Сущность гидролиза. Гидролиз различных типов солей. Степень гидролиза.

Химическая реакция обменного характера растворяемого вещества с растворителем называется сольволизом. Если растворителем является вода, то процесс – гидролиз (частный случай сольволиза).

Суть гидролиза солей заключается в том, что происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов с образованием малодиссоциированного или труднорастворимого продукта. Гидролиз идет по-разному в зависимости от силы кислоты и основания, образовавших соль. Рассмотрим различные случаи.

а) Соль образована слабой кислотой и сильным основанием (CH3COONa, KCN, Na2CO3).

или CH3COO + Na+ + H2O CH3COOH + Na+ + OH

CH3COO + H2O CH3COOH + OH

Так как уксусная кислота слабо диссоциирует, ацетат-ион связывает ион H+, и равновесие диссоциации воды смещается вправо согласнопринципу Ле Шателье. В растворе накапливаются ионы OH (pH>7)*.

Если соль образована многоосновной кислотой, то гидролиз идет ступенчато. Например, гидролиз карбоната:

I ступень: CO32– + H2O HCO3 + OH

II ступень: HCO3 + H2O H2CO3 + OH

Практическое значение обычно имеет только процесс, идущий по первой ступени, которым, как правило, и ограничиваются при оценке гидролиза солей. Равновесие гидролиза по второй ступени значительно смешено влево по сравнению с равновесием первой ступени, поскольку на первой ступени образуется более слабый электролит (HCO3), чем на второй (H2CO3) (о смещении ионных равновесий см. раздел 4.3.3).

б) Соль образована сильной кислотой и слабым основанием (NH4NO3, AlCl3, Fe2(SO4)3).

NH4+ + NO3 + H2O NH4OH + NO3 + H+

NH4+ + H2O NH4OH + H+

(pH<7)

В случае многозарядного катиона гидролиз протекает ступенчато, например:

I ступень: Cu2+ + HOH CuOH+ + H+

II ступень: CuOH+ + HOH Cu(OH)2 + H+

При этом концентрация ионов водорода и pH среды * в растворе также определяются главным образом первой ступенью гидролиза.

в) Соль образована слабой кислотой и слабым основанием (CH3COONH4, (NH4)2CO3).

CH3COO + NH4+ + H2O CH3COOH + NH4OH

В этом случае образуются два малодиссоциированных соединения, и pH раствора зависит от относительной силы кислоты и основания.

Если продукты гидролиза могут удаляться из раствора, то гидролиз протекает до конца. Например:

Al2S3 + 3 H2O Al(OH)3↓ + H2S↑

г) Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются, т.к. единственным малодиссоциирующимсоединением является H2O.

Взаимное усиление гидролиза. Допустим, что в разных сосудах установились равновесия:

CO32– + H2O HCO3 + OH

Al3+ + H2O AlOH2+ + H+

Обе соли гидролизованы незначительно, но если растворы смешать, то происходит связывание ионов H+ и OH. В соответствии с принципом Ле-Шателье оба равновесия смещаются вправо, и гидролиз протекает полностью:

2 AlCl3 + 3 Na2CO3 + 3 H2O = 2 Al(OH)3 + 3 CO2 + 6 NaCl

Это называется взаимным усилением гидролиза.

Под степенью гидролиза подразумевается отношение части соли, подвергающейся гидролизу, к общей концентрации её ионов в растворе. Обозначается α (или hгидр);
α = (cгидр/cобщ)·100 %, где cгидр — число молей гидролизованной соли, cобщ — общее число молей растворённой соли. Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, её образующие.

Является количественной характеристикой гидролиза.

Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции. Так константа гидролиза соли равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции гидролиза к равновесной концентрации соли с учетом стехиометрических коэффициентов.

В качестве примера ниже приводится вывод уравнения константы гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

Уравнение константы равновесия для данной реакции имеет вид:

или

Так как концентрация молекул воды в растворе постоянна, то произведение двух постоянных можно заменить одной новой — константой гидролиза:

Численное значение константы гидролиза получим, используя ионное произведение воды и константу диссоциации азотистой кислоты :

подставим в уравнение константы гидролиза равна:

В общем случае для соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

, где — константа диссоциации слабой кислоты, образующейся при гидролизе

для соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием:

, где — константа диссоциации слабого основания, образующегося при гидролизе

для соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием:






Дата добавления: 2016-06-22; просмотров: 5069; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2022 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.025 сек.