Физические основы общей химии. Балданова Д.М - 43 стр.

UptoLike

творимые вещества (осадки и газы), либо малодиссоциирующие
соединения (слабые электролиты или комплексные ионы) (
пра-
вило Бертолле
).
4.7. Гидролиз солей
Реакция обменного взаимодействия ионов воды
+
ОН,Н и
соли называется
гидролизом (не путать с гидратацией, когда
молекула воды присоединяется к веществу).
Данный процесс является частным случаем ионных
реакций. Гидролизпроцесс обратимый.
Различают три типа гидролиза:
а) гидролиз солей, образованных взаимодействием слабых
кислот и сильных оснований;
б) гидролиз солей, образованных сильными кислотами и
слабыми основаниями;
в) гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и
слабыми основаниями.
Для каждого из этих типов гидролиза, рассмотрим сле-
дующие примеры:
Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и силь-
ным основанием.
Гидролиз солей такого типа идет по аниону.
Примером будет процесс взаимодействия ацетата натрия с водой:
NaOHCOOHCHHOHCOONaCH
33
+
=
+
++
++=++ OHNaCOOHCHHOHNaCOOCH
33
+=+ OHCOOHCHHOHCOOCH
33
.
Так как в растворе образуется избыток гидроксид-ионов, то
раствор будет иметь щелочную реакцию, т.е.
7pH > .
Гидролиз будет тем интенсивнее, чем будет слабее кислота.
Соли, содержащие многозарядные анионы (
2
3
CO ,
3
4
PO и
др.), гидролизуются ступенчато с образованием кислых солей.
Например, гидролиз соли
43
PONa пойдет по трем ступеням. Ко-
личество ступеней гидролиза определяется основностью слабой
кислоты:
82
1 ступень:
NaOHHPONaHOHPONa
4243
+
+
-
2
4
3
4
OHNaHPO Na2HOHPO3Na +++++
+
+
+
-
2
4
3
4
OHHPOHOHPO ++
,
3
108
=
д
К ;
2 ступень:
NaOHPONaHHOHHPONa
4242
+
+
-
42
2
4
OHNaPOH NaHOHHPO2Na +++++
+
+
+
-
42
2
4
OHPOHHOHHPO ++
,
8
106
=
д
К
;
3 ступень:
NaOHPOHHOHPONaH
4342
+
+
-
4342
OHNaPOHHOHPOHNa ++++
+
+
-
4342
OHPOHHOHPOH ++
,
12
102
=
д
К .
В результате ступенчатого гидролиза происходит умень-
шение констант диссоциации. Таким образом, гидролизом солей
слабых многоосновных кислот по второй и третьей ступенях
можно пренебречь. Практическое значение имеет процесс, иду-
щий только по первой ступени, и этим будем ограничиваться при
оценке гидролиза солей.
Гидролиз соли, образованной сильной кислотой и сла-
бым основанием.
Соли данного типа подвергаются гидролизу по
катиону
. Например, гидролиз соли хлорида меди (II):
HClCuOHClHOHCuCl
2
+
=
+
+++
+++=++ ClHClCuOHHOH2ClCu
2
+++
+=+ HCuOHHOHCu
2
.
Гидролиз обусловлен образованием плохо диссоциирую-
щих частиц
+
CuOH . В растворе появляется избыток водородных
ионов, поэтому реакция среды кислая и
7pH
<
.
Очевидно, чем слабее основание, тем полнее будет гидро-
лиз.
Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и слабым
основанием.
Такие соли гидролизуются сильнее предыдущих,
так как среди продуктов появляются два слабых электролита,
83
творимые вещества (осадки и газы), либо малодиссоциирующие          1 ступень:        Na 3 PO 4 + HOH ⇔ Na 2 HPO 4 + NaOH
соединения (слабые электролиты или комплексные ионы) (пра-                  +               3−                            2−
вило Бертолле).                                                         3Na + PO 4               + HOH ⇔ 2 Na + + HPO 4        + Na + + OH -
                                                                                   3−                       2−
                                                                            PO 4       + HOH ⇔ HPO 4 + OH - , К д = 8 ⋅ 10 −3 ;
                      4.7. Гидролиз солей
                                                                    2 ступень:        Na 2 HPO 4 + HOH ⇔ NaH 2 PO 4 + NaOH
                                                                                             2−                            −
     Реакция обменного взаимодействия ионов воды Н + , ОН − и          2Na + + HPO 4              + HOH ⇔ Na + + H 2 PO 4 + Na + + OH -
соли называется гидролизом (не путать с гидратацией, когда                            2−                         −
                                                                           HPO 4 + HOH ⇔ H 2 PO 4 + OH - , К д = 6 ⋅ 10 −8 ;
молекула воды присоединяется к веществу).
     Данный процесс является частным случаем ионных                 3 ступень: NaH 2 PO 4 + HOH ⇔ H 3 PO 4 + NaOH
реакций. Гидролиз – процесс обратимый.                                                             −
                                                                            Na + + H 2 PO 4 + HOH ⇔ H 3 PO 4 + Na + + OH -
     Различают три типа гидролиза:                                                      −
     а) гидролиз солей, образованных взаимодействием слабых                H 2 PO 4 + HOH ⇔ H 3 PO 4 + OH - , К д = 2 ⋅ 10 −12 .
кислот и сильных оснований;                                              В результате ступенчатого гидролиза происходит умень-
     б) гидролиз солей, образованных сильными кислотами и           шение констант диссоциации. Таким образом, гидролизом солей
слабыми основаниями;                                                слабых многоосновных кислот по второй и третьей ступенях
     в) гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и            можно пренебречь. Практическое значение имеет процесс, иду-
слабыми основаниями.                                                щий только по первой ступени, и этим будем ограничиваться при
     Для каждого из этих типов гидролиза, рассмотрим сле-           оценке гидролиза солей.
дующие примеры:
                                                                         Гидролиз соли, образованной сильной кислотой и сла-
     Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и силь-            бым основанием. Соли данного типа подвергаются гидролизу по
ным основанием. Гидролиз солей такого типа идет по аниону.          катиону. Например, гидролиз соли хлорида меди (II):
Примером будет процесс взаимодействия ацетата натрия с водой:                               CuCl 2 + HOH = CuOHCl + HCl
          CH 3 COONa + HOH = CH 3 COOH + NaOH                                    2+
                                                                            Cu        + 2Cl − + HOH = CuOH + + Cl − + H + + Cl −
               −      +                            +      −
     CH 3COO + Na + HOH = CH 3COOH + Na + OH                                             Cu 2+ + HOH = CuOH + + H + .
            CH 3 COO − + HOH = CH 3 COOH + OH − .                        Гидролиз обусловлен образованием плохо диссоциирую-
       Так как в растворе образуется избыток гидроксид-ионов, то    щих частиц CuOH + . В растворе появляется избыток водородных
раствор будет иметь щелочную реакцию, т.е. pH > 7 .                 ионов, поэтому реакция среды кислая и pH < 7 .
       Гидролиз будет тем интенсивнее, чем будет слабее кислота.         Очевидно, чем слабее основание, тем полнее будет гидро-
       Соли, содержащие многозарядные анионы ( CO 32 − , PO 34− и   лиз.
др.), гидролизуются ступенчато с образованием кислых солей.              Гидролиз соли, образованной слабой кислотой и слабым
Например, гидролиз соли Na 3 PO 4 пойдет по трем ступеням. Ко-      основанием. Такие соли гидролизуются сильнее предыдущих,
личество ступеней гидролиза определяется основностью слабой         так как среди продуктов появляются два слабых электролита,
кислоты:
                                82                                                                         83