3.6. Гидролиз солей

Пример 1. Определить рН 0,3 М раствора NH₄Br, если константа диссоциации гидроксида аммония в водном растворе составляет 1,7110^–5.

Решение.Бромид аммония гидролизован по катиону в растворе:

Согласно соотношению (3.23):

С другой стороны (соотношение 3.24):

Из этих двух выражений и вычисляем рН 0,3 М раствора NH₄Br:

pH= –lg1,3210^–5= 4,88 .

Пример 2. Определить рН раствора и степень гидролиза соли в 0,1 М растворе Na₂S, если константы ступенчатой диссоциации H₂S составляют: К₁=9,7410^–8; К₂= 1,3610^–13.

Решение.Сульфид натрия – соль, гидролизованная по аниону. Поскольку сероводородная кислота двухосновна, гидролиз идет по двум ступеням. Выше было показано, что для практических расчетов достаточно принимать во внимание лишь первую ступень гидролиза. В нашем случае это следующий процесс:

Определяем константу гидролиза:

С другой стороны:

Решая полученное квадратное уравнение, находим рН раствора и степень гидролиза:

[ОН^–] = 0,0565 (второй корень уравнения отрицателен!)

рОН = – lg 0,0565 = 1,25; рН = 14 – 1,25 = 12,75;

Пример 3.рН 0,5 М раствора ацетата калия равен 9,23. Определить константу диссоциации уксусной кислоты.

Решение. Ацетат калия – соль, гидролизованная по аниону:

Согласно соотношению (3.27) для этой системы:

Находим величину константы гидролиза:

pH = 9,23; pOH = 14 – 9,23 = 4,77; [OH^–] = 1,7010^–5;

.

С другой стороны, согласно (3.26) в случае гидролиза по аниону:

.

Отсюда определяем константу диссоциации уксусной кислоты:

Пример 4. По справочным данным определить константу гидролиза НСООК при 298,15 К.

Решение.Формиат калия – соль, подвергающаяся гидролизу по аниону:

Константа равновесия этого процесса и есть константа гидролиза, она соответственно может быть найдена на основе стандартного значения энергии Гиббса:

G⁰ = G⁰обрOH^–(р-р, ст.с) + G⁰обрHCOOH(р-р, ст.с., гип.недис)– G⁰обрH₂O(ж) –

–G⁰обрHCOO^–(р-р, ст.с)= –157,3 + (–373,0) – (–237,3) – (–351,5) = 58,5 кДж.

Далее находим константу гидролиза:

G⁰ = – RT ln K_гидр;

.

Пример 5. На сколько единиц изменится рН раствора соли, гидролизованной по аниону, при его разбавлении в 100 раз?

Решение.В случае гидролиза по аниону согласно (3.27):

Запишем равенство величин констант гидролиза в растворах соли двух концентраций:

.

Логарифмируем полученное соотношение и меняем знаки в уравнении:

2 lg [OH^–]₁ = 2 + 2 lg [OH^–]₂

– lg [OH^–]₁ = –1 – lg [OH^–]₂

pOH₁ = pOH₂ – 1

14 – pH₁ = 14 – pH₂ – 1

pH₁ = pH₂ + 1.

Таким образом, при разбавлении раствора соли, гидролизованной по аниону, в 100 раз, величина рН уменьшается на единицу.