Как правильно написать уравнения гидролиза и рассчитать константу и степень гидролиза соли
Молекулярная и ионная формы уравнений реакций гидролиза
Задача 21.
Напишите в молекулярной и ионной форме уравнения реакций гидролиза следующих солей: а) сульфида калия; б) сульфата меди (ⅠⅠ); в) совместного гидролиза хлорида алюминия и ацетата калия. Константа гидролиза соли.
Решение:
а) Гидролиз сульфида калия:
K2S + H2O = KHS + KOH — (молекулярная форма);
S 2– + HOH = HS – + OH – — (ионная форма).
б) Гидролиз сульфата меди (ⅠⅠ):
Cu 2+ + HOH = CuOH + + H + — (ионная форма).
в) Совместный гидролиз хлорида алюминия и ацетата калия:
AlCl3 + 3CH3COOK + 3H2O = Al(OH)3↓ + 3CH3COOH + 3KCl — (молекулярная форма);
Al 3+ + 3CH3COO – + 3HOH = Al(OH)3↓ + 3CH3COOH — (ионная форма).
Определение степени гидролиза и рН раствора цианида калия
Задача 22.
Определите степень гидролиза и pH раствора цианида калия с молярной концентрацией 0,005 моль/л.
Решение:
Цианид калия – соль, образованная сильным основанием КОН и слабой кислотой HCN, которая в водном растворе гидролизуется по аниону.
KCN + HOH ⇔ KOH + HCN
CN – + HOH ⇔ HCN + OH –
Таким образом, при гидролизе этой соли в растворе ее будет избыток ионов OH-, что придает раствору щелочную реакцию
(pH > 7 – среда щелочная).
Константа гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием определяется по формуле:
Kw = 1 . 10 -14 – ионное произведение воды.
KD(HCN) = 5 . 10 -10 – константа диссоциации циановодородной кислоты
Константа гидролиза цианида калия равна:
Kr(KCN) = Kw/KD(HCN) = (1 . 10 -14 )/(5 . 10 -10 ) = 2 . 10 -5 .
Находим степень гидролиза цианида калия, получим:
Рассчитаем молярную концентрацию ионов OH? в растворе, получим:
[OH – ] = h . СM(KCN) = (4 . 10 -3 ) . 0,005 = 2 . 10 -5 моль/л.
Находим гидроксильный показатель, получим:
рОН = — lg[OH – ] = – lg2 . 10 -5 = 5 — lg2 = 5 — 0,30 = 4,7.
Находим водородный показатель, получим
Гидролиз сульфида калия
K2S — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.
Первая стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
K2S + HOH ⇄ KHS + KOH
Полное ионное уравнение
2K + + S 2- + HOH ⇄ K + + HS — + K + + OH —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
S 2- + HOH ⇄ HS — + OH —
Вторая стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
KHS + HOH ⇄ H2S + KOH
Полное ионное уравнение
K + + HS — + HOH ⇄ H2S + K + + OH —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HS — + HOH ⇄ H2S + OH —
Среда и pH раствора сульфида калия
В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: нитрат меди (II), сульфид калия
Решение:
Нитрат меди (II) Cu(NO3)2– соль слабого двухкислотного основания и сильной кислоты. Катионы слабого основания Cu 2+ связывают гидроксид ионы из воды. Гидролиз такой соли идет по катиону:
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Cu 2+ + H2O CuOH + + H +
полное ионно-молекулярное уравнение:
Cu 2+ + 2NO3 — + H2O CuOH + + 2NO3 – + H +
Cu(NO3)2+ H2O CuOHNO3 + HNO3
В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH 2– связывают ионы водорода из воды, образуя анионы кислой соли HS – . Соль гидролизуется по аниону.
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:
S 2– + H2O HS – + OH –
полное ионно-молекулярное уравнение:
2К + + S 2– + H2O К + + HS – + К + +OH –
К2S + H2O КHS + КOH
Появление избыточного количества ионов OH – обусловливает щелочную реакцию среды (pH > 7).
22. Какие из солей Al2(SO4)3, K2S, Pb(NO3)2, KCl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Решение:
Сульфат алюминия Al2(SO4)3– соль слабого трехкислотного основания и сильной кислоты. Гидролиз такой соли идет по катиону слабого основания с образованием катионов основной соли AlOH 2+ .
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Al 3+ + H2O AlOH 2+ + H +
полное ионно-молекулярное уравнение:
2Al 3+ + 3SO4 2- + 2H2O 2AlOH 2+ + 3SO4 2- + 2H +
Al2(SO4)3 + 2H2O 2AlOHSO4 + H2SO4
В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH 2– связывают ионы водорода из воды, образуя анионы кислой соли HS – . Соль гидролизуется по аниону.
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:
S 2– + H2O HS – + OH –
полное ионно-молекулярное уравнение:
2К + + S 2– + H2O К + + HS – + К + +OH –
К2S + H2O КHS + КOH
Появление избыточного количества ионов OH – обусловливает щелочную реакцию среды (pH > 7).
Нитрат свинца (II) Pb(NO3)2– соль слабого двухкислотного основания и сильной кислоты. Катионы слабого основания Pb 2+ связывают гидроксид ионы из воды. Гидролиз такой соли идет по катиону:
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Pb 2+ + H2O PbOH + + H +
полное ионно-молекулярное уравнение:
Pb 2+ + 2NO3 — + H2O PbOH + + 2NO3 – + H +
Pb(NO3)2+ H2O PbOHNO3 + HNO3
В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH + и анионы Cl – . Катионы K + не могут связывать анионы OH – , так как KOH – сильный электролит. Анионы Cl – не могут связывать катионы Н + , так как НCl – сильный электролит. Таким образом, можно сделать вывод, что хлорид калия не гидролизуется. Равновесие между ионами и молекулами воды не нарушается, и раствор остается нейтральным, рН равен 7.
Как изменится цвет лакмуса в растворах солей: хлорида натрия, карбоната натрия, хлорида меди (II)? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей.
Решение:
Хлорид натрия NaCl —соль сильной кислоты и сильного основания. При растворении в воде хлорид натрия диссоциирует на ионы Na + и анионы Cl – . Катионы Na + не могут связывать анионы OH – , так как NaOH – сильный электролит. Анионы Cl – не могут связывать катионы Н + , так как НCl – сильный электролит. Таким образом, можно сделать вывод, что хлорид натрия не гидролизуется. Равновесие между ионами и молекулами воды не нарушается, и раствор остается нейтральным, рН равен 7. Цвет лакмуса не изменяется.
Карбонат натрия Na2CO3 – соль двухосновной слабой кислоты и сильного основания. Анионы слабой кислоты CO3 2– связывают ионы водорода из воды, образуя анионы кислой соли HCO3 — . Соль гидролизуется по аниону.
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение:
CO3 2– + H2O HCO3 – + OH –
полное ионно-молекулярное уравнение:
2Na + + CO3 2– + H2O Na + + HCO3 – + Na + +OH –
Na2CO3 + H2O NaHCO3 + NaOH
Появление избыточного количества ионов OH – обусловливает щелочную реакцию среды (pH > 7). Цвет лакмуса меняется с фиолетового на синий.
Хлорид меди (II) CuCl2– соль слабого двукислотного основания и сильной кислоты. Гидролиз такой соли идет по катиону слабого основания с образованием катионов основной соли CoOH + .
Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Cu 2+ + H2O CuOH + + H +
полное ионно-молекулярное уравнение:
Cu 2+ + 2Cl — + H2O CuOH + + 2Cl — + H +
CuCl2+ 2H2O CuOHCl+ HCl
В растворе накапливаются катионы водорода, которые создают кислую реакцию среды (pH
http://chemer.ru/services/hydrolysis/salts/K2S
http://poisk-ru.ru/s4412t5.html