Лекция 4. Гидролиз солей

водой, приводящее к образованию слабого электролита.

Гидролизу могут подвергаться только те

соли, в состав которых входит катион слабого основания или анион слабой кислоты.

– гидролиз катиона.

NH4Cl + HOH ↔ NH4OH + HCl

NH4OH

HCl
слабое сильная
основание кислота

Ионно-молекулярное уравнение

NH4+ + Cl- + HOH ↔ NH4OH- + H+ + Cl-

NH4+ + HOH ↔ NH4OH + H+

В растворе увеличивается концентрация ионов водорода.

Следовательно, при гидролизе катиона слабого основания образуется кислая среда с рН < 7.

FeCl3 + HOH ↔ FeOHCl2 + HCl

Fe(OH)3 HCl
слабое

сильная
основание кислота

Fe3+ + 3Cl- + HOH ↔ FeOH2+ + 2Cl- + H+ + Cl-
Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+

2 ступень FeOHCl2 + HOH ↔ Fe(OH)2Cl + HCl
FeOH2+ + 2Cl- + HOH ↔ Fe(OH)2+ + Cl- + H+ + Cl-
FeOH2+ + HOH ↔ Fe(OH)2+ + H+

3 ступень Fe(OH)2Cl + HOH ↔ Fe(OH)3 + HCl
Fe(OH)2+ + Cl- + HOH ↔ Fe(OH)3 + H+ + Cl-
Fe(OH)2+ + HOH ↔ Fe(OH)3 + H+

Гидролиз такого типа на практике идет по первой ступени. Гидролиз по второй и третьей ступеням возможен при сильном разбавлении или нагревании раствора.

– гидролиз аниона.

CH3COONa + HOH ↔ CH3COOH + NaOH

СН3СООН

NaOH
слабая сильное
кислота основание

Ионно-молекулярное уравнение

CH3COO- + Na+ + HOH ↔ CH3COOH + Na+ + OH-

CH3COO- + HOH ↔ CH3COOH + OH-

В растворе увеличивается концентрация гидроксид-ионов.

При гидролизе аниона слабой кислоты образуется щелочная среда с рН > 7.

HOH ↔ NaHCO3 + NaOH

H2CO3 NaOH
слабая

сильное
кислота основание

2Na+ + CO32- + HOH ↔ Na+ + HCO3- + Na+ + OH-
CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-

2 ступень NaHCO3 + НОН ↔ H2CO3 + NaOH
Na+ + HCO3- + HOH ↔ H2CO3 + Na+ + OH-
HCO3- + НОН ↔ H2CO3 + OH-

Гидролиз преимущественно идет по первой ступени.

+ НОН ↔ CH3COOH + NН4OH

СН3СООН NH4OH

слабая слабое
кислота основание

Ионно-молекулярное уравнение одновременного гидролиза катиона и аниона

NН4+ + CH3COO- + НОН ↔ CH3COOH + NН4OH.

Одновременный гидролиз аниона слабой кислоты и катиона слабого основания приводит к образованию двух слабых электролитов равной силы.

Если их константы диссоциации достаточно близки, раствор сохраняет нейтральную реакцию с рН ≈ 7.

+ НОН ↔ NaOH + HCl

NaOH

HCl
сильное сильная
основание кислота

Na+ + Cl- + HOH ↔ Na+ + ОН- + H+ + Cl-
HOH ↔ H+ + OH-

Катион сильного основания и анион сильной кислоты не гидролизуются, поскольку в этом случае не могут образоваться малодиссоциированные соединения.

При растворении такой соли в воде рН = 7 и практически не меняется, среда нейтральная.

основания) и Na2CO3 (соль слабой кислоты) происходит взаимное усиление гидролиза

обеих солей.

1 ступень Mg2+ + HOH ↔ Mg(OH)+ + H+
CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH-

Ионы Н+ и ОН- взаимно нейтрализуют друг друга, соединяясь в малодиссоциированное соединение H2O. В результате оба процесса смещаются вправо и гидролиз идет до конца.

2 ступень Mg(OH)+ + HOH ↔ Mg(OH)2 + H+
HCO3- + HOH ↔ H2CO3 + OH-

Суммарное уравнение гидролиза
Mg2+ + CO32- + HOH ↔ Mg(OH)2↓ + СО2↑

гидролизоваться только одна соль.

Если смешать растворы CuSO4 и Na2CO3,

то уравнение реакции будет иметь следующий вид:

2CuSO4 + 2Na2CO3 + HOH ↔ (CuOH)2CO3↓ + СО2 + 2Na2SO4

2Cu2+ + 2CO32- + HOH ↔ (CuOH)2CO3↓ + СО2

В этом случае гидролиз Na2CO3 проходит до конца.

А что касается второй соли, то образуется не Cu(OH)2, а (CuOH)2CO3, поскольку растворимость (CuOH)2CO3 меньше растворимости Cu(OH)2.

имеет необычный вид

(NH4)2CO3 + HOH ↔ 2NH3↑ + CO2↑ +

HOH

2NH4+ + CO32- + HOH ↔ 2NH3↑ + CO2↑ + HOH

Это объясняется тем, что при гидролизе аниона и катиона образуются ионы ОН- и Н+, которые взаимодействуют друг с другом:

Н+ + ОН- ↔ НОН

гидролиза Кгидр.

Как и константа диссоциации, она выводится из закона

действия масс.

1) Гидролизу соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием (NaNO2), соответствует обратимый процесс:

NO2- + HOH ↔ HNO2 + OH-

Константа равновесия имеет вид:

получается
Из этого выражения следует, что чем слабее кислота (чем меньше

Ккисл), тем сильнее гидролиз соли, которую она образует.

HOH ↔ NH4OH + H+
Следовательно, чем слабее основание (чем меньше

Косн), тем сильнее гидролиз образованной им соли.

(CH3COONН4), имеет вид

NН4+ + CH3COO- + НОН ↔ CH3COOH +

NН4OH

также степень гидролиза β.

Степень гидролиза соли β – это отношение

числа молекул, подвергшихся гидролизу, к общему числу молекул соли в растворе.

Имеется зависимость между степенью и константой гидролиза:

где: СМ – молярная концентрация раствора соли (моль/л).

Как правило, β << 1, поэтому в расчете можно допустить 1 – β ≈ 1.

Тогда связь между β и Кгидр выражается соотношением:

Отсюда следует, что при разбавлении раствора гидролиз усиливается.