logo
Методические указания часть II

Гидролиз солей

Гидролизом соли называется реакция обменного взаимодействия соли с водой, в результате чего нарушается равновесие диссоциации воды:

Н2О ↔ Н++ ОН-

Любая соль состоит из катиона и аниона, которые могут связывать ион Н+и ОН-из воды, смещая равновесие и изменяя характер среды.

Соли можно рассматривать как продукты реакции нейтрализации:

нейтрализация

Кислота + основание соль + вода

Кислоты и основания, образующие соли, могут быть сильными и слабыми, поэтому возможны 4 вида солей:

  1. В случае солей, образованных сильными кислотами и сильными основаниями (СаСl2,NаSО4,NaNО3, КСlи др.) ни катионы, ни анионы не будут связывать ионы в малодиссоциированные продукты, поэтому равновесие ионов Н+и ОН-не нарушается. Гидролиз не идет, раствор нейтрален (рН = 7), индикатор окраски не меняет.

  2. Гидролиз солей, образованных сильными кислотами и слабыми основаниями (FеСl3, СuSО4,NН4Сl, Вi(NО3)3и др.). В этом случае катион соли будет связывать ионы ОН-из воды, вследствие чего в растворе будут накапливаться ионы Н+:NН4++ Н2О ↔NН4ОН + Н+, поэтому раствор приобретает кислую реакцию (рН > 7). Если катион многозарядный, то гидролиз пойдет ступенчато. Рекомендуется следующий порядок в написании таких уравнений:

Рассмотрим гидролиз FeCl3. Он будет протекать по катиону в три ступени:

IступеньFе3++ Н2О ↔FeОН2++ Н+;

FeCl3+ Н2О ↔FeОНСl2+ НСl.

IIступеньFeОН2++ Н2О ↔Fe(ОН)+2+ Н+;

FeОНСl2+ Н2О ↔Fe(ОН)2Сl+ НСl.

IIIступеньFe(ОН)+2+ Н2О↔Fe(ОН)3+ Н+;

Fe(ОН)2Сl+ Н2О↔Fe(ОН)3+ НСl.

На всех трех ступенях гидролиз протекает по катиону, среда кислая (рН<7). Преобладает Iступень гидролиза.

  1. гидролиз солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами (Na2CO3, К2S,Na3РО4, СН3СООН и др.). в этом случае анион соли связывает ионы Н+из воды, в растворе накапливаются ионы ОН-, сообщая ему щелочную среду (рН>7). Если анион многозарядный, то гидролиз идет ступенчато.

Рассмотрим гидролиз Na3РО4, он будет протекать по аниону в 3 ступени:

Iступень РО3-4+ Н2О ↔ НРО2-4+ ОН-,

Na3РО4+ Н2О ↔Na2НРО4+NaОН.

IIступень НРО2-4+ Н2О ↔ Н2РО-4+ ОН-,

Na2НРО4+ Н2О ↔NaН2РО4+NaОН.

IIIступень Н2РО-4+ Н2О↔ Н3РО4+ ОН-,

NaН2РО4+ Н2О↔ Н3РО4+NaОН.

На всех трех ступенях гидролиз идет по аниону, среда щелочная (рН>7). Преобладает Iступень гидролиза.

  1. Гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и слабыми основаниями (Аl2S3,Fе(СН3СОО)3, (NН4)2Sи др.). В этом случае и катионы и анионы соли связывают ионы ОН- и Н+из воды, т.е. идет гидролиз по катиону и по аниону. Рассмотрим гидролиз ацетата аммония:

NН+4+ Н2О ↔NН4ОН + Н+,

СН3СОО-+ Н2О ↔ СН3СООН+ ОН-,

NН+4+ СН3СОО-+ Н2О ↔NН4ОН + СН3СООН

NН4СН3СОО + Н2О ↔NН4ОН + СН3СООН

Гидролиз идет по катиону и по аниону, среда нейтральная (рН=7).

Если смешать растворы двух солей, образованных катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, произойдёт совместный необратимый гидролиз:

2СrСl3+ 3Na2S+6Н2О ↔ 6NаСl+ 2Сr(ОН)3↓ + 3Н2S↑

На равновесие гидролиза влияет температура и концентрация. Смещение равновесия гидролиза происходит в соответствии с принципом Ле-Шателье. Гидролиз – это реакция, обратная нейтрализации, а нейтрализация – экзотермический процесс, следовательно, гидролиз – эндотермический. Поэтому увеличение температуры усиливает гидролиз (т.е. смещает равновесие вправо). Гидролиз усиливается при разбавлении водой и при удалении продуктов гидролиза. Гидролиз подавляется (равновесие смещается влево), если увеличивать концентрацию продуктов гидролиза. Гидролиз может протекать необратимо, если продукты гидролиза уходят из сферы реакции (выпадение осадка, выделение газа):

t

FеСl3+ 3Н2О ↔Fе(ОН)3+ 3НСl

добавление щелочи

NН4Сl+ Н2ОNН4ОН + НСl

добавление кислоты