- •Общие методические указания
- •Концентрация растворов
- •Растворимость веществ
- •Давление пара разбавленных растворов неэлектролитов. Первый закон рауля
- •Электролитическая диссоциация
- •Закон разбавления Оствальда, связывающий три величины: Кд, с и α, выражается уравнением .
- •Активная концентрация ионов сильных электролитов
- •Молекулярно-ионные уравнения реакций между растворами электролитов
- •Ионное произведение воды. Водородный показатель
- •Гидролиз солей
- •Жесткость воды и методы ее устранения
- •Строение коллоидных частиц
- •Коагуляция золей. Порог коагуляции электролитов
- •Микробиология
- •Приложение
- •Константы диссоциации некоторых слабых электролитов
- •Коэффициенты активности ионов
- •Литература
- •Рабочая программа химия воды и микробиология
- •6. Содержание:
- •6.1. Календарный план
- •Вид занятий – лекции
- •Вид занятий – лабораторный практикум
- •Самостоятельная работа студентов Проработка лекционного материала
- •Подготовка к лабораторным занятиям, контрольной работе и экзамену
- •6.4. Формы контроля экзаменационные вопросы
- •Примерные экзаменационные задачи
- •Список рекомендуемых документов основная литература
- •Дополнительная литература
- •Перечень методических пособий и указаний для студентов
Гидролиз солей
Пример 1. Составление молекулярного и молекулярно-ионного уравнения гидролиза соли сильной кислоты и слабого основания. Напишите молекулярные и молекулярно-ионные уравнения гидролиза солей: а) нитрата аммония NН4NО3; б) хлорида хрома СгС13.
Решение: а) При растворении в воде кристаллический NН4NО3 диссоциирует:
NH4NO3 ↔ NH4+ + NO3-
При составлении уравнений гидролиза необходимо в первую очередь определить, какие из ионов соли могут связывать ионы воды (Н+ или ОН-) в малодиссоциирующее соединение, т. е. какие ионы обусловливают гидролиз. В данном случае катион NH4+ связывает гидроксил воды, образуя молекулы слабого основания NH4OH. Ионы NH4+ и обусловливают гидролиз соли NН4NО3. Молекулярно-ионное уравнение гидролиза
NH4+ + НОН ↔ NH4OH + H+
В молекулярной форме уравнение гидролиза запишется:
NН4NО3 + НОН ↔ NH4OH + HNO3
Избыток ионов Н+ в растворе обусловливает кислую реакцию раствора, рН < 7.
б) При гидролизе соли CrCl3 ион Сг3+ соединяется с ионами ОН- ступенчато, образуя основные ионы: (СrОН)2+, [Cr(ОН)2]+ и молекулы Сг(ОН)3. Практически гидролиз соли ограничивается первой ступенью:
Cr3+ + НОН ↔ (СrОН)2+ + Н+
Продукты гидролиза в данном случае — основная соль и кислота;
CrCl3 + НОН ↔ CrOHCl2 + НС1
Реакция раствора кислая, т. е. рН < 7.
Пример 2. Составление молекулярного и молекулярно-ионного уравнения гидролиза соли сильного основания и слабой кислоты. Составьте молекулярные и молекулярно-ионные уравнения гидролиза солей: а) цианида калия KCN; б) сульфита натрия Na2SO3.
Решение: а) Гидролиз соли KCN обусловливают ионы CN-, связывая катионы Н+ воды в слабодиссоциирующее соединение — синильную кислоту;
CN- + НОН ↔ HCN + ОН-
в молекулярной форме
KCN + НОН ↔ HCN + КОН
Реакция раствора щелочная: рН > 7.
б) Гидролиз соли Na2SO3 практически ограничивается первой ступенью;
продукты гидролиза — кислая соль и основание:
Na2SO3 + НОН ↔ NaHSO3 + NaOH
Реакция раствора щелочная: рН > 7.
Пример 3. Составление молекулярного уравнения гидролиза соли слабого основания и слабой кислоты. Напишите молекулярное уравнение гидролиза соли А1(СН3СОО)3.
Решение. Ионы соли А13+ и СН3СОО- взаимодействуют с ионами воды, образуя малорастворимое соединение А1(ОН)3 и малодиссоциирующее соединение СН3СООН. Соль А1(СН3СОО)3 гидролизуется необратимо и полностью:
А1(СН3СОО)3 + 3Н2О = А1(ОН)3 + 3СН3СООН
Пример 4. Составление уравнений реакций взаимодействия при смешении растворов солей, взаимно усиливающих гидролиз друг друга. Составьте уравнение реакции, происходящей при смешении растворов солей Fe(NO3)3 и Na2CO3.
Решение, В растворе нитрата железа гидролиз обусловливает катион Fe3+:
Fe3++HOH ↔ (FeOH)2++Н+
а в растворе карбоната натрия — анион СОз2-
CO32- + НОН ↔ НСОз- + ОН-
Гидролиз этих солей обычно ограничивается первой ступенью. При смешении растворов этих солей ионы Н+ и ОН- взаимодействуют между собой, образуя молекулы слабого электролита H2O, который уходит из сферы реакции. Это приводит к тому, что усиливается гидролиз каждой из солей до образования Fe(OH)3 и СО2:
2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + ЗН20 = ↓ 2Fе(ОН)3 + ↑ ЗСО2 + 6NaNO3
Задачи
141. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения совместного гидролиза, происходящего при смешивании растворов К2S и СrС13. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.
142. К раствору FeCl3 добавили следующие вещества: а) НС1; б) КОН; в) ZnCI2; г) Na2CO3. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
143. Какие из солей Al2(SO4)3, К2S, Рb(NО3)2, КС1 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7<) имеют растворы этих солей?
144. При смешивании растворов FeCl3 и Na2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.
145. К раствору Na2CO3 добавили следующие вещества: а) НС1; б) NaOH; в) Сu(NО3)2; г) K2S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
146. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na2S, А1С13, NiSO4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
147. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Рb(NО3)2, Na2CO3, Fe2(SO4)3. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
148. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей СН3СООК, ZnSO4, Аl(NО3)3. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
149. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы солей Na3PO4, К2S, CuSO4? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
150. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuCl2, Сs2СО3, Сr(NO3)3. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
151. Какие из солей RbCI, Cr2(SO4)3, Ni(NO3)2, Na2SO3 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?
152. К раствору Al2(SO4)3 добавили следующие вещества: a) H2SO4; б) КОН, в) Nа2SO3; г) ZnSO4. В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
153. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Nа2CO3 или Nа2SO3; FeCl3 или FeCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
154. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и Nа2CO3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение происходящего совместного гидролиза.
155. Какие из солей NaBr, Na2S, К2СО3, CoCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?
156. Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: NaCN или NaClO; MgCl2 или ZnCl2? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
157. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза соли, раствор которой имеет: а) щелочную реакцию; б) кислую реакцию.
158. Какое значение рН (>7<) имеют растворы следующих солей: К3РO4, Рb(NО3)2, Na2S? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
159. Какие из солей К2СО3, FeCl3, K2SO4, ZnCl2 подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (>7<) имеют растворы этих солей?
160. При смешивании растворов Al2(SO4)3 и Na2S каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.