Учебник. Гидролиз солей



Гидролиз солей

В водных растворах соли полностью диссоциируют на катионы и анионы. Кроме них в растворе есть ионы H+ и OH, образующиеся вследствие диссоциации молекул воды. Если эти ионы при взаимодействии с ионами соли образуют плохо диссоциирующие соединения, то идет гидролиз соли – разложение соли водой с образованием слабого электролита. Возможность и характер протекания гидролиза определяется природой соли:
1. NH 4 Cl + H 2   NH 3 ċ H 2 O +HCl
   N H 4 + + H 2   NH 3 ċ H 2 O+ H + .
2. NaCN+ H 2  NCN+NaOH
   C N - + H 2  HCN+O H - .
3. N H 4 CN+ H 2   NH 3 ċ H 2 O+HCN
   N H 4 + +C N - + H 2   NH 3 ċ H 2 O+HCN .

В первом случае гидролиз идет по катиону и pH < 7, во втором по аниону – pH > 7, а в третьем – по аниону и катиону, и величина pH в этом случае зависит от относительной силы образующихся кислоты и основания. Соли, образованные сильными основаниями и сильными кислотами, гидролизу не подвергаются.

Константа равновесия для первого случая K= [ NH 3 ċ H 2 O ]ċ[ H + ] [ N H 4 ]ċ[ H 2 O ] .

Так как [H2O] = const, то K ċ [H2O] = Kг – константа гидролиза. Тогда Kċ[ H 2 O]= K г = [ NH 3 ċ H 2 O ]ċ[ H + ] [ N H 4 + ] .

Умножив числитель и знаменатель на [OH], получим K г = [ NH 3 ċ H 2 O ]ċ[ H + ]ċ[ O H - ] [ N H 4 + ]ċ[ O H - ] = K B K O

Аналогично для гидролиза по аниону K г = K B K K .

Для гидролиза по катиону и аниону одновременно K г = K B K O ċ K K .

Связь константы гидролиза со степенью гидролиза выводится подобно закону разбавления Оствальда и записывается так: K г = Cċ α г 2 1- α г C – концентрация соли в моль/л.

Для малых значений αг K г =Cċ α г 2    и   α г = K г C .

Для многозарядных катионов и анионов гидролиз протекает ступенчато, причем в основном по 1-й ступени.

Например, для хлорида железа (FeCl3 → Fe3+ + 3Cl) имеем: F e 3+ + H 2  FeO H 2+ + H + FeO H 2+ + H 2  Fe ( OH ) 2 + + H + Fe ( OH ) 2 + + H 2  Fe ( OH ) 3 + H + .

Распространенной ошибкой при составлении уравнений гидролиза является использование сразу более одной молекулы воды.

Сравните:

  • Правильно: F e 3+ + H 2  FeO H 2+ + H +

  • Неправильно: F e 3+ +3 H 2  Fe ( OH ) 3 +3 H + .

Гидролиз хлорида железа идет преимущественно по первой ступени из-за накапливания ионов H+ и недостатка гидроксильных ионов, необходимых для протекания реакции гидролиза ( H 2  H + +O H + [O H - ]= K B [ H + ] ничтожно мала).

В результате гидролиза многозарядных катионов образуются основные соли Fe(OH)Cl2, Fe(OH)2Cl, а гидролиз многозарядных анионов приводит к образованию кислых солей (NaHCO3, NaH2PO4).

Явление гидролиза следует учитывать при приготовлении растворов. Для предотвращения гидролиза растворы солей, подвергающиеся гидролизу по катиону, необходимо подкислять.





 

© Физикон, 1999-2015