Гідроліз солей у водному середовищі

Гідролізсолей у водному середовищі

Гідролізом називається взаємодія іонів солі, з молекулами води, яка приводить до утворення слабкого електроліту та зміни реакції середовища розчину. Термін складається з двох складових частин від грецького “гідро” – вода, “лізис” – розкладання. Дослівно, “гідроліз” – розкладання водою.

В складі солі є метал і кислотний залишок. Будь-яку сіль можна одержати в результате реакції нейтралізації (взаємодія основи і кислоти). При цьому метал в склад солі переходить з основи, а кислотний залишок – з кислоти. Меn(к.з.)m Ме(ОН)n Hnк.з. Na. OHH2 CO3 Na2 CO3

Всі кислоти і основи поділяють на сильні та слабкі електроліти.

{5 C22544 A-7 EE6-4342-B048-85 BDC9 FD1 C3 A}Клас сполук. Сильні електроліти. Слабкі електроліти. Кислоти. НСl, HBr, HI,HCl. O4, HNO3, H2 SO4 НСl. О, HF, H2 CO3, H2 S, H2 Si. O3, HNO2, H2 SO3, СН3 СООНОснови Na. OH, KOH, Ва(ОН)2, Са(ОН)2(гідроксиди лужних і лужноземельних металів, крім магнію (Мg) і берилію (Be))NH4 OH, Сu(ОН)2, Fe(ОН)2, Fe(ОН)3, Mg(ОН)2, Al(ОН)3, Сr(ОН)3

Сильні електроліти – це ті, які в розчинах розпадаються на іони, а слабкі – це ті, які в розчинах залишаються у вигляді молекул.

За здатністю до гідролізу всі солі поділяються на 4 типи:І. Солі, утворені сильною основою і слабкою кислотою. II. Солі, утворені слабкою основою і сильною кислотою. III. Солі, утворені слабкою основою і слабкою кислотою. IV. Солі, утворені сильною основою і сильною кислотою.

Середовище визначає сильніший компонент (в даному випадку - основа). Розчин солі має лужне середовище (р. Н >7), тому що має надлишок іонів ОН- Na. OHH2 CO3 Na2 CO3 В розчині натрій карбонат дисоціює на іони: Na2 CO3 ↔ 2 Na+ + CО32-. Вода, як слабкий електроліт, дисоціює з утворенням незначної кількості (<3%) катіонів Гідрогену (Н+) і гідроксид-аніонів (ОН-): НОН ↔ Н+ + ОН-. Протилежно заряджені іони взаємодіють (притягуються ) між собою(Na+ + ОН- + Н+ + CO32- + Na+). В результаті відбувається реакція з утворенням лугу: Na2 CO3 + НОН ↔ Na. ОН + Na. НCO3, (середовище лужне(р. Н  7))

Гідроліз відбувається по слабкому компоненту: іони слабкого електроліту взаємодіють з водою, а сильні електроліти у воді розпадаються на іони:2 Na+ + CО32- + НОН ↔ Na+ + ОН- + Na+ + НCO3- Скоротивши однакові іони в лівій і правій частині одержуємо скорочене іонне рівняння: CО32- + НОН ↔ ОН- + НCO3- , р. Н>7      [Н+]<[ОН-]Під час гідролізу іони Н+ з’єднуються з карбонат-іонами в слабкий електроліт

Позитивно заряджені іони називаються катіони (H+, K+, Na+, Zn2+, NH4+ тощо.)Негативно заряджені іони називаються аніони (ОН−, CH3 COO‾ , SO42− , S2−, NO3−тощо.)

Порядок складання рівнянь гідролізу наступний: Записуємо молекулярне рівняння. Na2 S + НОН ⇄ Na. HS + Na. OH 2.записуємо повне йонне рівняння2 Na++S2- + НОН ⇄ Na++ HS-+Na++ОН-3. Скорочуємо і записуємо гідроліз: S2- +HOH ⇄ HS-+OH- Na. HS + НОН ⇄ Na2 S + Na. OHNa+ + HS- + НОН ⇄ Н2 S + Na+ + ОН-HS- + HOH ⇄ H2 S + OH-Перший ступінь. Другий ступінь

І. Гідроліз солей, утвореної сильною основою і слабкою кислотою. Перший ступінь. Na2 CO3 + НОН ⇄ Na. HCO3 + Na. OH2 Na+ + СО32- + НОН ⇄ Na+ + НСО3- + Na+ + ОН-СО32-  + HOH ⇄ НСО3- Другий ступінь. Na. HCO3 + НОН ⇄ Na2 CO3 + Na. OHNa+ + НСО3- + НОН ⇄ Н2 СО3 + Na+ + ОН-HCO-3 + HOH ⇄ H2 CO3

Унаслідок розчинення у воді натрій карбонату карбонат-іони зв’язуються з йонами Н+ , утворюючи слабкий електроліт НСО-3, і в розчині з’являється надлишок гідроксид-іонів ОН-. Середовище розчину стає лужним, p. H > 7. Гідроліз за другим ступенем майже не здійснюється, оскільки вже на першому ступені гідролізу утворюється слабша кислота НСО-з порівняно з Na2 CO3, що утворюється за другим ступенем:

ІІ. Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і сильною кислотою. NH4 NO3 + НОН ⇄ NH4 OH+НNO3  NH4+ +NO3-+НОН ⇄ NH4 OH+ Н++NO3-NH4+  + HOH ⇄ NH4 OH+ Н+

Унаслідок розчинення у воді солі амоній нітрату катіони амонію NH+4(амоній гідроксид слабший електроліт) зв’язуються з гідроксид-іонами ОН- води, утворюючи слабкий електроліт — амоній гідроксид. У розчині з’являється надлишок йонів Н+. Середовище розчину стає кислим, p. H < 7. (нітратра кислота сильний електроліт) 

ІІІ. Гідроліз солі, утвореної слабкою основою і слабкою кислотою. CH3 COONH4 + НОН ⇄СН3 СООН + NH4 OHСН3 СОО-+NH4++НОН⇄СН3 СООН+NH4 OH

Якщо константи дисоціації основи і кислоти, які утворилися, близькі, то реакція розчину практично залишається нейтральною; Якщо ж вони різняться на кілька порядків, то середовище може бути слабкокислотним, або слабколужним — залежно від сили кислоти й основи. Розчини деяких солей (у таблиці розчинності вони позначені рисками) отримати неможливо. Зазвичай у воді вони повністю (або майже повністю) гідролізують.

ІV. Гідроліз солі, утвореної сильною основою і сильною кислотою. Не відбувається.

Процесом гідролізу солей можна керувати. Щоб запобігти гідролізу або загальмувати його, змістивши рівновагу ліворуч, до розчину потрібно додати одну з тих речовин, які утворюються. Якщо утворюється кислота, додають кислоту (наприклад НСl); якщо ж луг, то додають луг (наприклад КОН) .2. Щоб пришвидшити гідроліз, у розчин, де утворюється кислота, додають луг. І навпаки, додають кислоту в розчин, де утворюється луг.

3. Якщо розводити розчин, то підвищується концентрація води і, згідно із законом діючих мас, відбувається зміщення рівноваги праворуч. Це означає, що гідроліз пройде повніше.4. Ступінь дисоціації води унаслідок підвищення температури дуже зростає, тобто підвищується концентрація йонів Н+ і ОН-, що збільшує ймовірність утворення малодисоційованих молекул кислоти, чи основи. Отже, гідроліз відбувається повніше.

Покликання на відео в youtube: https://youtu.be/Ccnvus-4 TKk?si=4cv. QJ2nh. Qb0oe. Bf. N