Гидролиз солей

Обменную реакцию между водой и соединением называют гидролизом. Гидролизом соли называют реакцию поляризационного взаимодействия ионов соли с молекулами воды, сопровождающуюся образованием малодиссоциирующщих веществ и изменением рН среды.

Соли, образованные анионом сильной кислоты и катионом сильного основания, гидролизу не подвергаются (рН = 7).

Гидролиз по катиону.

Ему подвергаются соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислоты (ZnSO₄, FeCl₂, Co(NO₃)₂ и др.). При гидролизе создается кислая среда (рН < 7). Характер продуктов гидролиза зависит от природы катиона.

Например:

1. катион однозарядный.

NH₄Cl  + Cl^-

+ HOH  NH₃H₂O + H⁺

молекулярное уравнение гидролиза:

NH₄Cl + H₂O  NH₃H₂O + HCl.

Продуктами гидролиза в данном случае являются слабое основание и сильная кислота.

2. катион многозарядный. Гидролиз многозарядного катиона протекает ступенчато, в связи со ступенчатой диссоциацией многокислотных оснований. Например:

CuCl₂  Cu²⁺ + Cl^-

Cu²⁺ + HOH  CuOH⁺ + H⁺ (1 ступень)

CuOH⁺ + HOH  Cu(OH)₂ + H⁺ (2 ступень)

Молекулярные уравнения, соответственно, имеют вид:

CuCl₂ + H₂O  CuOHCl + HCl (1 ступень)

CuOHCl + H₂O  Cu(OH)₂ + HCl (2 ступень)

Вследствие накопления в смеси ионов H гидролиз (при обычных условиях) протекает, главным образом, по первой ступени. Следовательно, продуктами гидролиза будут основная соль и сильная кислота.

Гидролиз по аниону. Он характерен для солей, образованных катионом сильного основания и анионом слабой кислоты (NaF, K₂S, K₃PO₄, CH₃COONa и др.). При гидролизе создается основная среда (рН > 7) Вид продуктов гидролиза зависит от величины заряда и природы аниона. Например:

1. анион однозарядный.

KCN  K⁺ + CN^-

CN^- + HOH  HCN + OH^-

Молекулярное уравнение гидролиза:

KCN + H₂O  HCN + KOH

Продуктами гидролиза в данном случае являются слабая кислота и сильное основание.

2. анион многозарядный.

K₂CO₃  2K⁺ + ,

+ HOH  + OH^-

Молекулярное уравнение 1 ступени гидролиза:

K₂CO₃ + H₂O  KHCO₃ + KOH

В связи с накоплением в реакционной системе ионов OH гидролизом по второй ступени можно пренебречь. Продуктами гидролиза в этом случае будут кислая соль и сильное основание.

Гидролиз по катиону и аниону. Этот случай имеет место для солей, образованных катионом слабого основания и анионом слабой кислоты.

NH₄CN  + CN^-

+ HOH  NH₃H₂O + H⁺

CN^- + HOH  HCN + OH^-

+ CN^- + 2H₂O  NH₃H₂O + HCN + H⁺ + OH^-

Молекулярное уравнение гидролиза:

NH₄CN + 2H₂O  NH₃H₂O + HCN

Гидролиз в данном случае протекает довольно интенсивно. Образующиеся при гидролизе ионы H⁺ и OH^- связываются в молекулы H₂O, что усиливает гидролиз и по катиону и по аниону.

Если кислота и основание, образующие соль, не только являются слабыми электролитами, но и малорастворимы или неустойчивы и разлагаются с образованием газообразных продуктов, гидролиз таких солей в ряде случаев протекает практически необратимо.

По этой причине сульфиды и карбонаты алюминия, хрома и др. нельзя получить в водном растворе:

2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Al(OH)₃ + 3CO₂ + 6NaCl

2CrCl₃ + 3Na₂S + 6H₂O = 2Cr(OH)₃ + 3H₂S + 6NaCl

Ионно-молекулярные уравнения гидролиза, соответственно:

2Al³⁺ + 3 + 3HOH = 2Al(OH)₃ + 3CO₂

2Cr³⁺ + 3S^2- + 6HOH = 2Cr(OH)₃ + 3H₂S