Гидролиз солей

Химическое обменное взаимодействие ионов растворенной соли с водой, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением рН среды, называется гидролизом.

Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: a) KCN, б) Na₂СО₃, в) ZnSO₄. Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение, а) Цианид калия KCN – соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. 9) HCN и сильного основании КОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы К⁺ и анионы CN^–. Катионы К⁺ не могут связывать ионы ОН^– воды, так как КОН – сильный электролит. Анионы же CN^– связывают ионы Н⁺ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется, как говорят, по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

CN^– + H₂O HCN + OH^–

или в молекулярной форме

KCN + Н₂О HCN + КОН

В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов ОН^–, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).

б) Карбонат натрия Na₂СО₃ – соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли CO^2–₃, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой соли НСО^–₃, а не молекулы Н₂СО₃, так как ионы НСО₃ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н₂СО₃. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

CO^2–₃ + Н₂О НCO^–₃ +ОН^–

или в молекулярной форме

Na₂CO₃ + H₂O NaHCO₃ + NaOH

В растворе появляется избыток ионов ОН^–, поэтому раствор Na₂CО₃ имеет щелочную реакцию (рН > 7).

в) Сульфат цинка ZnSO₄ – соль слабого многокислотного основания Zn(ОН)₂ и сильной кислоты H₂SO₄. В этом случае катионы Zn²⁺ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH⁺. Образование молекул Zn(OH)₂ не происходит, так как ионы ZnOH⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)₂. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Zn²⁺ + Н₂О ZnOH⁺ + Н⁺

или в молекулярной форме:

2ZnSO₄ + 2Н₂О (ZnOH)₂SO₄ + H₂SO₄

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnSO₄ имеет кислую реакцию (pH < 7).

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов А1(NO₃)₃ и К₂СО₃? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.

Решение. Соль А1(NО₃)₃ гидролизуется по катиону, а К₂СО₃ – по аниону:

Al³⁺ + Н₂О АlOН²⁺ + Н⁺

CO^2–₃ + H₂O HCO₃⁺ + OH^–

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н⁺ и ОН^– образуют молекулу слабого электролита Н₂О. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием А1(ОН)₃ и СО₂(Н₂СО₃). Ионно-молекулярное уравнение:

2А1³⁺ + 3CO^2–₃ + 3Н₂О = 2Аl(ОН)₃ + 3СО₂

молекулярное уравнение:

2Al(NO₃)₃ + 3К₂СО₃ + ЗН₂O =2А1(ОН)₃ + 3СО₂ + 6KNO₃

Контрольные вопросы

201. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов K₂S и СrСl₃. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.

202. К раствору FeCl₃ добавили следующие вещества: a) HCl; б) КОН; в) ZnCl₂; г) Na₂СОз. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

203. Какие из солей Al₂(SO₄)₃, K₂S, Pb(NO₃)₂, КСl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7<) имеют растворы этих солей?

204. При смешивании растворов FeCl₃ и Na₂СО₃ каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.

Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.

205. К раствору Nа₂СО₃ добавили следующие вещества: a) HCl; б) NaOH; в) (NО₃)₂; г) K₂S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

206. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na₂S, А1Сl₃, NiSO₄? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

207. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Pb(NO₃)₂, Na₂CO₃, Fe₂(SO₄)₃. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?

208.Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей НСООК, ZnSО₄, А1(NO₃)₃. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?

209.Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na₃PO₄, K₂S, CuSO₄? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

210.Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuCl₂, Сs₂СО₃, Сr(NО₃)₃. Какое значение рН (> 7<) имеют растворы этих солей?

211.Какие из солей RbCl, Сr₂(SО₄)₃, Ni(NО₃)₂, Na₂SO₃ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7<) имеют растворы этих солей?

212.К раствору Al₂(SO₄)₃ добавили следующие вещества: а) Н₂SО₄; б) КОН, в) Na₂SO₃; г) ZnSO₄. В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.

213.Какая из двух солей при равных условиях вбольшей степени подвергается гидролизу: Na₂СО₃ или Na₂SO₃; FеС1₃ или FeCl₂? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

214.При смешивании растворов A1₂(SO₄)₃ и Na₂CO₃ каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение происходящего совместного гидролиза.

215.Какие из солей NaBr, Na₂S, K₂CO₃, CoCl₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?

216.Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: NaCN или NaClO; MgCl₂ или ZnCl₂? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

217.Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию; б) кислую реакцию.

218.Какое значение рН (> 7<) имеют растворы следующих солей: К₃РО₄, Pb(NO₃)₂, Na₂S? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

219.Какие из солей К₂СО₃, FeCl₃, K₂SO₄, ZnCl₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?

220.При смешивании растворов Al₂(SO₄)₃ и Na₂S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.