1. Гидролиз солей. Типы гидролиза. Обр н необр гидролиз

Гидролиз — обменное взаимодействие между ионами соли и водой.

В реакцию гидролиза вступают:

-соли, обр слаб к-той и сильн осн (KN02, Na3P04);

-соли, обр слаб осн и сильн к-той (NH4Cl, CuCl2, ZnCl2, FeCl3 и т.д.);

-соли, обр и слаб осн и слаб к-той (NH4CN, (NH4)2S и т. д.).

Основные типы гидролиза.

Различ обратим и необратим гидролиз солей:

1. Гидролиз соли слаб к-ты и сильн осн (гидролиз по аниону):

(р-р имеет слабощел среду, реакц протекает обратимо, гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени)

2. Гидролиз соли сильн к-ты и слаб осн (гидролиз по катиону):

(р-р имеет слабокислую среду, реакц протекает обратимо, гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени)

3. Гидролиз соли слаб к-ты и слаб осн:

(равновесие смещено в сторону продуктов, гидролиз протекает практически полностью, так как оба продукта реакции уходят из зоны реакции в виде осадка или газа).

4. Соль сильн к-ты и сильн осн не подвергается гидролизу, и р-р нейтрален.

Необратимый гидролиз протекает для солей, кот обр слаб осн и слаб к-той. В этом случае гидролиз протекает по всем ступеням до конца, т.е. до обр слабого труднорастворимого осно и слабой к-ты. Именно гидролиз является причиной того, что водные р-ры некоторых солей приготовить нельзя, например CuCO3, AI2S3 и др. Необратимо протекает гидролиз, если одновременно ввести в р-р соль, обр тяжелым металлом, и соль, обр слабой летучей к-той, например,

2AICI3 +3Na2S + H2O = Al2S3 +6NaCI

Гидролиз соли Al2S3 протекает полно и необратимо, т.к. продукты реакции выделяются из р-ра в виде осадка и газа: Al2S3 + 6Н2О → 3Н2S↑ + 2Аl(ОН)3↓

Разбавление и нагревание р-ров усиливает гидролиз солей, т.е. происходит активизация последующих ступеней гидролиза, что в конечном счете приводит к обр слаб осн и слаб кислоты.

Из консп в теме «гидролиз»: если к-та сильная, то соотв ей осн слабое и наоборот.

Причиной более глубокого протекания совместного гидролиза по катиону и аниону явл взаимное вляние равновесий гидролиза каждого иона. чтобы подавить гидролиз можно либо добав соль, гидро-ся аналогично, либо подщел или подкисл р-р.

2. Марганец. Строение атома, со. Оксиды, гидроксиды, соли, перманганат калия.

Осн СО марганца +2, +3, +4, +6, +7. Наиб устойч +4. Кислородом мн окисляется до MnO2. Мн способен вытеснять водород из к-т, а при нагр – разлагать воду. Mn+2H2O=Mn(OH)2+Н2

Mn+4HNO3=Mn(NO3)2+2NO2+2H2O

Соед мн +2. В СО +2 марганец обр оксид MnO, гидроксид Mn(OH)2, и соли катионного типа. Оксид марганца +2 получают термич разложением MnCO3, или восст-ем высших оксидов мн водородом. В воде MnO нер-рим, поэтому гидроксид мн (II) получ косвенным путём.

Оксид и гидроксид марганца (II) проявл слабые осн св-ва и раств только в сильн к-тах с обр солей катионного типа.

Растворимые соли марганца (II) слабо гидролизованы: Mn+2+H2O↔MnOH++H+

Гидроксид мн легко окисл на воздухе: 2Mn(OH)2+O2+2H2O=2Mn(OH)4. Mn(OH)4 – условная формула, получается из MnO2*xH2O.

Соли мн (II) проявл восст-е св-ва только в присутствии сильн окис-лей: 2Mn(NO3)2+5NaBiO3+16HNO3=2HMnO4+5Bi(NO3)3+5NaNO3+7H2O

3MnSO4+2KMnO4+2H2O=5MnO2+K2SO4+2H2SО4

Соед мн (III). В СО +3 мн обр неустойч оксид Mn2O3, слабое осн Mn(OH)3 и соли, кот легко диспропорц даже в слабокислом р-ре: 2MnCl3+2H2O=MnCl2+MnO2+4HCl

Оксид мн (IV). MNO2 проявт о-в Двойств. В кисл среде он восст-ся до соед марганца (II): MnO2+4HCl=MnCl2+Cl2+2H2O

MnO2+2KBr+H2SO4=MnSО4+Br2+K2SO4+H2O. при сплавл с окис-ми в присутствии щелочи оксид мн (IV) проявл св-ва восс-ля: 3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+3H2O+KCl

В нейтр среде не устойчив. MnO2 легко обр из других соед мн в нейтр, а так же слабокислой и слабощелочной средах. Мн (IV) входит в сост большинства природных соед марганца. Напр, пиролюзита MnO2*xH2O.

В обм р-циях диоксид марганца проявл амфотерные св-ва, обр неустойчивые соли. Из катионных солей выделены только чёрные кристаллы Mn(SO4)2, которые в водном р-ре полностью гидролизованы: Mn(SO4)2+2H2O=MnO2+2H2SO4

При сплавл со щелочами MnO2 образует соли – манганиты: MnO2+2KOH=K2MnO3+H2O, которые при р-рении во воде полностью гидролизуются.

Соединения марганца (VI). В СО +6 мн обр анионные соли манганаты. Манганаты – соли не выделенной в свобод виде марганцовистой кислоты (H2MnO4). Их получ при сплавл оксидов или солей марганца (II) со щелочами в присутствии ок-лей или восст-ем перманганатов в щел среде: 2KMnO4+2KOH+KNO2=2K2MnO4+KNO3+H2O

Манганаты устойчивы в сильнощелочной среде, в нейтр и кислой средах диспропорц: 3K2MnO4+H2O=MnO2+2KMnO4+4KOH, в присутст восст-лей проявл окисл св-ва: K2MnO4+2K2SO3+2H2SO4=MnSO4+3K2SO4+2H2O

K2MnO4+K2SO3+H2O=MnO2+K2SO4+2KOH

Сильные ок-ли переводят манганаты в перманганаты. 2K2MnO4+Cl2=2KMnO4+2KCl

При нагр выше 500 ̊C манганаты разлаг: 2K2MnO4=2K2MnO3+O2

манганат калия можно получ сплавл сульфата марганца (III), KOH и KNO3:

MnSO4+4KOH+2KNO3=K2MnO4+2KNО2+K2SO4+2H2O

Соединения мн (VII) представлены марганцовой к-той, её солями-перманганатами- и оксидом, явл сильным ок-лем. Ок-ные св-ва перманганат-ионов проявл наиболее сильно в кислой среде. Состав продуктов восст-я перманганата зависит от pH среды:

2KMnO4+6KI+4H2O-2MnO2+3I2+8KOH

6KMnO4+KI+6KOH=6K2MnO4+KIO3+3H2O

2KMO4+10KI+8H2SO4=2MnSO4+5I2+6K2SO4+8H2O

Марганцовую к-ту можно получить, окисляя в сильнокислой среде соли марганца (II):

а) висмутатом натрия 2MnSO4+5NaBiO3+16HNO3=2HMnO4+5Bi(NO3)3+NaNO3+2Na2SO4+7H2O

б) пероксидисульфатом калия в присутствии AgNO3: 2MnSO4+5K2S2O8+8H2O=2HMnO4+5K2SO4+7H2SO4

Соединения мн (VIII) неустойчивы. Термическое разложение перманганата калия наблюдается при температуре выше 250 ̊С: 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2

Данная р-ция исп для получ кислорода в лаборатории.

В водном р-ре перманганат к медленно окисляет воду: 4KMnO4+2H2O=4MnO2+4KOH+3O2

При длительном хранении р-ров перманганата к стенки сосудов покрываются бурым налётом MnO2. При обработке кристаллич KMnO4 конц серной кислотой обр тёмно-зелёная маслянистая жидкость – марганцовый ангидрид: 2KMnO4+H2SO4=Mn2O7+K2SO4+H2O. Оксид мн (VII) при комн темп разлаг медленно, а при нагр со взрывом: 2Mn2O7=4MnO2+3O2

Кисл-осн св-ва гидроксидов мн. зависят от СО марганца. С возрастанием СО увелич ковалентность связи Mn¬–O, поэтому усил ионизация гидроксидов по кислотному типу и уменьш по основному. Так, Mn(OH)2 – слаб осн, Mn(OH)4 – амфолит, HMnO4 – сильн к-та. В ряду Mn(OH)2, Mn(OH)3, Mn(OH)4, (H2MnO4), HMnO4 усил к-тные св-ва, а осн ослабевают.

Билет 4