Молекулярное уравнение гидролиза соли nh4 2s

Сульфид аммония: получение, гидролиз, применение

Азот — один из важнейших элементов органической химии. В виде сложных соединений элемент N является важной частью белков, из которых состоят все живые организмы на нашей планете. Этот достаточно активный химический элемент образует множество соединений, одним из которых является соединение аммония.

Что это такое

В молекуле аммиака азот охватывает своими ковалентными связями три атома водорода, причем последняя электронная связь остается свободной. Таким образом, аммоний может выступать донором различных химических реакций, образовывая четвертую – незатраченную ковалентную связь с другими веществами и соединениями. Если такое соединение происходит с атомом водорода, образуется молекула NH₄. Полученный элемент может реагировать с различными кислотами, которые находятся в растворенном или концентрированном виде. При взаимодействии аммиак их нейтрализует. В итоге реакции получаются соли аммония — термически неустойчивые соединения. Если соль аммония нагревать, она быстро разлагается на составляющие вещества. При повышении температуры образуется аммиак с кислотой. Возможен и обратный процесс. Например, при взаимодействии с сероводородной кислотой можно получить сульфид аммония.

Формула

Это соединение записывается в химических уравнениях в видеследующей формулы.

Распространенные химические реакции

Гидролиз сульфида аммония отличается от других реакций подобных солей тем, что в ней принимают участие и катионы, и анионы одного и того же вещества. Процесс реакции зависит от температуры. Гидролиз сульфида аммония может быть записан следующим образом:

ионное уравнение гидролиза по катиону:
NH₄ + +H₂O = NH₃*H₂O + H+;
уравнение гидролиза по аниону проходит в два этапа:

Итоговое ионное уравнение реакции выглядит следующим образом:

NH4 + +S2- + 2H2O = NH3*H2O + HS- + H+ + OH-.

Стандартная запись этой химической реакции выглядит так:

Без нагревания реакция может быть обратима и происходит по первой ступени. Но если вещество подогреть, реакция станет необратимой – конечные вещества аммиак и сероводород просто покидают поле взаимодействия и улетучиваются.

Получение сульфида аммония

Сульфид аммония чаще всего получают при взаимодействии сероводорода с избытком аммиака:

Одной из наиболее характерных особенностей этого соединения является полное разложение соединения в воде. Цепь химической реакции выгладит следующим образом:

Сульфид аммиака в воде распадается на аммиак и сероводород.

Дальнейшее разложение сопровождается выделением водорода и появлением растворенного в воде аммиака и слабого аниона HS — . Поэтому в таблицах, поясняющих раствормость химических элементов, сульфид аммония помечен пропуском.

Практическое применение

В промышленности практическое применение разработано для паров сульфида аммония. Жидкая форма этого соединения используется при транспортировке. Хранят его в закрытых, химически инертных емкостях.

Это вещество хорошо знакомо фотографам и текстильщикам. В фотографии это соединение используется для обработки пленки. При взаимодействии с сильными основаниями происходит химическая реакция, сопровождающаяся выделением вредных веществ. В текстильной промышленности сульфид аммония используется как компонент отбеливающих смесей. Металлурги и реставраторы успешно пользуются им для превращения патины в бронзу. Сульфид аммония непременно используется при производстве мочевины, как важного удобрения, а также при производстве соды.

Возможно, применение этого вещества в хозяйственной деятельности было бы более распространенным. Но из-за чрезвычайной летучести этого соединения оно довольно быстро вступает в химическую реакцию с водяным паром, содержащимся в воздухе. Конечным продуктом этого взаимодействия является сероводород, который славится своим резким и очень неприятным запахом. Именно эта особенность сульфида аммония стала причиной его использования в производстве продукции для розыгрышей, включая «вонючие бомбы» и прочее.

Напишите уравнения гидролиза следующих солей и укажите среду раствора: (NH4)2SO4;Cs2SO4;MgS;K2SO3;Al2S3

Гидролиз сульфата аммония: (NH4)2SO4 + H2O = NH4HSO4 + NH4OH
Полное ионное уравнение: 2NH4(+) + SO4(2-) + 2H2O = 2NH4OH + SO4(2-) + 2OH(-)
Краткое ионное уравнение: NH4(+) + H2O = NH4OH + OH(-) гидролиз по катиону, среда кислая
———————————————
Гидролиз сульфида алюминия: Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S (осадок и газ)
Полное ионное уравнение: 2Al(3+) + 3S(2-) + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
Гидролиз протекает сразу и по катиону, и по аниону, поэтому реакция идёт до конца, с выпадением осадка гидроксида алюминия и образованием газообразного сероводорода
——————————-
Гидролиз сульфита калия: K2SO3 + H2O = KHSO3 + KOH
полное ионное уравнение: 2K(+) + SO3(2-) + 2H2O = 2K(+) + H2SO3
Краткое ионное уравнение: SO3(2-) + 2H2O = H2SO3 + 2OH(-) гидролиз по аниону, среда щелочная

Запишите уравнения гидролиза следующих солей, укажите тип гидролиза и среду раствора. а) фосфат меди

Гидролиз

Темы кодификатора ЕГЭ: Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, основная и щелочная.

Гидролиз – взаимодействие веществ с водой. Гидролизу подвергаются разные классы неорганических и органических веществ: соли, бинарные соединения, углеводы, жиры, белки, эфиры и другие вещества. Гидролиз солей происходит, когда ионы соли способны образовывать с Н + и ОН — ионами воды малодиссоциированные электролиты.

Гидролиз солей может протекать:

→ обратимо : только небольшая часть частиц исходного вещества гидролизуется.

→ необратимо : практически все частицы исходного вещества гидролизуются.

Для оценки типа гидролиза необходимо рассмотреть соль, как продукт взаимодействия основания и кислоты. Любая соль состоит из металла и кислотного остатка. Металлы соответствует основание или амфотерный гидроксид (с той же степенью окисления, что и в соли), а кислотному остатку — кислота. Например, карбонату натрия Na₂CO₃ соответствует основание — щелочь NaOH и угольная кислота H₂CO₃.

Обратимый гидролиз солей

Механизм обратимого гидролиза будет зависеть от состава исходной соли. Можно выделить 4 основных варианта, которые мы рассмотрим на примерах:

1. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой , гидролизуются ПО АНИОНУ .

CH₃COONa + HOH ↔ CH₃COOH + NaOH

CH₃COO — + Na + + HOH ↔ CH₃COOH + Na + + OH —

сокращенное ионное уравнение:

CH₃COO — + HOH ↔ CH₃COOH + OH —

Таким образом, при гидролизе таких солей в растворе образуется небольшой избыток гидроксид-ионов OH — . Водородный показатель такого раствора рН>7 .

Гидролиз солей многоосновных кислот (H₂CO₃, H₃PO₄ и т.п.) протекает ступенчато, с образованием кислых солей:

CO₃ 2- + HOH ↔ HCO₃ 2- + OH —

или в молекулярной форме:

Продукты гидролиза по первой ступени подавляют вторую ступень гидролиза, в результате вторая ступень гидролиза протекает незначительно.

2. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой , гидролизуются ПО КАТИОНУ . Пример такой соли: NH₄Cl, FeCl₃, Al₂(SO₄)₃ Уравнение гидролиза:

или в молекулярной форме:

При этом катион слабого основания притягивает гидроксид-ионы из воды, а в растворе возникает избыток ионов Н + . Водородный показатель такого раствора рН .

Соли, образованные многокислотными основаниями, гидролизуются ступенчато, образуя катионы основных солей. Например:

Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H +

FeCl₃ + HOH ↔ FeOHCl₂ + H Cl

FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH)₂ + + H +

FeOHCl₂ + HOH ↔ Fe(OH)₂Cl+ HCl

Fe(OH)₂ + + HOH ↔ Fe(OH)3 + H +

Fe(OH)₂Cl + HOH ↔ Fe(OH)₃ + HCl

Гидролиз по второй и, в особенности, по третьей ступени практически не протекает при комнатной температуре.

3. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой , гидролизуются И ПО КАТИОНУ, И ПО АНИОНУ .

В этом случае реакция раствора зависит от соотношения констант диссоциации образующихся кислот и оснований. В большинстве случаев реакция раствора будет примерно нейтральной, рН ≅ 7 . Точное значение рН зависит от относительной силы основания и кислоты.

4. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой , в водных растворах НЕ ИДЕТ .

Сведем вышеописанную информацию в общую таблицу:

Необратимый гидролиз

Необратимый гидролиз происходит, если при гидролизе выделяется газ, осадок или вода, т.е. вещества, которые при данных условиях не могут взаимодействовать между собой. Необратимый гидролиз является химической реакцией, т.к. реагирующие вещества взаимодействуют практически полностью.

Варианты необратимого гидролиза:

Гидролиз, в который вступают растворимые соли 2х-валентных металлов (Be 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ и др.) с сильным ионизирующим полем (слабые основания) и растворимые карбонаты/гидрокарбонаты. При этом образуются нерастворимые основные соли (гидроксокарбонаты):

! Исключения: (соли Ca, Sr, Ba и Fe 2+ ) – в этом случае получим обычный обменный процесс:

МеCl₂ + Na₂CO₃ = МеCO₃ + 2NaCl (Ме – Fe, Ca, Sr, Ba).

Взаимный гидролиз , протекающий при смешивании двух солей, гидролизованных по катиону и по аниону. Продукты гидролиза по второй ступени усиливают гидролиз по первой ступени и наоборот. Поэтому в таких процессах образуются не просто продукты обменной реакции, а продукты гидролиза (совместный или взаимный гидролиз). Соли металлов со степенью окисления +3 (Al 3+ , Cr 3+ ) и соли летучих кислот (карбонаты, сульфиды, сульфиты) при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ (H₂S, SO₂, CO₂):

Соли Fe 3+ при взаимодействии с карбонатами также при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ:

! Исключения: при взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфидами реализуется окислительно-восстановительная реакция:

2FeCl₃ + 3K₂S_(изб) = 2FeS + S↓ + 6KCl (при избытке сульфида калия)

При взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфитами также реализуется окислительно-восстановительная реакция.

Полные уравнения таких реакций выглядят довольно сложно. Поначалу я рекомендую составлять такие уравнения в 2 этапа: сначала составляем обменную реацию без участия воды, затем разлагаем полученный продукт обменной реакции водой. Сложив эти две реакции и сократив одинаковые вещества, мы получаем полное уравнение необратимого гидролиза.

3. Гидролиз галогенангидридов и тиоангидридов происходит также необратимо. Галогенангидриды разлагаются водой по схеме ионного обмена (H + OH — ) до соответствующих кислот (в случае водного гидролиза) и солей (в случае щелочного гидролиза). Степень окисления центрального элемента и остальных при этом не изменяется!

Галогенангидрид – это соединение, которое получается, если в кислоте ОН-группу заменить на галоген. При гидролизе галогенангидридов кислот образуются соответствующие данным элементам и степеням окисления кислоты и галогеноводородные кислоты.

Галогенангидриды некоторых кислот:

Кислота	Галогенангидриды
H₂SO₄	SO₂Cl₂
H₂SO₃	SOCl₂
H₂CO₃	COCl₂
H₃PO₄	POCl_3, PCl₅

Тиоангидриды (сульфангидриды) — так называются, по аналогии с безводными окислами (ангидридами), сернистые соединения элементов (например, Sb₂S₃, As₂S₅, SnS₂, CS₂ и т. п.).

Необратимый гидролиз бинарных соединений, образованных металлом и неметаллом:

сульфиды трехвалентных металлов вводе необратимо гидролизуются до сероводорода и и гидроксида металла:

при этом возможен кислотный гидролиз, в таком случае образуются соль металла и сероводород:

гидролиз карбидов приводит к образованию гидроксида металла в водной среде, соли металла в кислой де и соответствующего углеводорода — метана, ацетилена или пропина:

Некоторые соли необратимо гидролизуются с образованием оксосолей :

BiCl₃ + H₂O = BiOCl + 2HCl,

SbCl₃ + H₂O = SbOCl + 2HCl.

Алюмокалиевые квасцы:

Количественно гидролиз характеризуется величиной, называемой степенью гидролиза .

Степень гидролиза (α) — отношение количества (концентрации) соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству (концентрации) растворенной соли. В случае необратимого гидролиза α≅1.

Факторы, влияющие на степень гидролиза:

1. Температура

Гидролиз — эндотермическая реакция! Нагревание раствора приводит к интенсификации процесса.

Пример : изменение степени гидролиза 0,01 М CrCl₃ в зависимости от температуры:

2. Концентрация соли

Чем меньше концентрация соли, тем выше степень ее гидролиза.

Пример : изменение степени гидролиза Na₂CO₃ в зависимости от температуры:

По этой причине для предотвращения нежелательного гидролиза хранить соли рекомендуется в концентрированном виде.

3. Добавление к реакционной смеси кислоты или щелочи

Изменяя концентрация одного из продуктов, можно смещать равновесие реакции гидролиза в ту или иную сторону.

источники:

http://sprashivalka.com/tqa/q/5051072

http://chemege.ru/gidroliz/