Гидролиз солей

Гидролизом соли называется реакция обменного взаимодействия соли с водой, в результате чего нарушается равновесие диссоциации воды:

Н₂О ↔ Н⁺ + ОН^-

Любая соль состоит из катиона и аниона, которые могут связывать ион Н⁺ и ОН^- из воды, смещая равновесие и изменяя характер среды.

Соли можно рассматривать как продукты реакции нейтрализации:

нейтрализация

Кислоты и основания, образующие соли, могут быть сильными и слабыми, поэтому возможны 4 вида солей:

1. В случае солей, образованных сильными кислотами и сильными основаниями (СаСl₂, NаSО₄, NaNО₃, КСl и др.) ни катионы, ни анионы не будут связывать ионы в малодиссоциированные продукты, поэтому равновесие ионов Н⁺ и ОН^- не нарушается. Гидролиз не идет, раствор нейтрален (рН = 7), индикатор окраски не меняет.

2. Гидролиз солей, образованных сильными кислотами и слабыми основаниями (FеСl₃, СuSО₄, NН₄Сl, Вi(NО₃)₃ и др.). В этом случае катион соли будет связывать ионы ОН^- из воды, вследствие чего в растворе будут накапливаться ионы Н⁺: NН₄⁺ + Н₂О ↔ NН₄ОН + Н⁺, поэтому раствор приобретает кислую реакцию (рН > 7). Если катион многозарядный, то гидролиз пойдет ступенчато. Рекомендуется следующий порядок в написании таких уравнений:

- сокращенное ионное уравнение;

- молекулярное уравнение.

Рассмотрим гидролиз FeCl₃. Он будет протекать по катиону в три ступени:

I ступень Fе³⁺ + Н₂О ↔ FeОН²⁺ + Н⁺;

FeCl₃ + Н₂О ↔ FeОНСl₂ + НСl.

II ступень FeОН²⁺ + Н₂О ↔ Fe(ОН)⁺₂ + Н⁺;

FeОНСl₂ + Н₂О ↔ Fe(ОН)₂Сl + НСl.

III ступень Fe(ОН)⁺₂ + Н₂О↔ Fe(ОН)₃ + Н⁺;

Fe(ОН)₂Сl+ Н₂О↔ Fe(ОН)₃+ НСl.

На всех трех ступенях гидролиз протекает по катиону, среда кислая (рН< 7). Преобладает I ступень гидролиза.

3. гидролиз солей, образованных сильными основаниями и слабыми кислотами (Na₂CO₃, К₂S, Na₃РО₄, СН₃СООН и др.). в этом случае анион соли связывает ионы Н⁺ из воды, в растворе накапливаются ионы ОН^-, сообщая ему щелочную среду (рН> 7). Если анион многозарядный, то гидролиз идет ступенчато.

Рассмотрим гидролиз Na₃РО₄, он будет протекать по аниону в 3 ступени:

I ступень РО^3-₄ + Н₂О ↔ НРО^2-₄ + ОН^-,

Na₃РО₄ + Н₂О ↔ Na₂НРО₄ + NaОН.

II ступень НРО^2-₄ + Н₂О ↔ Н₂РО^-₄ + ОН^-,

Na2НРО₄ + Н₂О ↔ NaН₂РО₄ + NaОН.

III ступень Н₂РО^-₄+ Н₂О↔ Н₃РО₄ + ОН^-,

NaН₂РО₄ + Н₂О↔ Н₃РО₄ + NaОН.

На всех трех ступенях гидролиз идет по аниону, среда щелочная (рН> 7). Преобладает I ступень гидролиза.

4. Гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и слабыми основаниями (Аl₂S₃, Fе(СН₃СОО)₃, (NН₄)₂S и др.). В этом случае и катионы и анионы соли связывают ионы ОН^- и Н⁺ из воды, т.е. идет гидролиз по катиону и по аниону. Рассмотрим гидролиз ацетата аммония:

NН⁺₄ + Н₂О ↔ NН₄ОН + Н⁺,

СН₃СОО^- + Н₂О ↔ СН₃СООН+ ОН^-,

NН⁺₄ + СН₃СОО^- + Н₂О ↔ NН₄ОН + СН₃СООН

NН₄СН₃СОО + Н₂О ↔ NН₄ОН + СН₃СООН

Гидролиз идет по катиону и по аниону, среда нейтральная (рН=7).

Если смешать растворы двух солей, образованных катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, произойдёт совместный необратимый гидролиз:

2СrСl₃ + 3Na₂S +6Н₂О ↔ 6NаСl + 2Сr(ОН)₃↓ + 3Н₂S↑

На равновесие гидролиза влияет температура и концентрация. Смещение равновесия гидролиза происходит в соответствии с принципом Ле-Шателье. Гидролиз – это реакция, обратная нейтрализации, а нейтрализация – экзотермический процесс, следовательно, гидролиз – эндотермический. Поэтому увеличение температуры усиливает гидролиз (т.е. смещает равновесие вправо). Гидролиз усиливается при разбавлении водой и при удалении продуктов гидролиза. Гидролиз подавляется (равновесие смещается влево), если увеличивать концентрацию продуктов гидролиза. Гидролиз может протекать необратимо, если продукты гидролиза уходят из сферы реакции (выпадение осадка, выделение газа):

t

FеСl₃ + 3Н₂О ↔ Fе(ОН)₃ + 3НСl

добавление щелочи

добавление кислоты