Гидролиз солей.
| Гидролиз солей – это реакция взаимодействия ионов соли с ионами воды, в результате которой образуется слабая кислота и (или) слабое основание и изменяется pH раствора. |
| В результате реакции гидролиза рН раствора соли может быть кислой или щелочной. После растворения в соде многие соли «превращаются» в сильные кислоты или щёлочи. |
| Реакция гидролиза:соль + вода = основание + кислота |
| Соль – это продукт реакции нейтрализации. Реакция нейтрализации: основание + кислота = соль + вода |
| Многие лекарства – это минеральные соли, поэтому гидролиз солей - это очень важная тема в медицинской химии. |
Основания и кислоты могут быть сильными и слабыми, поэтому соли можно разделить на четыре типа. Типы солей
| Сильное основание (р) (щёлочи) NaOH, KOH, Ba(OH)2… |
| Сильная кислота (р): HNO3, H2SO4, H2CrO4, HCl, HBr…… |
| Слабое основание (н, м): Al(OH)3, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Zn(OH)2 NH4OH (NH3+H2O), Cr(OH)3 … |
| Слабая кислота (р) (запомнить!): HNO2, H2SO3, H2CO3, H2SiO3, CH3COOH… |
Например:
K2SiO3 +2НОН = 2KOH + H2SiO3 ↓
2K+ + SiO32- + 2НОН = 2K+ + 2OH- + H2SiO3↓
Рассмотрим реакции гидролиза этих типов солей.
1. Соли, образованные сильными основаниями и слабыми кислотами, гидролизуют поаниону, их растворы имеют щелочную среду рН >7.
Примеры солей: Na2CO3; KCN; Na2S; K2SiO3, CH3COONa;
Пример уравнения гидролиза
K2SiO3 +2HOH = 2KOH + H2SiO3↓
2K+ + SiO32- + 2HOH = 2K+ + 2OH- + H2SiO3↓
SiO32- + 2HOH= 2OH- + H2SiO3↓
| Вывод: 1. В реакции гидролиза участвует анион соли. pH>7, среда раствора соли становится щелочной. |
Давай
2. Соли, образованные слабыми основаниями и сильными кислотами гидролизуют покатиону, их растворы имеют кислую среду, pH<7.
Примеры солей: Al2(SO4)3; FeCl3; CuBr2; NH4Cl; Zn(NO3)2; (NH4)2Cr2O7.
Пример уравнения реакции гидролиза:
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
Fe3+ + 3Cl- + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+ + 3Cl-
Fe3+ + 3H2O = Fe(OH)3 + 3H+
| Вывод: 1. В реакции гидролиза участвует катион соли. 2.pH<7, в растворе образовалась кислая среда. |
Лекарство, которое гидролизует по катиону и образует кислую среду принимать надо после еды, чтобы не вызвать раздражение слизистой желудка.
3. Соли, образованные слабыми основаниями и слабыми кислотами гидролизуют по катиону и аниону, растворы этих солей имеют нейтральную, слабокислую или слабощелочную среду, pH=7.
Примеры солей: Al2S3; Cr2S3; CH3COONH4; (NH4)2CO3.
Пример реакции гидролиза:
(NH4)2CO3 + 2H2O = 2NH4OH + H2CO3
2NH4+ + CO32- + 2H2O = 2NH3↑ + 2H2O + CO2↑ + H2O
| Вывод: 1. В реакции гидролиза участвует катион и анион соли. 2. pH = 7, раствор имеет нейтральную среду. |
Если оба продукта гидролиза выводятся из сферы реакции, то есть, если образуется два слабых электролита, то гидролиз протекает необратимо.
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑
Поэтому сульфид алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только "сухим способом", например, из элементов при высокой температуре:
2Al + 3S = Al2S3 и должен храниться в герметических сосудах, в которых не попадает влага. Если лекарство подвергается полному гидролизу, оно помещается в капсулы, которая должна раствориться в определённом отделе желудочно-кишечного тракта.
4. Если соль образована сильным основанием и сильной кислотой гидролиз не происходит, среда всегда нейтральная, pH=7. Например в растворах NaCl, K2SO4, K2Cr2O7 , Ba(NO3)2 гидролиз не происходит.
NaCl + H2O = NaOH + HCl
Na+ + Cl- + H2O = Na+ + OH- + H+ + Cl-
H2O = H+ + OH-
| Вывод: 1) гидролиз не происходит, 2) pH=7, среда раствора соли всегда нейтральная, |
Если лекарственные вещества не гидролизуют, их можно принимать в любое время и вводить в виде инъекций непосредственно в кровь.
Упражнения по теме гидролиз солей (домашнее задание):
1) Напишите уравнения реакций гидролиза солей в молекулярном и ионном виде, указать рН:
а) NH4NO3+ НОН = б) CuSO4 + НОН = в) Na2S + НОН =
г) K2CO3 + НОН = д) Cr2S3 + НОН = е) Al2(SiO3)3 + НОН =
2) Выпишите, какие соли гидролизуют:
| а) по катиону | б) по аниону | в) по катиону и аниону | г) не гидролизуют |
FeCl3, KHCO3, NH4NO3, Na2SO4, AgCl, Al2S3, ZnCl2, Fe2(SiO3)3, K2S, CuCO3.
Напишите уравнения реакций, укажите какую рН имеют растворы, какой цвет будут иметь индикаторы в этих растворах.
4) ВЫПОЛНИТЬ ТЕСТЫ(писать вопрос, писать ответ)
3) Установите соответствие между формулой соли, её отношением к гидролизу и кислотностью среды. Подтвердите уравнениями реакций, укажите рН раствора.
| А) аммония карбонат | 1) гидролиз по катиону, среда кислая |
| Б) калия ацетат | 2) гидролиз по аниону, среда щелочная |
| В) цинка нитрат | 3) гидролиз по катиону и аниону, среда нейтральная |
| Г) серебра хлорид | 4) соль растворимая в воде, гидролиз не происходит |
| Д) хрома (III) сульфид | 5) соль нерастворимая в воде, гидролиз не происходит |
| Е) натрия сульфат | |
| Ж) калия гидросульфит | |
| И) кальция карбонат |
| Например: писать ответ ТАК А) аммония карбонат (NH4)2CO3 - соль образована слабым осноаванием (NH4OH) и слабой кислотой (H2СO3) ОТВЕТ 3) гидролиз по катиону и аниону, среда нейтральная [ A -- 3] |
4) Установите соответствие между формулой соли и цветом индикатора в растворе этой соли. Подтвердите уравнениями реакций.
| А) Pb(NO3)2 | 1) лакмус красный, фенолфталеин бесцветный |
| Б) CH3COOLi | 2) лакмус красный, фенолфталеин малиновый |
| В) Fe(NO2)3 | 3) лакмус синий, фенолфталеин малиновый |
| Г) Na2SiO3 | 4) лакмус синий, фенолфталеин бесцветный |
| Д) Li2SO4 | 5) лакмус фиолетовый, фенолфталеин бесцветный |
| E) Ba3(PO4)2 |
| Например: писать ответ ТАК А) Pb(NO3)2 -соль образована слабым осноаванием (Pb(OH)2 и сильной кислотой (HNO3) (гидролиз по катиону, pH<7 кислая среда- Ответ: 1) лакмус красный, фенолфталеин бесцветный |