Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная
Одним из важнейших свойств солей является гидролиз. Гидролизомназывают взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита.
В зависимости от силы кислот и оснований образуемые ими соли делят на четыре
типа:
соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты;
соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты;
соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислотой;
соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислотой.
Основания | |
Сильные | щелочи - LiOH,NaOH,KOH,RbOH,CsOH,Ca(OH)2,Sr(OH)2,Ba(OH)2 |
Слабые | как правило, нерастворимые основания -Mg(OH)2,AI(OH)3,Cr(OH)3,Fe(OH)2,Fe(OH)3,Zn(OH)2,Pb(OH)2,Cu(OH)2;гидрат аммиака NH3•H2O(илиNH4OH) |
Кислоты | |
Сильные | HNO3, HCI, HBr, HI, HCIO4, HMnO2, H2SO4 |
Слабые | органические кислоты -HCOOH,CH3COOH,C6H5COOH;неорганические-HF,H2S,H2CO3,HNO2,HCN,H3BO3,HCIO,HCIO2,H2SiO3,Н3РО4 |
Типы солей
соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты | Na2SO4, KNO3 |
соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты | Na2CO3, CH3COOK |
соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислотой | ZnCI2, Cu(NO3)2 |
соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислотой | (NH4)2S, (CH3COO)2Cu |
Окраска индикаторов
Нейтральная среда | Кислая среда | Щелочная среда | |
лакмус | фиолетовый | красный | синий |
метиловый оранжевый | оранжевый | розовый | желтый |
фенолфталеин | бесцветный | бесцветный | малиновый |
РН | рН = 7 | рН < 7 | рН > 7 |
Хотя гидролиз солей - разновидность реакции обмена, технология составления уравнений реакций этого процесса имеет свои особенности. Главное отличие - то, что в этом случае сначала составляют ионное уравнение реакции, а затем не его основе записывают молекулярное.
Алгоритм составления уравнения реакции гидролиза
ВНИМАНИЕ! Диссоциация молекул воды - не происходит. Уравнение диссоциации воды записывается только для того, чтобы правильно составить уравнение гидролиза!!!
1. Анализируют состав соли:
NaOH(сильное основание)
Na2CO3
H2CO3(слабая кислота)
2. Выбирают ион, подвергающийся гидролизу:
Соль образована сильным основанием и слабой кислотой - гидролиз по аниону
2Na++CO32"+HOH2Na++HCO3"+OH-
Из полученного уравнения составляют молекулярное, используя те ионы, которые принимали участие в гидролизе:
Na2CO3+HOHNaHCO3+ NaOH
среда раствора соли - щелочная
Данный алгоритм не относится к случаю так называемого полного гидролиза.
Типы солей и характер их гидролиза
1. Соль образована катионом сильного основания и анионом сильной кислоты.
Соли этого типа гидролизу не подвергаются, так как при их взаимодействии с водой равновесие ионов H+и ОН- не нарушается. В растворах таких солей среда остается нейтральной (рН = 7).
NaOH(сильное основание)
NaNO3
HNO3(сильная кислота)
2. Соль, образованная катионом сильного основания и анионом слабой кислоты.
Гидролиз этого типа солей иначе называется гидролизом по аниону. Рассмотрим в качестве примера гидролиз K2SO3
KOH(сильное основание)
K2SO3
H2SO3(слабая кислота)
Na2CO32Na++CO32-
HOHH++OH-
K2SO32K++SOs2-
HOH H+ + OH-
2K++ SO32"+ HOH 2K++ HSO3"+OH'
K2SO3+HOH KHSO3+KOH
среда раствора соли - щелочная
Таким образом, каждый ион Н+нейтрализует одну единицу отрицательного заряда иона кислотного остатка СО32", а из молекулы воды НОН освобождаются гидроксид-ион ОН-. Эти ионы гидроксида ОН-, будучи в избытке, придают щелочную реакцию (рН>7).
Следовательно, растворы солей, образованные сильным основанием и слабой кислотой, имеют щелочную реакцию.
Данный случай гидролиза обратим.
3. Соль, образованная катионом слабого основания и анионом сильной кислоты.
Гидролиз этого типа солей иначе называют гидролизом по катиону. Рассмотрим гидролиз хлорида меди (II) CuCl2
Cu(OH)2(слабое основание)
CuSO4
H2SO4(сильная кислота)
CuSO4Cu2++ SO42-
HOHH++OH-
Cu2++SO42-+HOH CuOH++SO42-+H+
2CuSO4+2HOH (CuOH)2SO4+H2SO4
среда раствора соли - кислая
В растворе наблюдается избыток ионов Н+. Следовательно, растворы солей, образованные слабым основанием и сильной кислотой, имеют кислую реакцию (рН<7).
Данный случай гидролиза также обратим.
4. Соль, образованная катионом слабого основания и анионом слабой кислоты.
Гидролиз этого типа иначе называют гидролизом по катиону, и аниону. В соли слабого основания и слабой кислоты, например сульфиде алюминия AI2S3, катион ведет себя как кислота, а анион - как - основание:
AI2S3+6H2O= 2AI(OH)3I + 3H2ST
Реакция идет полностью до конца и гидролиз необратим. Реакция и рН среды растворов данных солей зависит от относительной силы
образующихся слабых кислот и оснований и может быть либо нейтральной, либо незначительно смещенной в ту или иную сторону, т.е. слабокислой или слабощелочной.
.png)
