Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой

 

Гидролиз нитрата аммония NH₄NO₃.

 

Нитрат аммония диссоциирует на ионы NO₃^– и ионы NH₄⁺. Ионы NH₄⁺ связывают ионы OH^– воды, вызывая смещение равновесия диссоциации воды в сторону увеличения концентрации H⁺ – ионов в растворе.

NH₄NO₃ NO₃ + NH₄⁺

= NH₄OH

H₂O H⁺ + OH^–

 

Уравнение гидролиза в молекулярной форме:

NH₄NO₃ + H₂O NH₄OH + HNO₃;

 

В ионной форме:

NH₄⁺+ NO₃^– + H₂O NH₄OH + H⁺ + NO₃^–

NH₄⁺ + H₂O NH₄OH + H⁺

 

Реакция среды при гидролизе соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой, – кислая (рН<7).

 

Гидролиз сульфата цинка ZnSO₄.

 

Сульфат цинка образован сильной кислотой и слабым двухкислотным основанием. Гидролиз этой соли может протекать по 2 ступеням, хотя при обычных условиях практически ограничивается лишь I ступенью.

I ступень:

2ZnSO₄ + 2H₂O (ZnOH)₂SO₄ + H₂SO₄

 

ZnSO₄ SO₄^2– + Zn²⁺

= ZnOH⁺

H₂O H⁺ + OH^–

 

Zn²⁺ +H₂O ZnOH⁺ + H⁺

II ступень:

 

(ZnOH)₂SO₄ + 2H₂O 2Zn(OH)₂ + H₂SO₄

 

(ZnOH)₂SO₄ SO₄^2– + 2 ZnOH⁺

= Zn(OH)₂

H₂O H⁺ + OH^–

 

ZnOH⁺ + H₂O Zn(OH)₂ + H⁺,

Реакция среды кислая (рН<7).

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой.

Подобные соли легче других подвергаются гидролизу, так как ионы этих солей одновременно связываются обоими ионами воды с образованием двух слабых электролитов.

Реакция среды в растворах таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания, т.е. водные растворы таких солей могут иметь нейтральную, кислую, или щелочную реакцию в зависимости от констант диссоциации образующихся кислот и оснований.

Гидролиз ацетата аммония CH₃COONH₄

Соль CH₃COONH₄ образованна слабым основанием NH₄OH и слабой кислотой CH₃COOH одинаковой силы. (К_дис.NH₄OH =1.8∙10^-5; К_дис.CH₃COOH =1.8∙10^-5).

Реакция гидролиза в молекулярной форме:

CH₃COONH₄ +H₂O NH₄OH + CH₃COOH

в ионно-молекулярной форме:

NH₄⁺ + CH₃COO^– + H₂O NH₄OH + CH₃COOH.

 

Поскольку концентрация ацетат-ионов и ионов аммония в растворе одинаковы, а константы диссоциации кислоты и основания равны, то реакция среды будет нейтральной (рН=7).

В результате реакции гидролиза цианида аммония NH₄CN (К_дис.HCN =7.2∙10^-10; К_дис.NH₄OH =1.8∙10^-5)

 

NH₄CN +H₂O NH₄OH + HCN

 

среда будет слабощелочной (рН>7).

Гидролиз соли, образованной слабым многокислотным

основанием и слабой многоосновной кислотой, например, Al₂S₃.

 

Уравнение реакции гидролиза этой соли:

Al₂S₃ + 6H₂O 2Al(OH)₃↓+ 3H₂S↑

 

Ион алюминия связывает ион гидроксила

Al³⁺ + H₂O AlOH²⁺+ H⁺,

а сульфид-ион связывает ионы водорода:

S^2– + H₂O HS^– + OH^–

В результате в растворе нет накопления ни ионов H⁺, ни ионов OH^–, гидролиз протекает до полного разложения соли с образованием продуктов Al(OH)₃ и H₂S.

Степень гидролиза.

Количественно процесс гидролиза можно характеризовать степенью гидролиза h (%).

 

h (%) = число гидролизованных молекул соли ∙ 100

общее число растворенных молекул соли

Степень гидролиза зависит от химической природы образующейся при гидролизе кислоты (основания) при прочих равных условиях.

Например, одномолярные растворы ацетата натрия и цианида натрия при 22°С гидролизованы соответственно следующим образом:

CH₃COONa ~ на 0,003% (К_дис.CH₃COOH =1.8∙10^-5)

NaCN ~ на 5% (К_дис.HCN =7.9∙10^-10)