Как написать уравнение гидролиза солей

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:

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.

Тогда константа равновесия будет выглядеть следующим образом:

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

K_g = [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.

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.

Источник статьи: http://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/11-klass/gidroliz/gidroliz-solej/

Алгоритм составления уравнений гидролиза солей

Рассмотрим алгоритм составления уравнений гидролиза солей на примере хлорида аммония NH₄Cl.

1 шаг:Учитывая, что гидролизу подвергаются только растворимые соли, определим по таблице растворимости растворимость соли в воде;

2 шаг: Составим уравнение диссоциации соли: NH₄Cl → NH₄ + + Cl − ;

3 шаг: Определим природу соли (соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются): соль NH₄Cl образована слабым основанием NH₄OH и сильной кислотой HCl;

4 шаг: Проведем анализ, какой из ионов соли с ионами воды образует слабый электролит (выучить ряды сильных и слабых электролитов); учитывая, что катион соли взаимодействует с анионом ОН − воды, анион соли – с катионом Н + воды:

Ион NH₄ + соответствует слабому электролиту – основанию NH₄OH;

Ион Cl — соответствует сильному электролиту – кислоте HCl.

5 шаг: Сделаем вывод, какой из ионов соли подвергается гидролизу:

NH₄ + − ион, образующий слабый электролит, следовательно, он и подвергается гидролизу;

6 шаг: Установим число ступеней гидролиза соли (заряд иона, подвергающегося гидролизу, указывает на число ступеней гидролиза соли) − у иона NH₄ + заряд иона равен единице, следовательно, соль подвергается гидролизу в одну ступень;

7 шаг: Составим краткое ионное уравнение первой ступени гидролиза соли, учитывая обратимость процесса гидролиза:

8 шаг: Определим среду и рН раствора соли. Если в кратком ионном уравнении образуется ион Н + − среда раствора кислая, рН − − среда раствора щелочная, рН > 7;

9 шаг: Составим полное ионное уравнение гидролиза соли. Подставим в краткое ионное уравнение противоположно заряженный ион (противоион) иону NH₄ + . В соли NH₄Cl противоионом является хлорид-ион Cl − :

NH₄ + + Cl − + HOH ↔ NH₄OH + H + + Cl − ;

10 шаг: Составим молекулярное уравнение, объединяя противоионы в левой и правой частях схемы в молекулы:

11 шаг: Установим продукты гидролиза соли. Конечными продуктами гидролиза соли являются кислота и основание (или амфотерный гидроксид). Так, продуктами гидролиза соли NH₄Cl являются основание – гидроксид аммония NH₄ОН и хлороводородная (соляная) кислота НСl.

Примечание: если соль подвергается ступенчатому гидролизу, то для образовавшихся в промежуточных ступенях гидролиза кислых или основных солей необходимо выполнить шаги 3 − 11.

Ступенчатый гидролиз солей

Соли, образованные слабой многоосновной кислотой и сильным основанием или слабым многокислотным основанием (амфотерным гидроксидом) и сильной кислотой подвергаются гидролизу по ступеням. Число ступеней гидролиза соли равно заряду иона, подвергающегося гидролизу, если образующиеся промежуточные продукты гидролиза соли хорошо растворимы в воде. В этом случае образуются конечные продукты гидролиза соли – кислота, основание или амфотерный гидроксид.

При ступенчатом гидролизе аниона промежуточными продуктами гидролиза соли являются кислые соли:

При ступенчатом гидролизе катиона промежуточными продуктами гидролиза соли являются основные соли:

1 ступень: AlCl₃ + HOH ↔ Al(OH)Cl₂ + HCl,

2 ступень: Al(OH)Cl₂ + HOH ↔ Al(OH)₂Cl + HCl,

3 ступень: Al(OH)₂Cl + HOH ↔ Al(OH)₃ + HCl.

Если промежуточный продукт гидролиза – труднорастворимая основная соль, то гидролиз протекает до образования этой соли:

1 ступень: SbCl₃ + HOH ↔ Sb(OH)Cl₂ + HCl,

2 ступень: Sb(OH)Cl₂ + HOH ↔ Sb(OH)₂Cl↓ + HCl,

Источник статьи: http://studopedia.ru/19_81472_algoritm-sostavleniya-uravneniy-gidroliza-soley.html

Как написать уравнение гидролиза солей

Гидролиз солей — это химическое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к образованию слабого электролита.

Если рассматривать соль как продукт нейтрализации основания кислотой, то можно разделить соли на четыре группы, для каждой из которых гидролиз будет протекать по-своему.

Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (KBr, NaCl, NaNO₃), гидролизу подвергаться не будет, так как в этом случае слабый электролит не образуется.

рН таких растворов = 7. Реакция среды остается нейтральной.

2). Гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион)

В соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (FeCl₂, NH₄Cl, Al₂(SO₄)₃, MgSO₄) гидролизу подвергается катион:

FeCl₂ + HOH Fe(OH)Cl + HCl
Fe 2+ + 2Cl — + H + + OH — FeOH + + 2Cl — + Н +

В результате гидролиза образуется слабый электролит, ион H + и другие ионы.

3). Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион)

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (КClO, K₂SiO₃, Na₂CO₃, CH₃COONa) подвергается гидролизу по аниону, в результате чего образуется слабый электролит, гидроксид-ион ОН — и другие ионы.

рН таких растворов > 7 (раствор приобретает щелочную реакцию).

4). Совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион и анион)

Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой (СН₃СООNН₄, (NН₄)₂СО₃, Al₂S₃), гидролизуется и по катиону, и по аниону. В результате образуются малодиссоциирующие основание и кислота. рН растворов таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания. Мерой силы кислоты и основания является константа диссоциации соответствующего реактива.

Реакция среды этих растворов может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной:

Гидролиз — процесс обратимый.

Гидролиз протекает необратимо, если в результате реакции образуется нерастворимое основание и (или) летучая кислота

Алгоритм составления уравнений гидролиза солей

1. Определяем силу электролита – основания и кислоты, которыми образована рассматриваемая соль.

Помните! Гидролиз всегда протекает по слабому электролиту, сильный электролит находится в растворе в виде ионов, которые не связываются водой.

Слабые — CH 3 COOH , H 2 CO 3 , H 2 S, HClO, HClO 2

Слабые – все нерастворимые в воде основания и NH ₄ OH

2. Записываем диссоциацию соли в водном растворе, определяем ион слабого электролита, входящий в состав соли:

От слабого электролита в соли присутствует анион CO ₃ 2- , он будет связываться молекулами воды в слабый электролит – происходит гидролиз по аниону.

3. Записываем полное ионное уравнение гидролиза – ион слабого электролита связывается молекулами воды

В продуктах реакции присутствуют ионы ОН — , следовательно, среда щелочная pH >7

4 . Записываем молекулярное гидролиза

На практике с гидролизом учителю приходится сталкиваться, например при приготовлении растворов гидролизующихся солей (ацетат свинца, например). Обычная “методика”: в колбу наливается вода, засыпается соль, взбалтывается. Остается белый осадок. Добавляем еще воды, взбалтываем, осадок не исчезает. Добавляем из чайника горячей воды – осадка кажется еще больше… А причина в том, что одновременно с растворением идет гидролиз соли, и белый осадок, который мы видим это уже продукты гидролиза – малорастворимые основные соли. Все наши дальнейшие действия, разбавление, нагревание, только усиливают степень гидролиза. Как же подавить гидролиз? Не нагревать, не готовить слишком разбавленных растворов, и поскольку главным образом мешает гидролиз по катиону – добавить кислоты. Лучше соответствующей, то есть уксусной.

В других случаях степень гидролиза желательно увеличить, и чтобы сделать щелочной моющий раствор бельевой соды более активным, мы его нагреваем – степень гидролиза карбоната натрия при этом возрастает.

Важную роль играет гидролиз в процессе обезжелезивания воды методом аэрации. При насыщении воды кислородом, содержащийся в ней гидрокарбонат железа(II) окисляется до соли железа(III), значительно сильнее подвергающегося гидролизу. В результате происходит полный гидролиз и железо отделяется в виде осадка гидроксида железа(III).

На этом же основано применение солей алюминия в качестве коагулянтов в процессах очистки воды. Добавляемые в воду соли алюминия в присутствии гидрокарбонат-ионов полностью гидролизуются и объемистый гидроксид алюминия коагулирует, увлекая с собой в осадок различные примеси.

№1. Запишите уравнения гидролиза солей и определите среду водных растворов (рН) и тип гидролиза:
Na₂SiO₃ , AlCl₃, K₂S.

№2. Составьте уравнения гидролиза солей, определите тип гидролиза и среду раствора:
Сульфита калия, хлорида натрия, бромида железа (III)

№3. Составьте уравнения гидролиза, определите тип гидролиза и среду водного раствора соли для следующих веществ:
Сульфид Калия — K₂S, Бромид алюминия — AlBr₃, Хлорид лития – LiCl, Фосфат натрия — Na₃PO₄, Сульфат калия — K₂SO₄, Хлорид цинка — ZnCl₂, Сульфит натрия — Na₂SO₃, Cульфат аммония — (NH₄)₂SO₄, Бромид бария — BaBr₂ .

Источник статьи: http://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/9-klass—vtoroj-god-obucenia/urok-no10-11-gidroliz-solej