![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Гидролиз
Гидролиз - это химическая реакция ионного обмена между водой и растворённым в ней веществом с образованием слабого электролита. (В общем случае обменное взаимодействие растворённого вещества с растворителем носит название - сольволиз). Очень часто гидролиз сопровождается изменением pH раствора. Большинство реакций гидролиза - обратимы: Pb(NO3)2 + H2O ↔ Pb(OH)(NO3) + HNO3 Na2HPO4 + H2O ↔ NaH2PO4 + NaOH Некоторые реакции гидролиза протекают необратимо: Al2S3 + 6H2O ↔ 2Al(OH)3↓ + 3H2S↓ Причиной гидролиза является взаимодействие ионов соли с молекулами воды из гидратной оболочки с образованием малодиссоциированных соединений или ионов. Способность солей подвергаться гидролизу зависит от двух факторов: 1)свойств ионов, образующих соль; 2) внешних факторов. Соли слабого основания и сильной кислоты гидролизуются по катиону: NH4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCl В ионной форме: NH4+ + H2O ↔ NH4OH + H+ Гидролиз солей, образованных многовалентным катионом протекает ступенчато, через стадии образования основных солей: 1: Al(NO3)3 + H2O ↔ Al(OH)(NO3)2 + HNO3 Al3+ + H2O ↔ [Al(OH)]2+ + H+ 2: Al(OH)(NO3)2 + H2O ↔ Al(OH)2(NO3) + HNO3 [Al(OH)]2+ + H2O ↔ [Al(OH)2]+ + H+ 3: Al(OH)2(NO3) + H2O ↔ Al(OH)3 + HNO3 [Al(OH)2]+ + H2O ↔ Al(OH)3 + H+ Гидролиз протекает достаточно сильно по первой ступени, слабо - по второй ступени и совсем слабо - по третьей ступени (ввиду накопления ионов водорода процесс смещается в сторону исходных веществ). Более полному гидролизу способствует разбавление раствора и повышение температуры. (В этом случае можно учитывать гидролиз и по третьей ступени.) При гидролизе по катиону реакция раствора кислая pH < 7. Количественные характеристики реакции гидролиза по катиону Степень гидролиза (h гидр.) - отношение числа гидролизованных молекул к общему числу растворённых молекул (выражается в процентах): h гидр. = ([C]гидр. / [C]раств.) • 100% Константа гидролиза Кгидр.-разновидность константы равновесия в растворе обусловленного реакцией гидролиза. Запишем реакцию гидролиза по катиону в ионной форме: М+ +НОН= МОН + Н+ Кгидр=[MOH]*[H+]/[M+]*[HOH]=Kw/Kдисс. осн. h гидр.= √ (Кгидр./Ссоли) [H+]=√ (Кгидр.*Ссоли) Пример Вычислите константу гидролиза, степень гидролиза, концентрацию ионов H+ и рН в 0, 1 M растворе NH4Cl, если KД(NH4 OH) = 1, 85 • 10-5
Решение:
h = √ (KD / c) = √ ((1, 85 • 10-5) / 0, 1)) = 0, 0136 или α = 1, 36% [H+] = α • c = 0, 0136 • 0, 1 моль/л =1.35*10-3 моль/л рН=-lg(1.35*10-3)=2.86 Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой гидролизуются по аниону: CH3COOK + H2O ↔ CH3COOH + KOH В ионной форме: CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH +OH- Соли многоосновных кислот гидролизуются ступенчато (с образованием кислых солей): 1 ступень: K2CO3 + H2O ↔ KHCO3 + KOH CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH- 2 ступень: KHCO3 + H2O ↔ H2CO3+ KOH HCO3- + H2O ↔ H2CO3 + OH- Первая ступень гидролиза протекает достаточно сильно, а вторая - слабо, о чём свидетельствует pH раствора карбоната и гидрокарбоната калия. (Лишь при сильном разбавлении и нагревании следует учитывать гидролиз образующейся кислой соли). Поскольку при взаимодействии с водой анионов слабых кислот образуются ионы OH-, водные растворы таких солей имеют щелочную реакцию (pH > 7).
|