Порядок записи уравнений гидролиза

1. Записываем уравнения реакции диссоциации соли и воды: катион под катионом, а анион под анионом

2. Так как причиной гидролиза является образование слабых электролитов (молекул или ионов), объединим ионы соли и воды по диагонали, при этом хотя бы одна образовавшаяся частица должна быть слабым электролитом, рассчитаем алгебраически суммарный заряд этой частицы ( количество ионов 1:1) и запишем ее в скобках или запомним ее формулу:

ZnBr₂ßà Zn²⁺ + 2Br^- Na₂CO₃ ß-à 2Na⁺ + CO₃^2- (HCO₃^-)

H₂O ßà H⁺ + OH^— (ZnOH⁺) HOH ßà H⁺ + OH^—

Сильные электролиты по диагонали сразу представляем в молекулярной форме: HBr, NaOH, (например, H₂SO₄, Ba(OH)₂ – в других случаях)

3. Записываем уравнения в следующем порядке: молекулярное уравнение, полное ионное, сокращенное ионное.

• Гидролиз по катиону для бромида цинка:

1 ступень

ZnBr₂+ HOH ßà HBr + ZnOHBr

гидроксобромид цинка или

бромид гидроксоцинка

Zn ²⁺ +2Br^-+ HOH ßà H ⁺ + Br^- + ZnOH ⁺ + Br^—

Zn ²⁺ + HOH ßà H ⁺ + ZnOH ⁺ ;

катион гидроксоцинка

гидролиз прошел по катиону;

среда кислая, т.к. освободился

катион водорода из воды;

рН < 7

После усиления гидролиза возможно протекание реакции по второй ступени.

Условия усиления гидролиза:

1. Так как процесс диссоциации воды эндотермический, то для лучшего распада молекул воды на ионы необходимо увеличить температуру: t ⁰↑;

2. Чем больше молекул воды в растворе, тем эффективнее гидролиз, то есть усиление возможно при добавлении воды или уменьшении концентрации соли: +Н₂О или С_соли↓;

3. По принципу Ле Шателье – смещения химического равновесия, достигнуть гидролиза можно выводом продуктов реакции (в частности, в данном случае связыванием полученных катионов водорода в воду путем добавления щелочи).

Итак, запишем: 1. t ⁰↑; 2. +Н₂О или с_соли↓; 3. Вывод продуктов реакции

2 ступень:

ZnОНBrßà ZnОН⁺ + Br^-

H₂O ßà H⁺ + OH^— (Zn(OH)₂

ZnOH Br+ HOH ßà HBr +Zn(OH)₂

ZnOH⁺ +Br^-+ HOH ßà H ⁺ + Br^- + Zn(OH )₂

ZnOH⁺ + HOH ßà H ⁺ + Zn(OH )₂ гидроксид цинка

• Гидролиз по аниону для карбоната натрия:

1 ступень:

Na₂CO₃+ НОН ßà NaOH + Na HCO₃

натрия гидрокарбонат

2 Na ⁺ +CO₃ ^2--+ НОН ßà Na ⁺ + OH^- + Na ⁺ + HCO₃ ^-

CO₃ ^2-+ НОН ßà OH^- + HCO₃ ^–

гидрокарбонат-анион

гидролиз прошел по аниону;

среда щелочная, т.к.

освободился

гидроксид-анион из воды;

рН >7

Условия усиления гидролиза: t ⁰↑; +Н₂О или с_соли↓; Вывод продуктов реакции

2 ступень:

NaНCO₃ ßà Na⁺ + НCO₃- (H₂CO₃)

HOH ßà H⁺ + OH^—

Na H CO₃ + НОН ßà NaOH + H₂CO₃

Na ⁺ +H CO₃ ^-+ НОН ßà Na ⁺ + OH^- +H₂CO₃

H CO₃ ^-+ НОН ßà OH^- + H₂CO₃

угольная кислота

Для записи уравнения гидролиза с указанием среды и иллюстрации сущности процесса достаточно сокращенного уравнения, из которого можно обратным путем прийти к полному ионному и молекулярному уравнению.

Алгоритм записи:

1. Записываем ион слабого электролита и прибавляем воду:

СО₃^2- + HOH ßà

2. Этот ион присоединяет из воды ион с противоположным зарядом (в данном случае Н⁺) и высвобождает гидроксид-анион:

СО₃^2- + HOH ßà НСО₃^- + ОН^— (сокращенное ионное уравнение)

3. Записываем перед каждым ионом “противоион”, т.е. ион из соли с противоположным знаком, в данном случае Na⁺. Причем, ионов натрия пишем столько, сколько могут нейтрализовать заряды у уже написанных выше ионов:

2Na⁺ + СО₃^2-- + HOH ßà Na⁺ + НСО₃^-- + Na⁺ + ОН^—

(2+) (2-) (+) (-) (+) (-)

0 0 0

4. После этого собираем все ионы в молекулы:

Na₂CO₃+ НОН ßà Na HCO₃ + NaOH

Для гидролиза сульфата меди (П):

CuSO₄ ßà Cu ²⁺ + SO₄^2-

HOH ßà H⁺ + OH^— (CuOH⁺)

1 ступень:

2 CuSO₄ + 2HOH ßà H₂SO₄ + (Cu OH)₂ SO₄

гидроксосульфат меди (+2)

2 Cu ²⁺ +SO₄ ^2-+ 2HOH ßà 2 H ⁺ + SO₄ ^2- + 2CuOH ⁺ + SO₄^2—

2 Cu ²⁺ + 2HOH ßà 2 H ⁺ + 2CuOH ⁺ ;

сократим коэффициенты на 2:

Cu²⁺ + HOH ßà H ⁺ + CuOH ⁺ ;

гидролиз прошел по катиону;

среда кислая, т.к. освободился

катион водорода из воды;

рН < 7

2 ступень напишите самостоятельно.

• Гидролиз смешанного типа гидролиза (по аниону и по катиону) для ацетата аммония:

CH₃COO NH₄ ßà NH₄ ⁺ + CH₃COO^- (CH₃COOH)

HOH ßà H⁺ + OH^— (NH₄OH)

CH₃COO NH₄ + HOH ßà NH₄OH + CH₃COO H

CH₃COO ^-- + NH₄ ⁺ + HOH ßà NH₄OH + CH₃COO H

гидролиз смешанный; среда нейтральная, так как константы диссоциации уксусной кислоты и гидроксида натрия имеют близкие значения; рН = 7

• Гидролиз смешанного типа ацетата свинца (+2).

Соль образована одноосновной кислотой и двухкислотным основанием.

1 ступень:

(СH₃C OO)₂ Pb ßà Pb²⁺ + 2 СH₃COO^— (CH₃COOH)

HOH ßà H⁺ + OH^— (PbOH⁺)

(СH₃COO)₂ Pb + HOH ßà CH₃COO H + PbOH ( CH₃COO)

гидроксоацетат свинца (+2)

2СH₃COO^2-- + Pb ²⁺ + HOH ßà CH₃COO H + PbOH⁺ + CH₃COO^__

СH₃COO^- + Pb ²⁺ + HOH ßà CH₃COO H + PbOH⁺

катион гидроксосвинца (+2)

гидролиз смешанный,

pH – слабокислая, т.е. a и К_дисс. CH₃COO H > a и К_дисс. PbOH⁺

(см. приложение 3)

Условия усиления гидролиза:

1. t ⁰↑; 2. +Н₂О или с_соли↓; 3. Вывод продуктов реакции

2 ступень:

PbOH ( CH₃COO) ßà PbOH⁺ + CH₃COO^- (CH₃COOH)

HOH ßà H⁺ + OH^— Pb(OH)₂

PbOH ( CH₃COO) + HOH ßà CH₃COO H + Pb(OH)₂

PbOH⁺ + CH₃COO^- + HOH ßà CH₃COO H + Pb(OH)₂

гидроксид свинца (+2)

сокращенного ионного уравнения в этом случае нет.

Если в случае смешанного гидролиза конечные продукты последней ступени представляют собой осадок и газ, то такой гидролиз идет до конца необратимо (мгновенный гидролиз):

Al₂ S₃ + 6 HOH à 2 Al(OH)_{3 ↓} + 3 H₂S ^↑

сульфид гидроксид сероводород

алюминия алюминия

2Al³⁺ + 3S^2- + 6 HOH à 2 Al(OH)_{3 ↓}+ 3 H₂S ^↑

сокращенного уравнения нет.

Степень гидролиза

Процесс гидролиза количественно характеризуют степенью гидролиза. Под степенью гидролиза понимают отношение числа гидролизованных молекул к общему числу растворенных молекул:

Число гидролизованных молекул

h = ·100%

Число растворенных молекул

Степень гидролиза зависит от температуры, концентрации соли, добавления или вывода продуктов гидролиза из сферы реакции.

Степень гидролиза повышается:

• при увеличении температуры;

• при добавлении воды (уменьшении концентрации соли);

• при выводе продуктов из сферы реакции (если в результате гидролиза среда кислая - гидролиз по катиону, то катионы водорода выводят добавлением щелочи – гидроксид анионов; если в результате гидролиза среда щелочная - гидролиз по аниону, то гидроксид-анионы выводят добавлением кислоты – катионов водорода).

Таким образом, чтобы гидролиз прошел по всем ступеням, необходимо его усилить.

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Основные источники:

1. Пустовалова Л.М., Никанорова И.Е.Неорганическая химия. Ростов-н/Д. Феникс, 2012 г, 448 с. Гриф МО РФ.

Дополнительные источники:

1. Н.П. Глинка. Общая химия. – М.: Интеграл-Пресс, 2008 г, 240с.

Интернет – ресурсы:

1. www.hemi.nsu.ru

2. www.xumuk.ru