15.Обменные реакции между ионами

Реакции в растворах электролитов протекают между ионами, на которые диссоциируют растворенные вещества. При этом не изменяются степени окисления элементов.

Не все ионные обменные реакции необратимы. Ионные обменные реакции идут до конца в том случае, если в результате реакции образуется:

-нерастворимое соединение, выпадающее в осадок;

-газообразное вещество;

-слабый электролит (вода, слабое основание или слабая кислота).

Произведение растворимости

Абсолютно нерастворимых веществ нет. Большинство твердых веществ обладают ограниченной растворимостью. В насыщенных растворах электролитов малорастворимых веществ в состоянии динамического равновесия находятся осадок и насыщенный раствор электролита.

Например, в насыщенном растворе сульфата бария, находящегося в контакте с кристаллами этого вещества, устанавливается динамическое равновесие: BaSO_4(т)⇄ Ba²⁺_(р)+SO_(р).

Для этого равновесного процесса можно написать выражение константы равновесия, учитывая, что концентрация твердой фазы не входит в выражение константы равновесия: K_p= [Ba²⁺] [SO].

Эта величина называется произведением растворимости малорастворимого вещества (ПР). Таким образом, в насыщенном растворе малорастворимого соединения произведение концентраций его ионов в степени стехиометрических коэффициентов равно величине произведения растворимости. В рассмотренном примере ПР(BaSO₄) = [Ba²⁺] [SO].

Произведение растворимости характеризует растворимость малорастворимого вещества при данной температуре: чем меньше произведение растворимости, тем хуже растворимо соединение. Зная произведение растворимости, можно определить растворимость малорастворимого электролита и содержание его в определенном объеме насыщенного раствора.

Реакции нейтрализации

Реакциями нейтрализации называются обменные реакции взаимодействия кислот и оснований, в результате которых образуются соль и вода.

1. Нейтрализация сильного основания сильной кислотой

2. Нейтрализация слабой кислоты сильным основанием

3. Нейтрализация слабого основания слабой кислотой

16.Гидролиз солей

Гидролиз – это ионно-обменная реакция между водой и растворенным в ней веществом. Здесь будем рассматривать гидролиз солей.

Каждую соль можно представить как продукт нейтрализации кислоты основанием, т. е. каждая соль образована какой-то кислотой и каким-то основанием.

Гидролизу подвергаются соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой; слабым основанием и сильной кислотой; слабой кислотой и слабым основанием.

Гидролиз – это обратимый равновесный процесс. В реакциях гидролиза знак равенства заменяют знаком обратимости - двумя противоположно направленными стрелками.

Соли, образованные многоосновными кислотами или многоатомными основаниями гидролизуются ступенчато, образуя на первой ступени кислые или основные соли. Вторая ступень идет в гораздо меньшей степени, чем первая.

1. Гидролиз соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой (I ступень):

Na₂CO₃+ HOH⇄NaHCO₃+ NaOH;

2Na⁺+ C+ HOH⇄HCO₃^-+ 2Na⁺+ OH^-;

C+HOH⇄ HCO₃^- +OH^-.

2. Гидролиз соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (I ступень):

ZnCL₂+HOH⇄ZnOHCl+HCl;

Zn²⁺ + 2Cl^-+HOH⇄ZnOH⁺+ 2Cl^- +H⁺;

Zn²⁺+HOH⇄ZnOH⁺.

3.Гидролиз соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой:

CH₃COONH₄+ HOH⇄CH₃COOH + NH₄OH;

CH₃COO^-+ NH₄⁺+ HOH⇄CH₃COOH + NH₄OH.