Г. В. Плеханова (технический университет) к афедра общей и физической химии общая химия Сборник задач
 Скачать 2.09 Mb.
|
5.4. ГидролизГидролизом называют процессы разложения химических соединений в результате реакции с водой. Гидролиз соли – это реакция, обратная процессу образования соли путем нейтрализации кислоты основанием.
Гидролизуются только соли, содержащие в своем составе ионы слабых электролитов: слабой кислоты или слабого основания. Правила составления уравнений гидролиза 1. Записывают уравнение диссоциации соли. 2. Определяют ион слабого электролита, который может гидролизоваться. Ионов сильных кислот и оснований сравнительно немного, наиболее распространенные следует запомнить: NO3, SO4, Cl, Br, I, ClO4, катионы Na+, K+ и других щелочных металлов, а также Ba2+ и Sr2+. Перечисленные ионы не гидролизуются! Все остальные ионы, за редким исключением, образуют слабые электролиты и гидролизуются. 3. Составляют ионное уравнение гидролиза по схеме: ион слабого электролита+вода слабый электролит+ион, оставшийся от молекулы воды. 4. Записывают молекулярное уравнение гидролиза, добавляя к ионам противоионы. В зависимости от состава соли различают следующие типы гидролиза. Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой. Гидролизуется анион слабой кислоты.
В растворе появляются ионы ОН, поэтому среда - щелочная, рН > 7. Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой. Гидролизуется катион слабого основания.
В растворе появляются ионы Н+, поэтому среда кислая, рН < 7. Гидролиз соли, образованной двумя слабыми электролитами. Гидролиз протекает как по катиону, так и по аниону
Образующиеся слабые кислота и основание диссоциируют в разной степени, поэтому среда в растворе зависит от их относительной силы. Если кислота сильнее, то ее константа диссоциации больше и среда слабокислая. Если сильнее основание, то среда слабощелочная. Количественные характеристики гидролиза константа и степень гидролиза. В большинстве случаев константа гидролиза Khне превышает величину 10–3 и гидролиз солей, образованных одним слабым электролитом, протекает в малой степени. Гидролиз многозарядных ионов в основном проходит по первой ступени. От значения константы гидролиза зависит рН раствора соли. Степенью гидролиза (аналогично степени диссоциации) называют отношение числа гидролизованных ионов к общему числу ионов слабого электролита в растворе. Соль образована одним слабым электролитом Константу гидролиза вычисляют по формуле:
где Kh,1 - константа гидролиза по первой ступени, Kw - ионное произведение воды, равное 1014 при 298 K; Kdn – последняя константа диссоциации слабого электролита. Константы диссоциации гидроксокомплексов металлов называют ступенчатыми константами нестойкости, их находят в справочнике в таблице констант нестойкости гидроксокомплексов. Степень гидролиза связана с константой гидролиза уравнением:
где С – концентрация гидролизующегося иона, моль/кг. В растворах солей, гидролизующихся по аниону, среда щелочная (см. уравнение (67)) и расчет рН ведут по формуле:
В растворах солей, гидролизующихся по катиону, среда кислая (см. уравнение (68)), расчет рН ведут по формуле
Соль образована двумя слабыми электролитами Константу гидролиза вычисляют по формуле:
где Kосн и Kк - константы диссоциации основания и кислоты, образующих соль. Формула (96) служит для расчета константы гидролиза по табличным значениям констант диссоциации. Степень гидролиза вычисляют по уравнению:
Отношение концентраций ионов Н+ и ОН в растворе соли определяется относительной силой кислоты и основания:
где Kк и Kосн - константы диссоциации слабых кислоты и основания, которыми образована соль. Отсюда следует, что при 298 К (KW = 1014):
Константа и степень гидролиза у соли, образованной двумя слабыми электролитами, значительно выше, чем у солей, образованных одним слабым электролитом. |
,
,
.
.
,
.
или 
.