Химия - это просто

Популярно о химии

· Что такое химия
· Периодическая таблица

ОБЩАЯ ХИМИЯ

Вещества и смеси

· Понятие вещества
· Вещество и его состояния
· Простые и сложные вещества
· Чистые вещества и смеси
· Свойства вещества
· Энергия вещества
· Газы
· Растворы
· Коллоидные растворы
· Состав растворов
· Электролитическая диссоциация
· Уравнение ионных реакций
· Степень диссоциации
· Диссоциация кислот и оснований
· Диссоциация воды
· Твердые вещества
· Неорганические вещества
· Оксиды
· Основания
· Кислоты
· Соли
· Гидролиз солей
· Электролиз

Атомы и молекулы

Строение веществ

Взаимодействие веществ

НЕОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Что такое гидролиз солей

В общем случае под гидролизом понимают обменное разложение веществ водой, как органических, так и неорганических. Из неорганических веществ чаще всего гидролизу подвергаются соли.

Количественно гидролиз соли характеризуется степенью гидролиза, который зависит от природы самой соли, концентрации раствора, температуры:

Схема реакции гидролиза:

XY + HOH ↔ XH + HOY

• XY - соль;
• HOH - молекула воды;
• XH - кислота;
• HOY - основание.

Скорость гидролиза растет с:

• повышением температуры;
• увеличением разведения раствора.

Реакция гидролиза, как правило, обратимая, при этом равновесие реакции можно смещать в ту или другую сторону, добавляя к раствору соли сильную кислоту, либо сильное основание.

Всего возможны 4 варианта гидролиза солей, в зависимости от способа образования соли:

• гидролиз по катиону - соль образована сильной кислотой и слабым основанием: NH₄NO₃, NH₄Cl; ZnCl₂; [Cu(NO₃)₂]; AlCl₃;
• гидролиз по аниону - соль образована слабой кислотой и сильным основанием: KNO₂, Na₂CO₃; Na₂SO₃; K₂S; CH₃COONa;
• гидролиз по катиону и аниону - соль образована слабой кислотой и слабым основанием: NH₄CN; Al₂S₃; NH₄NO₂; CH₃COONH₄;
• соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются.

• сильные кислоты: HNO₃, H₂SO₄, HCl, HBr, HI, HClO₄, H₂CrO₄;
• слабые кислоты: HNO₂, HF, HCN, H₂SO₃, H₂CO₃, H₂S, CH₃COOH;
• сильные основания: LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)₂, Ba(OH)₂, Sr(OH)₂;
• слабые основания: NH₄OH, Fe(OH)₂, Fe(OH)₃, Cr(OH)₃, Cu(OH)₂, Zn(OH)₂, Al(OH)₃.

	Сильные основания	Слабые основания
Сильные кислоты	гидролиза нет pH=7	гидролиз по катиону pH<7
Слабые кислоты	гидролиз по аниону pH>7	гидролиз по катиону и аниону pH≈7

Гидролиз по катиону

NH4NO3 + H2O ↔ NH4OH + HNO3

• NH₄NO₃ - нитрат аммония образован сильной кислотой и слабым основанием;
• NH₄OH - слабое основание;
• HNO₃ - сильная кислота.

Уравнение гидролиза по катиону в ионном виде:

NH₄⁺ + NO₃^- + HOH ↔ NH₄OH + H⁺ + NO₃^-

В процессе гидролиза катион NH₄⁺ связывает гидроксид-ионы [OH^-] воды (красный цвет), в результате чего появляется избыток катионов водорода [H⁺] и раствор становится кислым [H⁺]>[OH^-] (pH<7).

Гидролиз по аниону

KNO2 + H2O ↔ HNO2 + KOH

• KNO₂ - нитрат калия образован слабой кислотой и сильным основанием;
• HNO₂ - слабая кислота;
• KOH - сильное основание.

Уравнение гидролиза по аниону в ионном виде:

K⁺ + NO₂^- + HOH ↔ HNO₂ + K⁺ + OH^-

При гидролизе солей по аниону все происходит с точностью, до наоборот - анион слабой кислоты NO₂^- связывает катион водорода [H⁺] (выделены синим цветом), в результате чего появляется избыток гидроксид ионов [OH^-], раствор становится щелочным [H⁺]<[OH^-] (pH>7).

Гидролиз по катиону и аниону

NH4CN + H2O ↔ NH4OH + HCN

• NH₄CN - цианид аммония образован слабой кислотой и слабым основанием;
• HCN - слабая кислота;
• NH₄OH - слабое основание.

Уравнение гидролиза по аниону и катиону в ионном виде:

NH₄⁺ + CN^- + HOH ↔ NH₄OH + HCN

Реакция раствора соли NH₄CN слабощелочная, поскольку K_д(NH₄OH)>K_д(HCN).

Кислотность раствора зависит от силы образующихся кислоты и основания. Гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и основаниями, идет до конца, если в процессе реакции выпадает осадок или образуется газ.

Ионы солей, образованных сильными кислотами и основаниями, не образуют с ионами воды малодиссоциирующих соединений, поэтому не гидролизуются, раствор при этом остается нейтральным.

Соли, образованные двух(трех)основными кислотами и(или) двух(трех)кислотными основаниями гидролизуются ступенчато.

Ступенчатый гидролиз

1) Соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием - кол-во ступеней такого гидролиза зависит от основности слабой кислоты.

В качестве примера разберем гидролиз карбоната калия K₂CO₃.

Соль образована слабой двухосновной кислотой (H₂CO₃) и сильным основанием (KOH), поэтому, ее гидролиз протекает по аниону (см. выше).

Поскольку кислота H₂CO₃ является двухосновной, то и гидролиз будет двухступенчатым.

Первая ступень гидролиза карбоната калия:
K₂CO₃+HOH ↔ KOH+KHCO₃

Продуктами первой ступени гидролиза карбоната калия являются гидроксид калия (KOH) и кислая соль (KHCO₃).

Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза:

CO32-+H2O ↔ OH-+HCO3-

Вторая ступень гидролиза карбоната калия:
K₂HCO₃+HOH ↔ KOH+H₂CO₃

Продуктами второй ступени гидролиза карбоната калия является всё тот же гидроксид калия (KOH) и слабая угольная кислота (H₂CO₃).

Сокращенное ионное уравнение второй ступени гидролиза:

HCO3-+H2O ↔ OH-+H2CO3

Гидролиз второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем гидролиз первой ступени. Поскольку в процессе гидролиза увеличивается концентрация гидроксид-ионов, среда раствора получившейся соли K₂CO₃ является щелочной.

2) Соль образована сильной кислотой и слабым многокислотным основанием - кол-во степеней такого гидролиза определяется кислотностью слабого основания.

В качестве примера разберем гидролиз хлорида никеля NiCl₂ (II).

Соль образована сильной кислотой (HCl) и слабым основанием (Ni(OH)₂), поэтому, ее гидролиз протекает по катиону (см. выше).

Первая ступень гидролиза хлорида никеля в ходе которой катионы никеля связывают гидроксид-ионы воды:

NiCl₂+HOH ↔ NiOHCl+HCl

Продуктами первой ступени гидролиза хлорида никеля являются сильная кислота (HCl) и основная соль(NiOHCl).

Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза:

Ni2++H2O ↔ NiOH++H+

Вторая ступень гидролиза:

NiOHCl+HOH ↔ Ni(OH)₂+HCl

Продукты второй ступени гидролиза хлорида никеля являются сильная кислота и слабое основание.

Сокращенное ионное уравнение второй ступени гидролиза:

Ni(OH)++H2O ↔ Ni(OH)2+H+

Гидролиз второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем гидролиз первой ступени. Поскольку в процессе гидролиза увеличивается концентрация ионов водорода, среда получившегося раствора NiCl₂ является кислой.

По теме:

• Соли
• Кислоты
• Основания
• Сильные кислоты и основания
• Слабые кислоты и основания
• Таблица растворимости солей

Примеры решения задач...