Krististudio.ru

Онлайн образование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Гидролиз солей решение онлайн

Гидролиз солей

Исследуем действие универсального индикатора на растворы некоторых солей

Как мы видим, среда первого раствора — нейтральная (рН=7), второго — кислая (рН 7). Чем же объяснить столь интересный факт?

Для начала, давайте вспомним, что такое pH и от чего он зависит.

За счет чего же в некоторых водных растворах солей происходит нарушение равенства концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов?

Дело в том, что происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов ([H + ] или [OH — ]) с ионами соли с образованием малодиссоциированного, труднорастворимого или летучего продукта. Это и есть суть гидролиза.

Гидролиз солей — это химическое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к образованию слабого электролита -кислоты (или кислой соли), или основания (или основной соли).

Слово «гидролиз» означает разложение водой («гидро»-вода, «лизис» — разложение).

В зависимости от того какой ион соли вступает во взаимодействие с водой, различают три типа гидролиза:

  1. žгидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион);
  2. žгидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион);
  3. žсовместный гидролиз — гидролиз по катиону и по аниону (в реакцию с водой вступает и катион, и анион).

Любую соль можно рассматривать как продукт, образованный взаимодействием основания и кислоты:

Гидролиз по аниону

Гидролиз по катиону

1) Ni(NO3)2 = Ni 2+ + 2NO3 − (диссоциация)
2) Ni 2+ + H2O ↔ NiOH + + H + (гидролиз)

Диссоциация соли Ni(NO3)2 протекает нацело, гидролиз катиона Ni 2+ − в очень малой степени (для 0,1М раствора − на 0,001%), но этого оказывается достаточно, чтобы среда стала кислотной (среди продуктов гидролиза присутствует ион H + ).

Гидролизу подвергаются катионы только малорастворимых основных и амфотерных гидроксидов и катион аммония NH4 + . Катион металла отщепляет от молекулы воды гидроксид-ион и освобождает катион водорода H + .

Катион аммония в результате гидролиза образует слабое основание − гидрат аммиака и катион водорода:

Обратите внимание, что нельзя увеличивать число молекул воды и вместо гидроксокатионов (например, NiOH + ) писать формулы гидроксидов (например, Ni(OH)2). Если бы гидроксиды образовались, то из растворов солей выпали бы осадки, чего не наблюдается (эти соли образуют прозрачные растворы).
Избыток катионов водорода легко обнаружить индикатором или измерить специальными приборами. В концентрированный раствор сильно гидролизующейся по катиону соли, вносится магний или цинк, то последние реагируют с кислотой с выделением водорода.

Если соль нерастворимая — то гидролиза нет, т.к ионы не взаимодействуют с водой.

Гидролиз солей

Общие понятия гидролиза

Гидролизу подвергаются средние и кислые соли, в образовании которых участвовали сильная кислота и слабое основание (FeSO4, ZnCl2), слабая кислота и сильное основание (NaCO3, CaSO3), слабая кислота и слабое основание ((NH4)2CO3, BeSiO3). Если соль получена путем взаимодействия сильных кислоты и основания (NaCl, K2SO4) реакция гидролиза не протекает.

Уравнения гидролиза солей

Уравнение диссоциации воды, в результате которого образуются гидроксид-ион и ион водорода, записывается следующим образом:

Однако вода малодиссоциирующее соединение, поэтому выше написанное уравнение в некоторой степени условно. Можно обозначать воду как HOH.

Существует несколько вариантов записи уравнений гидролиза солей. В первом случае первоначально указывают продукты диссоциации соли и воды, после чего – полное и сокращенное ионное уравнения гидролиза и, наконец, его же, но в молекулярном виде. Рассмотрим на примере гидролиза ацетата натрия (CH3COONa) – одноосновной соли, образованной слабой кислотой – уксусной (CH3COOH) и сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH). Гидролиз всегда (!) протекает по слабому иону (в данном случае – аниону).

CH3COO — + Na + + H + + OH — ↔ CH3COOH + NaOH (3).

В данном случае полное и сокращенное ионное уравнения совпали (3). Образование в продуктах реакции NaOH свидетельствует о наличии щелочной среды.

Рис. 1. Проверка характера среды раствора опытным путем – добавление индикатора фенолфталеина. Малиновая окраска – кислая среда.

Если бы гидролизующаяся соль была двухосновной, как, например, ZnSO4, то уравнение гидролиза можно было бы записать для двух ступеней. Рассмотрим второй вариант записи уравнения на этом примере:

Соль образована сильной кислотой и слабым основанием, следовательно, гидролиз протекает по катиону:

Zn 2+ + HOH ↔ ZnOH + + H + .

Это первая ступень гидролиза. Наличие ионов водорода свидетельствует о кислотном характере среды.

Теоретически (!) возможна вторая ступень гидролиза:

Степень гидролиза солей

Гидролиз – обратимая реакция, о чем при записи уравнения свидетельствует двойная стрелка (↔). Между веществами устанавливается химическое равновесие. Это говорит о том, что соль подвергается гидролизу не полностью, а только некоторая его часть, которую принято называть степенью гидролиза. Это безразмерная величина, зависящая от константы равновесия, концентрации раствора и температуры.

Чтобы вывести формулу для расчета константы гидролиза, запишем уравнение гидролиза соли в общем виде. Пусть МА – соль, образованная основанием МОН и кислотой НА.

МА + H2O ↔ МОН + НА.

Тогда константа равновесия будет выглядеть следующим образом:

Известно, что концентрация воды в разбавленных растворах – величина постоянная:

Kg = [МОН]×[НА]/[МА] – константа гидролиза.

Эта величина позволяет выявить степень подверженности соли гидролизу. Чем выше ее значение, тем при одинаковых температуре и концентрации раствора протекает гидролиз данной соли.

Читать еще:  Сделать портфолио онлайн для школьника бесплатно

Примеры решения задач

б) Соль Na2SO3 – сульфат натрия, образована слабой кислотой (сернистой – H2SO3) и сильным основанием (гидроксидом натрия – NaOH). Гидролизу подвергаются соли, содержащие слабый ион. В этом соединении им является сульфит-анион, следовательно, среда будет щелочная.

в) Соль Na2CO3 – сульфат натрия, образована слабой кислотой (угольной – H2СO3) и сильным основанием (гидроксидом натрия – NaOH). Гидролизу подвергаются соли, содержащие слабый ион. В этом соединении им является карбонат-анион, следовательно, среда будет щелочная.

Выясним слабый ион. Сульфат натрия – соль, образованная сильной кислотой – серной (H2SO4) и слабым основанием – гидроксидом аммония (NH4OH). Следовательно, протекает гидролиз по катиону:

Наличие в растворе ионов водорода свидетельствует о том, что среда кислая.

Гидролиз солей

Исследуем действие универсального индикатора на растворы некоторых солей

Как мы видим, среда первого раствора — нейтральная (рН=7), второго — кислая (рН 7). Чем же объяснить столь интересный факт?

Для начала, давайте вспомним, что такое pH и от чего он зависит.

За счет чего же в некоторых водных растворах солей происходит нарушение равенства концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов?

Дело в том, что происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов ([H + ] или [OH — ]) с ионами соли с образованием малодиссоциированного, труднорастворимого или летучего продукта. Это и есть суть гидролиза.

Гидролиз солей — это химическое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к образованию слабого электролита -кислоты (или кислой соли), или основания (или основной соли).

Слово «гидролиз» означает разложение водой («гидро»-вода, «лизис» — разложение).

В зависимости от того какой ион соли вступает во взаимодействие с водой, различают три типа гидролиза:

  1. žгидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион);
  2. žгидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион);
  3. žсовместный гидролиз — гидролиз по катиону и по аниону (в реакцию с водой вступает и катион, и анион).

Любую соль можно рассматривать как продукт, образованный взаимодействием основания и кислоты:

Гидролиз по аниону

Гидролиз по катиону

1) Ni(NO3)2 = Ni 2+ + 2NO3 − (диссоциация)
2) Ni 2+ + H2O ↔ NiOH + + H + (гидролиз)

Диссоциация соли Ni(NO3)2 протекает нацело, гидролиз катиона Ni 2+ − в очень малой степени (для 0,1М раствора − на 0,001%), но этого оказывается достаточно, чтобы среда стала кислотной (среди продуктов гидролиза присутствует ион H + ).

Гидролизу подвергаются катионы только малорастворимых основных и амфотерных гидроксидов и катион аммония NH4 + . Катион металла отщепляет от молекулы воды гидроксид-ион и освобождает катион водорода H + .

Катион аммония в результате гидролиза образует слабое основание − гидрат аммиака и катион водорода:

Обратите внимание, что нельзя увеличивать число молекул воды и вместо гидроксокатионов (например, NiOH + ) писать формулы гидроксидов (например, Ni(OH)2). Если бы гидроксиды образовались, то из растворов солей выпали бы осадки, чего не наблюдается (эти соли образуют прозрачные растворы).
Избыток катионов водорода легко обнаружить индикатором или измерить специальными приборами. В концентрированный раствор сильно гидролизующейся по катиону соли, вносится магний или цинк, то последние реагируют с кислотой с выделением водорода.

Если соль нерастворимая — то гидролиза нет, т.к ионы не взаимодействуют с водой.

Гидролиз солей

Водные растворы солей имеют разные значения рН и показывают различную реакцию среды — кислую, щелочную, нейтральную.

Например, водный раствор хлорида алюминия AlCl3 имеет кислую среду (рН 7), растворы хлорида натрия NaCl и нитрита свинца Pb(NO2)2 — нейтральную среду (pН = 7). Эти соли не содержат в своем составе ионы водорода Н + или гидроксид-ионы ОН — , которые определяют среду раствора. Чем же можно объяснить различные среды водных растворов солей? Это объясняется тем, что в водных растворах соли подвергаются гидролизу.

Слово «гидролиз» означает разложение водой («гидро» — вода, «лизис» — разложение).

Гидролиз — одно из важнейших химических свойств солей.

Гидролизом соли называется взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуются слабые электролиты.

Сущность гидролиза сводится к химическому взаимодействию катионов или анионов соли с гидроксид-ионами ОН — или ионами водорода Н + из молекул воды. В результате этого взаимодействия образуется малодиссоциирующее соединение (слабый электролит). Химическое равновесие процесса диссоциации воды смещается вправо.

Поэтому в водном растворе соли появляется избыток свободных ионов Н + или ОН — , и раствор соли показывает кислую или щелочную среду.

Гидролиз — процесс обратимый для большинства солей. В состоянии равновесия только небольшая часть ионов соли гидролизуется.

Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты с основанием. Например, соль NaClO образована слабой кислотой HClO и сильным основанием NaOH.

В зависимости от силы исходной кислоты и исходного основания соли можно разделить на 4 типа:

Соли I, II, III типов подвергаются гидролизу, соли IV типа не подвергаются гидролизу

Рассмотрим примеры гидролиза различных типов солей.

I. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, подвергаются гидролизу по аниону. Эти соли образованы катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, который связывает катион водорода Н + молекулы воды, образуя слабый электролит (кислоту).

Читать еще:  Решить цепочку превращений онлайн

Пример: Составим молекулярное и ионные уравнения гидролиза нитрита калия KNO2.

Соль KNO2 образована слабой одноосновной кислотой HNO2 и сильным основанием KОН, что можно изобразить схематически так:

Напишем уравнение гидролиза соли KNO2:

Каков механизм гидролиза этой соли?

Так как ионы Н + соединяются в молекулы слабого электролита HNО2, их концентрация уменьшается и равновесие процесса диссоциации воды по принципу Ле-Шателье смещается вправо. В растворе увеличивается концентрация свободных гидроксид-ионов ОН — . Поэтому раствор соли KNO2 имеет щелочную реакцию (pН > 7).

Вывод: Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, при растворении в воде показывают щелочную реакцию среды, pН > 7.

II. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуются по катиону. Эти соли образованы катионом слабого основания и анионом сильной кислоты. Катион соли связывает гидроксид-ион ОН — воды, образуя слабый электролит (основание).

Пример: Составим молекулярное и ионное уравнения гидролиза йодида аммония NH4I.

Соль NH4I образована слабым однокислотным основанием NH4OH и сильной кислотой НI:

При растворении в воде соли NH4I катионы аммония NH4 + связываются с гидроксид-ионами ОН — воды, образуя слабый электролит – гидроксид аммония NH4OH. В растворе появляется избыток ионов водорода Н + . Среда раствора соли NH4I – кислая, рН — из молекулы воды и образует слабое основание, и анионом слабой кислоты, который связывает ионы Н + из молекулы воды и образует слабую кислоту. Реакция растворов этих солей может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной. Это зависит от констант диссоциации слабой кислоты и слабого основания, которые образуются в результате гидролиза.

Пример 1: Составим уравнения гидролиза ацетата аммония CH3COONH4. Эта соль образована слабой уксусной кислотой СН3СООН и слабым основанием NH4ОH:

Реакция раствора соли CH3COONH4 – нейтральная (рН=7), потому что Kд(СН3СООН)=Kд(NH4ОH).

Пример 2: Составим уравнения гидролиза цианида аммония NH4CN. Эта соль образована слабой кислотой HCN и слабым основанием NH4ОH:

Реакция раствора соли NH4CN — слабощелочная (pН > 7), потому что Kд(NH4ОH)> Kд(HCN).

Как уже было отмечено, для большинства солей гидролиз является обратимым процессом. В состоянии равновесия гидролизуется только небольшая часть соли. Однако некоторые соли полностью разлагаются водой, т. е. для них гидролиз является необратимым.

Необратимому (полному) гидролизу подвергаются соли, которые образованы слабым нерастворимым или летучим основанием и слабой летучей или нерастворимой кислотой. Такие соли не могут существовать в водных растворах, К ним, например, относятся:

Пример: Составим уравнение гидролиза сульфида алюминия Al2S3:

Гидролиз сульфида алюминия протекает практически полностью до образования гидроксида алюминия Al(OH)3 и сероводорода H2S.

Поэтому в результате обменных реакций между водными растворами некоторых солей не всегда образуются две новые соли. Одна из этих солей может подвергаться необратимому гидролизу с образованием соответствующего нерастворимого основания и слабой летучей (нераствориой) кислоты. Например:

Суммируя эти уравнения, получаем:

или в ионном виде:

IV. Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, не гидролизуются, потому что катионы и анионы этих солей не связываются с ионами Н + или ОН — воды, т. е. не образуют с ними молекул слабых электролитов. Равновесие диссоциации воды не смещается. Среда растворов этих солей — нейтральная (рН = 7,0), так как концентрации ионов Н + и ОН — в их растворах равны, как в чистой воде.

Вывод: Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, при растворении в воде гидролизу не подвергаются и показывают нейтральную реакцию среды (рН = 7,0).

Ступенчатый гидролиз

Гидролиз солей может протекать ступенчато. Рассмотрим случаи ступенчатого гидролиза.

Если соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием, число ступеней гидролиза зависит от основности слабой кислоты. В водном растворе таких солей на первых ступенях гидролиза образуются кислая соль вместо кислоты и сильное основание. Ступенчато гидролизуюгся соли Na2SO3, Rb23, K2SiO3, Li3PO4 и др.

Пример: Составим молекулярное и ионное уравнения гидролиза карбоната калия K2СО3.

Гидролиз соли K2СО3 протекает по аниону, потому что соль карбонат калия образована слабой кислотой Н2СО3 и сильным основанием KОН:

Так как Н2СО3 – двухосновная кислота, гидролиз K2СО3 протекает по двум ступеням.

Продуктами первой ступени гидролиза K2СО3 являются кислая соль KHCO3 и гидроксид калия KОН.

Вторая ступень (гидролиз кислой соли, которая образовалась в результате первой ступени):

Продуктами второй ступени гидролиза K2СО3 являются гидроксид калия и слабая угольная кислота Н2СО3. Гидролиз по второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем по первой ступени.

Среда раствора соли K2СО3 — щелочная (рН > 7), потому что в растворе увеличивается концентрация ионов ОН — .

Если соль образована слабым многокислотным основанием и сильной кислотой, то число ступеней гидролиза зависит от кислотности слабого основания. В водных растворах таких солей на первых ступенях образуется основная соль вместо основания и сильная кислота. Ступенчато гидролизуются соли MgSО4, CoI2, Al2(SO4)3, ZnBr2 и др.

Пример: Составим молекулярное и ионное уравнения гидролиза хлорида никеля (II) NiCl2.

Гидролиз соли NiCl2 протекает по катиону, так как соль образована слабым основанием Ni(OH)2 и сильной кислотой НСl. Катион Ni 2+ связывает гидроксид-ионы ОН — воды. Ni(OH)2 — двухкислотное основание, поэтому гидролиз протекает по двум ступеням.

Читать еще:  Обучение фотошопа с нуля онлайн

Продуктами первой ступени гидролиза NiCl2 являются основная соль NiOHCl и сильная кислота HCl.

Вторая ступень (гидролиз основной соли, которая образовалась в результате первой ступени гидролиза):

Продуктами второй ступени гидролиза являются слабое основание гидроксид никеля (II) и сильная хлороводородная кислота НCl. Однако степень гидролиза по второй ступени намного меньше, чем по первой ступени.

Среда раствора NiCl2 — кислая, рН + .

Гидролизу подвергаются не только соли, но и другие неорганические соединения. Гидролизуются также жиры, углеводы, белки и другие вещества, свойства которых изучаются в курсе органической химии. Поэтому можно дать более общее определение процесса гидролиза:

Гидролиз — это реакция обменного разложения веществ водой.

Гидролиз солей решение онлайн

Установите соответствие между формулой соли и типом ее гидролиза в водном растворе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А)

Б)

В)

Г)

1) Не гидролизуется

2) Гидролизуется по катиону

3) Гидролизуется по аниону

4) Гидролизуется и по катиону, и по аниону

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

А) — соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой подвергается полному гидролизу, гидролизуется по катиону и аниону (4).

Б) — соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой не подвергается гидролизу (1).

В) — соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой гидролизуется по аниону (3).

Г) — соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой гидролизуется по катиону (2).

а разве HNO3 это слабая кислота?

а разве это где-то тут написано?

Rb(OH)2 и Ca(OH)2 не растворимые основания=>они слабые

Откуда Вы это берете?

Гидроксид рубидия — хорошо растворяется в воде,

гидроксид кальция — малорастворим.

Оба этих гидроксида — щелочи, при растворении полностью распадаются на ионы образую щелочные растворы.

Щелочи — сильные основания

под буквой Г написано что, сольоб­ра­зо­ван­на сла­бым ос­но­ва­ни­ем, но Rb(OH)2- щелочь, значит сильное основание, тогда получается, что гидролиз вообще не идет

Под буквой Г вообще нет рубидия, там свинец.

Ca(OH)2 — слабое основание.

Почему В по аниону-то?

Потому что сильное основание.

Почему в Б гидроксид рубидия сильное основание,а в Г слабое?

Это разные вещества — гидроксиды рубидия и свинца.

Установите соответствие между названием соли и отношением её к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

A) нитрат натрия

Б) фосфат натрия

B) сульфид калия

Г) нитрат алюминия

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизуется по катиону и аниону

4) не гидролизуется

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, происходит по катиону. К таким солям относится нитрат алюминия. Слабыми основаниями являются нерастворимые основания.

Гидролиз соли образованной сильным основанием и слабой кислотой происходит по аниону. К таким солям относятся фосфат натрия и сульфид калия. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой гидролизу не подвергаются — нитрат натрия.

Установите соответствие между формулой соли и отношением ее к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

А)

Б)

В)

Г)

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизуется по катиону и аниону

4) не гидролизуется

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Соль, которая образована сильной кислотой и слабым основанием, гидролизуется по катиону это

Соль,которая образована сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуется по аниону —

Не подвергается гидролизу соль, образованная сильной кислотой и сильным основанием —

Соль, которая образована слабой кислотой и слабым основанием, гидролизуется и по катиону и по аниону —

HF сильная кислота

HF — слабая кислота

В таблице растворимости в клетке Hg(OH)2 стоит прочерк, что означает, что вещество не существует

. что ве­ще­ство не существует. или разлагается водой

«Плавиковая кислота — кислота средней силы (константа диссоциации составляет 6,8·10−4, степень диссоциации 0,1 н. раствора 9 %)» , Если так?

По школьной программе считается слабой. Во всяком случае, 9% — это явно очень далеко от 100%.

ca(oh)2-не растворим,разве это сильное основание?

Малорастворим — это не нерастворим. Да, сильное.

Установите соответствие между солью и её отношением к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

A)

Б)

B)

Г)

1) гидролизуется по катиону

2) гидролизуется по аниону

3) гидролизуется по катиону и аниону

4) не гидролизуется

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:

Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой гидролизуется по катиону, среда раствора кислая —

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой гидролизуется по аниону, среда раствора щелочная —

Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой не подвергается гидролизу —

Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой подвергается полному гидролизу, гидролизуется по катиону и аниону —

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector