Основная цель лабораторных занятий связать теоретиче

• Название: Основная цель лабораторных занятий связать теоретиче
• Дата: 18.11.2021
• Размер: 131.07 Kb.
• Имя файла: MULR.docx
• Тип: Лекция; #276013
• страница: 14 из 17

РАБОТА № 6. ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОЛИЗА СОЛЕЙ

Цель работы: ознакомиться с процессом гидролиза солей и его следствиями, научиться составлять уравнения гидролиза.

Общие сведения

Гидролиз соли – это реакция обменного разложения соли водой (реакция, обратная реакции нейтрализации).

При гидролизе ионы, образующиеся при диссоциации соли, могут отрывать от молекулы воды катионы водорода или гидроксид- ионы. При этом равновесие, характерное для чистой воды, перестает выполняться, и среда раствора становится кислой или щелочной.

В реакцию гидролиза вступают только соли, образованные хотя бы одним слабым электролитом, а именно: соли слабой кисло- ты (или амфолита как кислоты) и сильного основания; соли слабого основания (или амфолита как основания) и сильной кислоты; соли слабой кислоты и слабого основания.

Соли сильной кислоты и сильного основания в реакцию гид- ролиза в обычных условиях не вступают – реакция среды нейтраль- ная.

Рассмотрим гидролиз различных типов солей (в зависимости от природы кислоты и основания, их образующих).
48

1. 
   При гидролизе соли слабой кислоты (или амфолита как кислоты) и сильного основания образуются щелочи (реакция среды щелочная) и кислоты или кислые соли. Процесс называется гидро-лизомпоаниону. Он в большинстве случаев обратимый.
   

При гидролизе соли однооснóвной кислоты HA образуется кислота.


2
Диссоциация нитрита натрия описывается уравнением: NaNO₂  Na^  NO^ .

С водой взаимодействует нитрит-ион по реакции


2 2
NO^  HOH \ HNO  OH^ .

Добавляя к ионам противоионы, запишем молекулярное уравнение гидролиза

NaNO₂  H₂O \ HNO₂  NaOH .

При гидролизе соли многооснóвной кислоты H _yAn

ется кислая соль.

образу-

3
Диссоциация карбоната натрия описывается уравнением: Na₂CO₃  2Na^  CO^2 .

С водой взаимодействует карбонат-ион по реакции:

3 3
CO^2  HOH \ HCO^  OH^ .

Добавляя к ионам противоионы, запишем молекулярное уравнение гидролиза

Na₂CO₃ + H₂O \ NaHCO₃ + NaOH.

Возможен вариант, когда соли рассматриваемого типа в раз- бавленных растворах полностью разлагаются водой – необратимыйгидролизпоаниону. Это относится к солям амфолитов как кислот.

2. 
   При гидролизе соли слабого основания (или амфолита как основания) и сильной кислоты образуются сильные кислоты (реак- ция среды кислая) и основания (амфолиты как основания) или
   

49

оснóвные соли. Процесс называется гидролизом по катиону. В не- которых случаях он носит обратимый характер. Обратимый гидро- лиз по катиону имеет место у солей Ag(I), Al, Be, Cd, Co(II), Cr(II), Cr(III), Cu(II), Fe(II), Fe(III), Ga, In(III), La, Mg, Mn(II), NH₄, Ni(II), Pb(II), Sc(III), V(III), Y, Zn.

При гидролизе соли однокислотного основания KtOH обра- зуется основание.


4 3
Диссоциация нитрата аммония описывается уравнением: NH₄ NO₃  NH⁺  NO^ .

С водой взаимодействует ион аммония

4 4
NH^  HOH \ NH OH  H^ .

Добавляя к ионам противоионы, запишем молекулярное уравнение гидролиза

NH₄ NO₃  H₂O \ NH₄OH  HNO₃ .

При гидролизе соли многокислотного основания образуется оснóвная соль.

x
^Kt ^OH

Диссоциация сульфата железа(II) описывается уравнением:


4
FeSO₄  Fe^2  SO^2 .

С водой взаимодействует ион железа(II)

Fe^2  HOH \ FeOH^  H⁺ .

Добавляя к ионам противоионы, запишем молекулярное уравнение гидролиза

^{2FeSO4  2H2O \} ^FeOH₂ ^{SO4  H2SO4 .}

Степень гидролиза солей этих двух групп невелика, не пре- вышает нескольких процентов. Поэтому гидролиз многозарядных ионов протекает не далее первой ступени, т.е. ограничивается взаи- модействием иона только с одной молекулой воды.
50

Гидролиз соли, образованной двумя слабыми электроли-тами.Гидролиз протекает как по катиону, так и по аниону:

М⁺ + А^ + Н₂О \ МОН + НА.

Например, ацетат аммония CH₃COONH₄ образован слабым основанием NH₄OH и слабой кислотой CH₃COOH, соответственно с водой взаимодействует и катион аммония, и ацетат-ион:


4 2 3 4
CH₃COO^  NH^  H O \ CH COOH  NH OH

Молекулярная форма реакции:

CH₃COONH₄ + H₂O \ CH₃COOH + NH₄OH.

Образующиеся слабые кислота и основание диссоциируют в разной степени, поэтому среда в растворе зависит от их относитель- ной силы. Если кислота сильнее, то ее константа диссоциации боль- ше и среда слабокислая. Если сильнее основание, то среда слабоще- лочная.

Степень гидролиза соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием многократно выше, чем у солей первых двух групп, гидролизующихся только по одному иону. Если продуктами гидролиза являются труднорастворимые соединения или газы, что имеет место при гидролизе солей многоосновных кислот и многоки- слотных оснований, то гидролиз протекает полностью. Пример пол- ного (необратимого) гидролиза:

Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑.

Чем слабее кислота или основание, образующиеся в резуль- тате гидролиза, тем больше глубина протекания процесса.

С увеличением количества воды, т.е. с разбавлением раство- ра, степень гидролиза возрастает.

Гидролиз эндотермический процесс, а следовательно, сте- пень гидролиза растет с повышением температуры.

Гидролиз солей первой группы может быть подавлен добав- лением кислоты, а солей второй группы – добавлением щелочи.

При смешивании растворов солей первой и второй групп, содержащих многозарядные остатки слабых кислот и слабых осно-

51

ваний, происходит взаимное усиление гидролиза. По отдельности такие соли гидролизованы незначительно, но если растворы сме- шать, то происходит связывание ионов водорода и гидроксид-ионов. В соответствии с принципом Ле Шателье – Брауна оба равновесия смещаются вправо, гидролиз усиливается и протекает полностью. При взаимном усилении гидролиза всегда выпадает осадок и выде- ляется газ:

^{2AlCl3  3Na2CO3  3H2O  2Al}^OH₃ ^{ 3CO2  6NaCl .}

Контрольные вопросы

1. 
   Что такое гидролиз?
   
2. 
   Какие соли не гидролизуются?
   
3. 
   Каковы основные типы гидролиза?
   
4. 
   Как протекает гидролиз соли, образованной сильной ки- слотой и слабым основанием?
   
5. 
   Как протекает гидролиз соли, образованной слабой кисло- той и сильным основанием?
   
6. 
   Как протекает гидролиз соли, образованной слабой кисло- той и слабым основанием?
   
7. 
   От каких факторов зависит степень гидролиза?
   
8. 
   Как можно подавить гидролиз?
   
9. 
   Что называется взаимным усилением гидролиза?
   

Оборудование и реактивы

В штативе: хлорид железа(III), сульфат цинка(II), сульфат алюминия, сульфат хрома(III), сульфат магния, карбонат натрия, ацетат натрия – растворы концентрацией 5 %; лакмус – раствор кон- центрацией 1 %. В вытяжном шкафу: соляная кислота – раствор концентрацией 15 %, сульфид натрия – раствор концентрацией 5 %. Получить у преподавателя: спиртовку – 1 шт., песчаную баню – 1 шт., пробирки – 5 шт.; хлорид сурьмы(III), сульфит натрия – рас- творы концентрацией 5 %; хлорид олова(II) – кристаллический; цинк
52

металлический; универсальную индикаторную бумагу, фенолфтале- ин.

Выполнение работы

Опыт 1. Гидролиз солей. В отдельные пробирки налить по 3

– 4 капли растворов сульфата цинка(II), сульфата алюминия, карбо- ната натрия и сульфида натрия. Добавить по 1 – 2 капли лакмуса и записать в таблицу окраску каждого из растворов этих солей. Вы- лить содержимое пробирок, промыть их дистиллированной водой и вновь налить указанные выше растворы. Добавить по 1 – 2 капли фенолфталеина и записать окраску растворов. Определить рН каж- дого раствора при помощи универсальной индикаторной бумаги.