3. Гидролиз солей

Гидролиз солей — это реакция обменного взаимо­действия соли с водой. Гидролизу подвергаются соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием, слабым основанием и сильной кислотой, слабым основанием и слабой кислотой. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. Для большого числа солей процесс гидролиза обратим. Степень протекания его зависит от температуры и концентрации раствора, усиливаясь с повышением температуры и понижением концентрации. В случае солей с многозарядными ионами процесс гидролиза идет ступенчато и по каждой следующей ступени протекает все в меньшей степени.

Пример 1. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза Na₂CO₃.

Р е ш е н и е. Эта соль, образованная слабой кислотой и сильным основанием, гидролизуется по аниону. Анион двухзаряден. Гидролиз протекает в две стадии (ступени).

Первая стадия

Na₂CO₃+H₂ONaHCO₃+NaOH;

CO₃²¯+H₂OHCO₃¯+OH¯.

Вторая стадия

NaHCO₃+H₂OH₂CO₃+NaOH;

HCO₃¯+H₂O H₂CO₃+OH¯.

Пример 2. Какую среду имеют водные растворы солей: а) Аl (NО₃)₃; б) К₃РО₄?

Р е ш е н и е. Уравнения гидролиза:

Al³⁺+H₂OAlOH²⁺+H⁺; PO₄³¯+H₂OHPO₄²¯+OH¯;

AlOH²⁺+H₂OAl(OH)₂⁺+H⁺; HPO₄²¯+H₂O H₂PO₄¯+OH¯;

Al(OH)₂⁺+H₂OAl(OH)₃+ H⁺; H₂PO₄¯+H₂O H₃PO₄+ OH¯.

В растворе соли A1(NO₃)₃ среда кислая (избыток ионов Н⁺), в растворе соли К₃РO₄ — щелочная (избыток ионов ОН^¯).

Ответ на вопрос можно также получить, воспользовавшись об­щим правилом: среда раствора соли, образованной сильной кисло­той и слабым основанием, кислая; среда раствора соли, образо­ванной слабой кислотой и сильным основанием, щелочная. Среда раствора соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой, зависит от относительной силы кислоты и основания (если кислота значительно сильнее, чем основание, среда кислая, и наоборот, если кислота значительно слабее, чем основание,— щелочная, если разница в силе кислоты и основания невелика, среда раствора нейт­ральная).

Пример 3. Как можно ослабить и предотвратить гидролиз соли FeCl₃?

Решение. Согласно уравнениям

Fe³⁺ + H₂O FeOH²⁺ + Н⁺ ;

FeOH²⁺ + H₂OFe (OH)₂⁺ + H⁺ ;

Fe(OH)₂⁺ + H₂OFe(OH)₃ + H +

ослабление гидролиза, т. e. смещение равновесий влево, возможно при увеличении в растворе концентрации ионов Н ⁺ . Следовательно, раствор нужно подкислить. Чтобы не вводить примесей, лучше использовать соляную кислоту.

3-1. Какие из солей — K₂S, Na₂СО₃, CuSO₄, ZnCl₂, Ba(NO₃)₂, AI₂S₃ — подвергаются гидролизу?

3-2. В каком из приведенных ниже рядов все соли подвергаются гидролизу:

а) NaCl, K₂SO₃, Fe(NO₃)₂;

б) K₂SO₄, Al₂(SO₄)₃, ZnCl₂;

в) K₂S, MgCl₂, Ca(NO₃)₂;

г) Na₃PO₄, AlCl₃, K₂CO₃?

3-3. Какова окраска лакмуса в водных растворах солей: K₂SO₄, К₂СО₃, NaNO₃, КС1, FeCl₃, K₂S, ZnSO₄?

3-4. Приведите примеры веществ, в водных растворах которых лакмус: а) красный; б) синий; в) фиолетовый.

*3-5. Каким или какими из приведенных ниже способов можно усилить, каким или какими — ослабить гидролиз соли в растворе: а) нагреванием раствора; б) охлаждением раствора; в) добавлением в раствор воды; г) добавлением в раствор соли; д) добавлением в раствор кислоты или щелочи?

3-6. Составьте ионные уравнения гидролиза солей по молекулярным:

а) Zn(NO₃)2+H₂0ZnOHNO₃+HNO₃;

б) 2MgSO₄ + 2H₂O(MgOH)₂SO₄ + H₂SO₄;

в) FeCl₂ + H₂OFeOHCl + HCl;

г) Na₃PO₄ + H₂ONa₂HPO₄ + NaOH;

д) NaClO + H₂ONaOH + HClO;

е) КНСО₃ + Н₂ОН₂СО₃ + КОН;

ж) CrCl₃ + Н₂ОСrОНСl₂ + HCl;

з) А1₂(SO₄)₃ + 2H₂O2A1OHSO₄ + H₂SO₄.

3-7. Составьте молекулярные уравнения гидролиза солей по ионным уравнениям:

а) Ni²⁺+H₂ONiOH⁺ + Н⁺ ;

б) SO₃²¯+H₂OHSO₃¯ + ОН¯;

в) F¯+H₂OHF + OH¯;

г) Cr³⁺ + H₂OCrOH²⁺+ Н⁺.

3-8. Напишите ионные уравнения гидролиза солей натрия с анионами: а) ClO¯; б) NO₂¯; в) SO₃²¯; г) S²¯; д) РО₄³¯.

3-9. Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза следующих солей: а) карбоната рубидия; б) хлорида меди (II); в) сульфата никеля (II); г) нитрата марганца (II); д) сульфита калия.

*3-10. Какая соль в каждой из указанных ниже пар гидролизуется сильнее: а) ВеСl₂ и MgCl₂; б) (NH₄)₂S и NH₄Cl; в) K₂SO₃ и К₂СО₃; г) FeSO₄ и Fe₂(SO₄)₃; д) Na₂S и Na₂Se?

*3-11. Чем можно объяснить, что соли с многозарядными катионами — Рb(СН₃СОО)₄ и Sn(SO₄)₂ — сильно гидролизуются?

*3-12. Почему водные растворы солей с многозарядными катионами рекомендуется готовить в подкис­ленном растворе?

*3-13. Соли А1С1₃ и Na₂CO₃ в обычных условиях подвергаются гидролизу в незначительной степени. Почему при сливании таких растворов гидролиз каж­дой соли усиливается и становится возможным про­цесс, отображаемый суммарным уравнением:

2А1С1₃ + 3Na₂CO₃ + ЗН₂O = 2А1 (ОН)₃ + ЗСO₂ +6NaCl?

*3-14. Объясните, почему взаимно усиливают гид­ролиз соли MgCl₂ и K₂S, но не усиливают соли MgCl₂ и Al (NO₃)₃, K₂S и Na₂СO₃.

*3-15. Объясните, почему при сливании раство­ров хлорида хрома (III) и сульфида калия, сульфата хрома и карбоната натрия может выпадать одинако­вый осадок Сr(ОН)₃.