно вывести формулы для расчета K_h , α_h, pH для других типов гидролизующихся солей.

Гидролиз по катиону (NH₄Cl):

, , pH = ,

где K_ib – константа ионизации слабого основания. Например, для 0,1 М раствора NH₄Cl, зная, что = 1,77·10^-5 , получим значения

K_h= =5,65ּ10^-10; α_h= =7,52ּ10^-5; =

=5,12 – слабокислая среда.

Гидролиз по катиону и аниону (NH₄CH₃COO):

; ,

где - значительная величина и ею нельзя пренебрегать по сравнению с единицей.

Гидролиз солей, образованных многоосновными кислотами или основаниями, протекающий в основном по первой ступени, описывается более сложными выражениями.