Гидролиз солей слабых оснований и сильных кислот

ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ.

Водородный показатель

Вода – слабый электролит. Уравнение диссоциации

H₂O H⁺ + OH^-,

константа диссоциации воды

(при 298 К).

Произведение равновесных концентраций ионов водорода и гидроксид-ионов называют ионным произведением воды ().

	Ионное произведение воды (при Т = 298 К).

 

 

При данной температуре ионное произведение воды является постояннойвеличиной для любых разбавленных водных растворов. Зная концентрацию ионов H⁺, можно рассчитать концентрацию OH^-, и наоборот.

Поскольку степенные выражения неудобны в расчетах, их заменяют логарифмическими функциями, имеющими специальные обозначения и названия. Для характеристики среды, как правило, используют водородный показатель:

В нейтральной среде

.

В кислой среде

, , , т.е. .

В щелочной среде

, , , т.е. .

Значения концентраций ионов H⁺ или OH^-, а также показатель рН являются количественной характеристикой среды раствора (кислой, нейтральной, щелочной).

Среда	[H+], моль/л	[OH-], моль/л	рН
нейтральная	10-7	10-7
кислая	>10-7	<10-7	< 7
щелочная	<10-7	>10-7	> 7

Вычислите рН 0,01 М раствора соляной кислоты.

Решение. Водородный показатель Соляная кислота является сильным электролитом, т.е. в водном растворе полностью распадается на ионы: HCl = H⁺ + Cl^-. Молярная концентрация ионов водорода равна молярной концентрации кислоты:

;

Вычислите рН 0,001 М раствора NaOH.

Решение. NaOH - щелочь, сильный электролит, в водном растворе полностью распадается на ионы: NaOH = Na⁺ + OH^-. Молярная концентрация гидроксид-ионов равна молярной концентрации NaOH:

Концентрацию ионов водорода определяем по ионному произведению воды:

Гидролиз соли – обменное взаимодействие в растворе ионов соли и молекул воды .

Гидролиз солей

В результате гидролиза происходит

связывание ионов соли в малодиссоциирующие соединения;

смещение ионного равновесия воды.

Гидролиз возможен, если в составе соли присутствуют ионы, способные образовать с ионами воды слабые электролиты. Гидролизу подвергаются соли, образованные

v слабыми кислотами и сильными основаниями;

v слабыми основаниями и сильными кислотами;

v слабыми кислотами и слабыми основаниями.

Гидролиз невозможен, если в составе соли – только ионы сильных электролитов. Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием (например, NaВr, KNO₃, CaCl₂), гидролизу не подвергаются, их растворы нейтральны.

Гидролиз солей слабых кислот и сильных оснований

Соль образована HNO₂ – слабой одноосновной кислотой и NaOH – сильным основанием, уравнение диссоциации

NaNO₂ = Na⁺ + NO₂^-.

Соль гидролизуется по аниону. При составлении уравнений гидролиза целесообразно первым записывать ионное уравнение:

NO₂^- + HOH HNO₂ + OH^-,

NaNO₂ + H₂O HNO₂ + NaOH.

В результате гидролиза соли в растворе повышается концентрация ионов ОН⁻, среда становится щелочной (pH >7).

Гидролиз солей слабых многоосновных кислотпротекает ступенчато.

Уравнение диссоциации соли

K₂CO₃ = 2K⁺ + CO₃^2-.

Гидролиз идет по аниону, возможны две ступени гидролиза.

Уравнения гидролиза по I ступени:

CO₃^2- + HOH HCO₃^- + OH^-;

K₂CO₃ + H₂O KHCO₃ + KOH.

Уравнения гидролиза по II ступени:

HCO₃^- + HOH H₂CO₃ + OH ^-;

KHCO₃ + HOH H₂CO₃ + KOH.

В результате гидролиза соли среда становится щелочной (pH >7), гидролиз протекает преимущественно по первой ступени.

	Соли слабых кислот и сильных оснований гидролизуются по аниону, с увеличением концентрации ионов ОН− в растворе.Реакция среды водных растворов таких солей щелочная (pH >7). В результате образуются слабая одноосновная кислота или кислая соль (если кислота многоосновная) и сильное основание (щелочь). Гидролиз солей многоосновных кислот в основном идет по первой ступени.

 

 

Гидролиз солей слабых оснований и сильных кислот

Гидролиз солей большинства слабых основанийпротекает ступенчато(число возможных ступеней гидролиза равно заряду катиона).

Mg(NO₃)₂ = Mg²⁺ + 2NO₃^-.

Гидролиз идет по катиону, возможны две ступени гидролиза.

Уравнения гидролиза по I ступени:

Mg²⁺ + HOH MgOH⁺ + H⁺;

Mg(NO₃)₂ + H₂O MgOHNO₃ + HNO₃.

Уравнения гидролиза по II ступени:

MgOH⁺ + HOH Mg(OH)₂ + H⁺;

MgOHNO₃ + H₂O Mg(OH)₂ + HNO₃.

В результате гидролиза соли среда становится кислой, рН < 7.

	Соли слабых оснований и сильных кислот гидролизуются по катиону, с увеличением концентрацииионов водорода в растворе. Реакция среды водных растворов таких солей кислая (pH <7). В результате образуются основная соль (или слабое основание), и сильная кислота. Гидролиз солей многозарядных катионов в основном идет по первой ступени.