• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция

Гідроліз солей

Реакції у розчинах електролітів. Іонні рівняння

Згідно з теорією електролітичної дисоціації, реакції у розчи­нах електролітів відбуваються між іонами.

Реакції між іонами відбуваються лише тоді, коли внаслідок їхньої взаємодії утворюється малорозчинна або летка сполука або слабкий електроліт..

Розглянемо приклади утворення малорозчинних продуктів ре­акції. Якщо до розчину нітрату барію добавити розчин сульфату калію або іншої солі, яка у своєму складі має сульфат-іон (напри­клад, сульфат амонію, натрію), то випадає білий осад суль­фату барію. Замість розчину солі можна добавити сірчану кислоту. Запишемо кілька рівнянь реакцій утворення сульфату барію:

Ва (N0₃)₂ + K₂S0₄ = BaS0₄↓ + 2KNO₃;

Ba (N0₃)₂ + Na₂S0₄ = BaS0₄↓ + 2NaN0₃;

Ba (NO₃)₂ + H₂S0₄ = BaS0₄↓+ 2HN0₃.

Наведені рівняння свідчать проте, що утворення малороз­чинного у воді сульфату барію є наслідком взаємодії лише двох іонів Ва²⁺ і S0₄^2-. Справді, якщо записати добре розчинні і сильні електроліти для всіх трьох рівнянь реакції утворення BaS0₄ у ви­гляді іонів і скоротити однакові іони в цих рівняннях, то можна бачити, що фактично реакція відбувається між іонами Ва²⁺ і S0₄^2-, а всі інші іони ніяких змін не зазнають. Наприклад:

Ва²⁺ + 2N0₃^- + 2К⁺ + SO₄^2- = BaS0₄ ↓ + 2K⁺ + 2NO₃^-;

Ва²⁺ + SO₄^2- = BaS0₄ ↓.

Ці рівняння є іонно-молекулярними рівняннями утворення суль­фату барію. Повним йонно-молекулярним і скороченим йонно-молекулярним рівняннями.

Прикладом реакції з утворенням леткої речовини є реакція взаємодії сульфіду калію і хлороводневої кислоти, оскільки роз­чинність сірководню у воді незначна і при нагріванні розчину різко зменшується:

K₂S + 2НС1 = 2КС1 + H₂S↑;

2К⁺ + S^2- + 2Н⁺ + 2СГ = 2К⁺ + 2СГ + H₂S↑;

2Н⁺ + S^2- = H₂S↑.

Приклади утворення малодисоційованої сполуки - це зви­чайні реакції нейтралізації, які є зворотними відносно реакції дисоціації води, і утворення слабкої кислоти або слабкої основи:

2NaC10 + H₂S0₄ = Na₂S0₄ + 2НС10;

C10^- + H⁺ = HC10.

NH₄Br + KOH = KBr + NH₃ • Н_аО;

NH₄⁺ + О Н^- = NH₃ • Н₂0

Електролітична дисоціація води на іони водню і гідроксилу спри­чинює те, що вони можуть утворювати з іонами солей слабкі або малорозчинні електроліти. Внаслідок цього концентрація іонів води змінюється і багато які розчини середніх солей мають кислу або лужну реакцію. рН розчинів таких солей може бути більше або менше семи.

Взаємодія солі з водою, яка призводить до утворення слабкого або погано розчинного електроліту, називається гідролізом солі. Гідроліз можна визначити як реакцію обмінного розкла­дання солі водою або як процес, обернений реакції нейтралізації. Отже, гідроліз - це рівноважний процес і можна створити умови, за яких сіль гідролізувати не буде. Гідроліз солі є окремим випад­ком взаємодії іонів солі з розчинником - водою. Взаємодія солі з розчинником, що супроводиться утворенням слабкого електроліту, називається сольволізом.

Гідролізу зазнають солі, що утворюються за участю слабких кислот і основ. Солі, які є похідними сильних кислот і основ, не гідролізують, оскільки їх іони (катіони й аніони) не зв'язують іони води (ОН^- або Н⁺), а отже, і не зміщують її іонну рівновагу. Тому розчини таких солей, як NaC10₄, KСІ, KN0₃, Na₂S0₄, СаС1₂, Ba (N0₃)₂ не гідролізують, їх розчини нейтральні (рН = 7).

Залежно від типу солі механізм гідролізу останньої може бути різним. У водному розчині катіони гідратуються за рахунок донорно-акцепторного, а аніони — за рахунок водневого зв'язку.

Розглянемо типові випадки гідролізу солей.

1. Сіль, утворена слабкою основою і сильною кислотою. Це най­поширеніший випадок, оскільки більшість гідроксидів металів, зокрема багатовалентних, є слабкими основами. Солі слабких основ і сильних кислот гідролізують з утворенням слабкої основи (якщо це сіль однокислотної основи) або основних солей. При цьому утворюється вільна сильна кислота, а розчини таких солей мають кислу реакцію (рН < 7). Наприклад, гідроліз NH₄C1 відбувається відповідно до рівнянь:

NH₄C1 + Н₂0 ↔ NH₃ ·Н₂0 + HC1;

NH₄⁺ + СІ^- + H₂0 ↔ NH₃ • H₂0 + Н⁺ + СІ^-;

NH₄⁺ + Н₂0 ↔ NH₃ • Н₂0 + Н⁺.

Іони NH₄⁺ взаємодіють з іонами гідроксилу води, утворюючи слабкий електроліт NH₃·H₂0. Іони водню води не утворюють з іонами СІ^- молекул, оскільки НСІ - це сильний електроліт. Отже, у розчині створюється певний надлишок іонів водню і тому розчин NH₄C1 має кислу реакцію.

Подібно, проте ступінчасто, гідролізують солі, утворені багатокислотними слабкими основами. При цьому гідроліз солі відбу­вається переважно за першим ступенем:

ВіСІ₃ + Н₂0 ↔ Ві (ОН) СІ₂ + HC1;

Ві³⁺ + Н₂0 ↔ ВіОН²⁺ + Н⁺ (перший ступінь);

Ві (ОН) С1₂ + Н₂0 ↔ Ві (OH)₂СІ + HC1;

Ві (ОН)²⁺ + Н₂0 ↔ Ві (ОН)₂⁺ + H⁺ (другий ступінь);

Ві (ОН)₂СІ + Н₂0 ↔ Ві (0Н)₃ + НСІ;

Ві (OH)₂⁺ + H₂0 ↔ Ві(ОН)₃ + Н⁺.

Такі самі рівняння реакцій гідролізу можна записати для солей AlСІ₃, FeCl₃, Fe (C10₄)₃ та ін.

Оскільки гідроліз солі є оборотним процесом, то, щоб запобігти її гідролізу (змістити рівновагу вліво), до розчину треба добавити відповідну кислоту, наприклад НСІ (при гідролізі хлоридів металів).

2. Сіль, утворена слабкою кислотою і сильною основою. Прикла­дом таких солей є KCN, СН₃СООК, К₂С0₃, Na₂S, К₃Р0₄ та ін. Запишемо рівняння гідролізу деяких з них:

KCN + Н₂0 ↔ HCN + КОН;

CN^- + Н₂0 ↔ HCN + ОН^-.

Як видно, внаслідок гідролізу солі утворюється деякий надли­шок іонів ОН^- і тому розчини солей, утворених сильною основою і слабкою кислотою, мають лужну реакцію (рН >7). Солі багатоосновних кислот гідролізують ступінчасто:

К₂С0₃ + Н₂0 ↔ КНС0₃ + КОН;

CO₃^2- + Н₂О ↔ НСО₃^- + ОН^- (перший ступінь);

КНСО₃ + Н_а0 ↔ Н₂С0₃ + КОН;

НСО₃^- + Н₂0 ↔ Н₂С0₃ + ОН^- (другий ступінь).

Отже, солі, що складаються з аніонів слабких кислот і катіонів сильних основ, гідролізують з утворенням слабкої кислоти або кислої солі. Зміщення рівноваги гідролізу вліво в бік утворення середньої солі можна здійснити, добавляючи до розчину солі роз­чин відповідного лугу.

3. Сіль, утворена слабкою основою і слабкою кислотою. Гідроліз таких солей відбувається досить повно, оскільки внаслідок гідро­лізу утворюються дві малодисоційовані або малорозчинні речовини.

Багато які солі цього типу гідролізують необоротно.

Прикладом повного гідролізу солі є взаємодія сульфіду алюмі­нію з водою:

A1₂S₃ + 6Н₂0 = 2А1 (ОН)₃ ↓ + 3H₂S↑.

3. Лабораторна робота. «Реакції в розчинах електролітів»

Дослід 1. Зміщення рівноваги в бік утворення газоподібних та малодисоційованих сполук.

А) До 1 мл розчину натрій карбонату додайте 1 мл розчину нітратної кислоти ( 2,0 н). Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакції в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

Б) До 1 мл розчину натрій карбонату додайте 1 мл розчину нітратної кислоти ( 2,0 н). Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакції в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

В) До 1 мл розчину калій гідроксиду додайте 1-2 краплі фенолфталеїну, потім долийте розчин нітратної кислоти (0,5 н) до зникнення забарвлення індикатору. Напишіть рівняння реакції в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

Дослід 2. Зміщення рівноваги в бік утворення важкорозчинних сполук.

А) В чотири окремі пробірок налийте по 1 мл розчинів натрій хлориду, калій хлориду, кальцій хлориду, алюміній хлориду. Потім в кожну пробірку додайте по 1-2 краплі розчину арґентум нітрату.

Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

Б) В чотири окремі пробірок налийте по 1 мл розчинів натрій сульфату, калій сульфату, купрум сульфату, алюміній сульфату. Потім в кожну пробірку додайте по 1-2 краплі розчину барій нітрату або хлориду.

Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

В) У три окремі пробірки налийте по 1 мл розчину плюмбум нітрату. Потім у пробірки додайте по 1-2 краплі розчинів солей: у першу – калій йодиду; у другу – калій хромату; у третю – натрій сульфіду.

Що спостерігаєте? Напишіть рівняння реакцій в молекулярній та йонно-молекулярній формах.

Читайте також:

1. Взаємодія йонів солі, що утворюються в результаті електролітичної дисоціації з молекулами води, називається гідролізом солі.
2. ГІДРОЛІЗ АЦИЛГАЛОГЕНІДІВ.
3. Гідроліз солей
4. Гідроліз.
5. Обмін білків, жирів, вуглеводів, води і мінеральних солей
6. ОБМІН ВОДИ І МІНЕРАЛЬНИХ СОЛЕЙ
7. Стабильность оксокислот хлора и их солей.
8. Яка роль солей-плавителів та їх дія у виробництві плавлених сирів?
9. Яка роль солей-плавителів та їх дія у виробництві плавлених сирів?

Переглядів: 7748