Гидролиз – это взаимодействие веществ с водой, в результате которого изменяется среда раствора.
Катионы и анионы слабых электролитов взаимодействовать с водой с образованием устойчивых малодиссоциируемых соединений или ионов, в результате чего меняется среда раствора. Формулы воды в уравнениях гидролиза обычно записывают в виде Н‑ОН. При реакции с водой катионы слабых оснований отнимают от воды гидроксил ион, и в растворе образуется избыток Н+. Среда раствора становится кислотной. Анионы слабых кислот притягивают из воды Н+, и реакция среды становится щелочной.
В неорганической химии чаще всего приходится иметь дело с гидролизом солей, т.е. с обменным взаимодействием ионов соли с молекулами воды в процессе их растворения. Различают 4 варианта гидролиза.
1. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой.
Такая соль гидролизу практически не подвергается. При этом равновесие диссоциации воды в присутствии ионов соли почти не нарушается, поэтому рН=7, среда нейтральная.
Na+ + H2O Cl‑ + H2O
2. Если соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, то происходит гидролиз по аниону.
Na2CO3 + HOH ↔ NaHCO3 + NaOH
Так как в растворе накапливаются ионы ОН‑, то среда – щелочная, рН>7.
3. Если соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, то гидролиз идет по катиону.
Cu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+
СuCl2 + HOH ↔ CuOHCl + HCl
Так как в растворе накапливаются ионы Н+, то среда кислая, рН<7.
4. Соль, образованная катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, подвергается гидролизу и по катиону и по аниону.
CH3COONH4 + HOH ↔ NH4OH + CH3COOH
CH3COO‑ + + HOH ↔ NH4OH + CH3COOH
Растворы таких солей имеют или слабокислую, или слабощелочную среду, т.е. величина рН близка к 7. Реакция среды зависит от соотношения констант диссоциации кислоты и основания. Гидролиз солей, образованных очень слабыми кислотой и основанием, является практически необратимым. Это, в основном, сульфиды и карбонаты алюминия, хрома, железа.
Al2S3 + 3HOH ↔ 2Al(OH)3 + 3H2S
При определении среды раствора солей необходимо учитывать, что среда раствора определяется сильным компонентом. Если соль образована кислотой, являющейся сильным электролитом, то среда раствора кислая. Если основание сильный электролит, то – щелочная.
Пример. Щелочную среду имеет раствор
1) Pb(NO3)2; 2) Na2CO3; 3) NaCl; 4) NaNO3
1) Pb(NO3)2 нитрат свинца(II). Соль образована слабым основанием и сильной кислотой, значит среда раствора кислая.
2) Na2CO3 карбонат натрия. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой, значит среда раствора щелочная.
3) NaCl; 4) NaNO3 Соли образованы сильным основанием NaOH и сильными кислотами HCl и HNO3 . Среда раствора нейтральная.
Правильный ответ 2) Na2CO3
В растворы солей опустили индикаторную бумажку. В растворах NaCl и NaNO3 она не изменила цвет, значит среда раствора нейтральная. В растворе Pb(NO3)2 окрасилась в красный цвет, среда раствора кислая. В растворе Na2СO3 окрасилась в синий цвет, среда раствора щелочная.
Объяснение:
Удачи
Дано:
V(CO₂) = 11,2 л
m(р-ра) = 57,6 гр
Найти:
ω(KHCO₃) - ?
ω(K₂CO₃) - ?
1) Запишем уравнение реакции, с этой реакции мы будем составлять пропорцию, при пропорции мы найдем массу смеси кислой и средней соли:
11,2 л x - гр y - гр
2CO₂ + 3KOH → K₂CO₃ + KHCO₃ + H₂O
2 моля 1 моль 1 моль
44,8 л/моль 138 гр/моль 100 гр/моль
2) Найдем молекулярный объем углекислого газа, и молекулярные массы смеси кислой и средней соли:
V(CO₂) = 2Vm = 2×22,4 л/моль = 44,8 л/моль
M(K₂CO₃) = 39×2+12+16×3 = 78+12+48 = 138 гр/моль
M(KHCO₃) = 39+1+12+16×3 = 39+1+12+48 = 40+60 = 100 гр/моль
3) Мы составили пропорцию под пунктом (1), при этой пропорции мы найдем массу средней и кислой соли:
x = 138 гр/моль × 11,2 л/44,8 л/моль = 138 гр/моль × 0,25 моль = 34,5 гр ⇒ m(K₂CO₃) = m₁(в-ва) = 34,5 гр
y = 100 гр/моль × 11,2 л/44,8 л/моль = 100 гр/моль × 0,25 моль = 25 гр ⇒ m(KHCO₃) = m₂(в-ва) = 25 гр
4) Мы нашли массы средней и кислой соли теперь мы находим массовые доли по такой формуле:
ω(в-ва) = m(в-ва)/m(р-ра) × 100%
1') K₂CO₃:
ω(K₂CO₃) = m(K₂CO₃)/m(р-ра) × 100% = 34,5 гр/57,6 гр × 100% ≈ 0,599 × 100% ≈ 59,9%
2') KHCO₃:
ω(KHCO₃) = m(KHCO₃)/m(р-ра) × 100% = 25 гр/57,6 гр × 100% ≈ 0,434 × 100% ≈ 43,4%
ответ: ω(K₂CO₃) = 59,9% ; ω(KHCO₃) = 43,4%
