Что образуется при взаимодействии соли с водой

Что образуется при взаимодействии соли с водой

Гидролизом называются химические реакции взаимодействия заряженных частиц растворенной соли с водой, где вода проявляет амфотерные свойства, в результате чего образуются малодиссоциирующие соединения. В результате гидролиза солей среда может оказаться кислой, щелочной или нейтральной.

Если рассматривать соли как продукты взаимодействия кислот с основаниями, то в зависимости от их силы различают четыре типа солей:

1) Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, например NaCl. Соли данного типа не подвергаются гидролизу, так как при взаимодействии с водой не происходит образования малодиссоциированных соединений.

2) Соли образованные слабой кислотой и сильным основанием, подвергаются гидролизу по аниону, например:

Na₂CO₃ → 2Na + + CO₃ 2-
H₂O H + + OH —
H + + CO₃ 2- HCO₃ —
H + + HCO₃ — H₂CO₃
CO₃ 2- + 2H₂O H₂CO₃ + 2OH — pH>7, среда щелочная.

Как правило, если в системе нет катионов слабого основания, гидролиз останавливается на первой ступени, т.к. образующиеся гидроксид-ионы препятствуют дальнейшему гидролизу (по принципу Ле Шателье).

3) Соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, подвергаются гидролизу по катиону, например:

NH₄Cl → NH₄ + + Cl —
H₂O H + + OH —
NH₄ + + OH — NH₄OH
NH₄ + + H₂O NH₄OH + H + pH + + S 2-
H₂O H + + OH —
NH₄ + + OH — NH₄OH
S 2- + H + HS —
HS — + H + H₂S
(NH₄)₂S + 2H₂O 2NH₄OH + H₂S pH=7, среда нейтральная.

Количественно гидролиз характеризуется двумя величинами: степенью гидролиза и константой гидролиза.

Степень гидролиза показывает, какая часть от общего количества растворенной в воде соли подверглась гидролизу. Степень гидролиза очень часто выражают в процентах:

Константа гидролиза – величина, равная произведению констант всех стадий, из которых складывается процесс гидролиза с учетом стехиометрических коэффициентов. Например:

NH₄Cl → NH₄ + + Cl — ;
H₂O H + + OH — ; K₁ = K_w = 10 -14 ;
NH₄ + + OH — NH₄OH; K₂ = 1/K(NH₄OH) = 1/1,7·10 -5
NH₄ + + H₂O NH₄OH + H + ; K_общ = K₁·K₂=5,7·10 -10 .

Чем выше величина константы, тем сильнее соль подвергается гидролизу.

Источник

Взаимодействие солей с водой, в результате которого образу­ются кислота (или кислая соль), и основание (или основная соль), называется гидролизом солей

Гидролиз солей

Правило направления протекания ионных реакций: реакции между ионами в растворах электролитов идут прак­тически до конца в сторону образования осадков, газов и слабых электролитов.

Гидролизу подвергаются соли образованные:

— слабым основанием и сильной кислотой (например, MgCl₂, CuSO₄), и гидролиз идет по катиону, т.к. молекулы слабого электролита образуются за счет катионов;

— слабой кислотой и сильным основанием (например, Na₂CO₃, K₂S, CH₃COONa), и гидролиз идет по аниону, т.к. молекулы слабого электролита образуются за счет анионов;

— слабым основанием и слабой кислотой (например, NH₄CN, CH₃COONH₄), и гидролиз идет по аниону и катиону, т.к. молекулы слабого электролита образуются за счет анионов и катионов.

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, NaCl, Na₂SO₄, KNO₃) гидролизу не подвергаются , т.к. в этом случае не образуются молекулы слабого электролита.

Уравнения реакций гидролиза пишутся аналогично другим ионным уравнениям: малодиссициированные (в том числе вода) и малорастворимые, а также газообразные продукты гидролиз и исходные вещества пишутся в виде молекул, сильные электролиты записываются в ионной форме. Краткое ионное уравнение показывает какие ионы (Н + или ОН – ) накапливаются в растворе данной соли при растворении, что позволяет определить реакционную среду рассматриваемой соли.

Так, если в кратком ионном уравнении имеются ионы Н + , то реакция среды раствора этой соли кислая, а гидролиз будет идти по катиону. Если в кратком ионном уравнении имеются ОН – , то реакция среды раствора этой соли щелочная, а гидролиз будет идти по аниону. Если же краткое ионное уравнение показывает, что в растворе присутствуют и ионы Н + и ОН – , то реакция среды нейтральная, а гидролиз будет идти и по и аниону и по катиону.

Пример. Составить уравнение гидролиза ацетата натрия СН₃СООNа (соль сильного основания и слабой кислоты) и определить реакцию среды в растворе этой соли.

– запишем уравнение реакции гидролиза в молекулярной форме:

СН₃СООNа + Н₂О СН₃СООН + NаОН

(образовался слабый электролит – уксус­ная кислота)

– составим полное ионное уравнение данной реакции:

СН₃СОО – + Nа + + Н₂О СН₃СООН + Nа + + ОН –

– составим краткое ионное уравнение данной реакции:

СН₃СОО – + Н₂О СН₃СООН + ОН –

Краткое ионное уравнение гидролиза показывает, что в растворе накапливаются ионы ОН – и реакция среды будет щелочной (рН > 7).

Пример. Составить уравнение гидролиза хлорида железа (II) – соли слабого основания и сильной кислоты, определить реакцию среды в растворе этой соли.

FеСl₂ + Н₂O Fе(ОН)Сl + НСl

Fе 2+ + 2Сl – + Н₂O Fе(ОН) – + Сl – + Н + + Сl –

Fе 2+ + Н₂O Fе(ОН) – + Н +

По второй ступени гидролиз протекает следующим образом:

Fе(ОН)Сl + Н₂O Fе(ОН)₂↓ + НСl

Fе(ОН) – + Сl – + Н₂O Fе(ОН)₂↓ + Н + + Сl –

Fе(ОН) – + Н₂O Fе(ОН)₂↓ + Н +

Краткое ионное уравнение гидролиза показывает, что в растворе накапливаются ионы Н + и реакция среды будет кислой (рН 7;

— если соль образована слабым основанием и сильной кислотой, то рН – и кислотного остатка, например, FеОНСl₂ – гидроксохлорид железа III);

— при гидролизе солей, образованных слабой многоосновной кислотой и сильным основанием, образуются кислые соли (содержащие анионы кислотного остатка, катионы металла и Н + , например, КНСО₃ – гидрокарбонат калия).

Гидролиз по второй и, особенно, по третьей ступени выражен незначительно.

Пример. Составить уравнения гидролиза и определить реакцию среды в растворе хлорида железа (III).

Реакция гидролиза FеСl₃ проходит в три стадии, так как заряд иона железа равен 3+:

1) составим молекулярное, полное и краткое ионное уравнение первой ступени гидролиза:

— молекулярное уравнение: FеСl₃ + НОН ↔ FеОНСl₂ + НСl

— полное ионное уравнение: Fе 3+ + 3Cl – + НОН ↔ (FеОН) 2+ + 2Сl – + H + + Сl –

— краткое ионное уравнение: Fе 3+ + НОН ↔ (FеОН) 2+ + H +

2) составим молекулярное, полное и краткое ионное уравнение второй ступени гидролиза:

— FеОН 2+ + 2Сl – + НОН ↔ (Fе(ОН)₂) + + Сl – + H + + Сl –

— FеОН 2+ + НОН ↔ (Fе(ОН)₂) + + H +

3) составим молекулярное, полное и краткое ионное уравнение третьей ступени гидролиза:

— Fе(ОН)₂ + + Сl – + НОН ↔ Fе(ОН)₃↓ + H + + Сl –

4) общее уравнение реакции гидролиза в молекулярной полной и краткой ионной форме имеет вид:

— Fе 3+ + 3Сl – + 3НОН ↔ Fе(ОН)₃↓ + 3H + + 3Сl –

— Fе 3+ + 3НОН ↔ Fе(ОН)₃↓ + 3H +

Таким образом, гидролиз соли, образованной слабым трехкислотным основанием и сильной кислотой идет по катиону в три стадии, а накопление ионов H + приводит к тому, что рН – + HOH → OH – + HCN

Концентрация недиссоциированных молекул воды постоянна, тогда

Так как [H + ][ОН – ] = К_воды, то [ОН – ] = К_воды / [H + ], и преобразуя константу гидролиза получим:

Аналогично, константа гидролиза соли слабого основания и сильной кислоты выражается соотношением ионного произведения воды и константы диссоциации соответствующего основания: К_Г = К_воды / К_{основания}

Источник

Гидролиз соли — это реакция взаимодействия соли с водой, приводящая, в зависимости от природы соли, к образованию кислоты и основания

Таким образом, гидролиз – это процесс, обратный нейтрализации (реакции между кислотой и основанием с образованием воды, сопровождающейся выделением теплоты).

ΔН>0; кислота + основание

нейтрализация гидролиз

Соль + вода; ΔН + + CN — , H2O OH — + H + . В этом случае происходит связывание ионов Н + с ионами CN — в молекулы очень слабой синильной кислоты (HCN). В результате в растворе увеличивается концентрация ионов [ОН — ], так как произведение [H + ] [OH — ] – величина постоянная. Поэтому раствор проявляет щелочные свойства (рН>7). Уравнение гидролиза этой соли имеет вид: NaCN + H2O « NaOH + HCN. В ионной форме Na + + CN — + H2O « Na + + OH — + HCN. В сокращенной ионной форме CN — + H2O « HCN + OH — , (рН>7). Гидролиз солей многоосновных слабых кислот идет обычно в несколько стадий, и продуктами гидролиза являются кислые соли. Например, гидролиз карбоната калия идет в две стадии: В ионной форме 2K + + CO3 2- + H2O « K + + HCO3 — + K + + OH — . В сокращенной ионной форме CO3 2- + H2O « HCO3 — + OH — . В сокращенной ионной форме HCO3 — + H2O « H2CO3 + OH — , (рН>7). Степень гидролиза от первой стадии к последующей уменьшается. В результате гидролиза солей, образованных слабой кислотой и сильным основанием, их растворы обнаруживают щелочную реакцию (рH > 7). 3. Соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием(ZnCl2, Al2(SO4)3, Cu(NO3)2). Гидролиз такой соли рассмотрим на примере хлорида аммония: NH4Cl Cl — + NH4 + , В этом случае происходит связывание ионов ОН — ионами NH4 + в молекулы слабого основания NH4OH. В растворе преобладают ионы Н + и проявляются кислотные свойства (рН + + Cl — + H2O « NH4OH + H + + Cl — . В сокращенной ионной форме NH4 + + H2O « NH4OH + H + , (рН 2+ + 2Cl — + H2O « Zn(OH + ) + H + + 2Cl — . В сокращенной форме Zn 2+ + H2O « (ZnOH + ) + H + , (рН + ) + Cl — + H2O « Zn(OH)2 + H + + Cl — . В сокращенной ионной форме Zn(OH + ) + H2O « Zn(OH)2 + H + , (рН + + CN — , В этом случае образуются одновременно молекулы слабых электролитов NH4OH и HCN и происходит связывание как ионов Н + , так и ионов ОН — . Раствор будет проявлять слабокислотные или слабощелочные свойства в зависимости от того, кислота или основание имеет более высокое значение константы диссоциации. Раствор NH4CN имеет слабощелочную реакцию, так как константа диссоциации NH4OH (Кд=1,8 10 -5 ) больше, чем у HCN (Кд=7,2 10 -10 ). Уравнение гидролиза NH4CN + H2O « NH4OH + HCN. В ионной форме NH4 + + CN — + H2O « NH4OH + HCN. Процессы гидролиза имеют большое значение на практике. Так, при схватывании портландцемента, наряду с гидратацией, большую роль играют процессы гидролиза солей, входящих в его состав. Например, при гидролизе силикатов кальция образуется гидроксид кальция (Са(ОН)2), создавая сильнощелочную среду в порах цемента: Щелочная среда обеспечивает коррозионную устойчивость и целостность стальной арматуры в железобетоне. Источник Читайте также:  Перловку промывают водой после варки Оцените статью Вам также может понравиться Как экономить воду и энергию? Откройте для себя 13 эффективных способов сэкономить дома Цены на продукты питания, энергию, топливо, а также Дождевая вода в саду и на балконе – как ею пользоваться? В России мы можем собирать дождевую воду наиболее эффективно Ящерица бежит по воде мем Ящерица Христа В тропических лесах Америки встречается Ячневая крупа пропорции при варке с водой Крупа ячневая: как варить вкусную кашу – хитрости Правообладателям Политика конфиденциальности Контакты