Составить уравнение реакции гидролиза силиката определить реакцию среды

Гидролиз метасиликата натрия

Na2SiO3 — соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по аниону.

Первая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
Na2SiO3 + HOH ⇄ NaHSiO3 + NaOH

Полное ионное уравнение
2Na + + SiO3 2- + HOH ⇄ Na + + HSiO3 — + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
SiO3 2- + HOH ⇄ HSiO3 — + OH —

Вторая стадия (ступень) гидролиза

Молекулярное уравнение
NaHSiO3 + HOH ⇄ H2SiO3 + NaOH

Полное ионное уравнение
Na + + HSiO3 — + HOH ⇄ H2SiO3 + Na + + OH —

Сокращенное (краткое) ионное уравнение
HSiO3 — + HOH ⇄ H2SiO3 + OH —

Среда и pH раствора метасиликата натрия

В результате гидролиза образовались гидроксид-ионы (OH — ), поэтому раствор имеет щелочную среду (pH > 7).

Кремниевая кислота слабее угольной. Запишите уравнения гидролиза карбоната и силиката натрия и возможные значения рН среды при равных

Ваш ответ

решение вопроса

Похожие вопросы

  • Все категории
  • экономические 43,298
  • гуманитарные 33,622
  • юридические 17,900
  • школьный раздел 607,232
  • разное 16,830

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

Задачи к разделу Гидролиз солей

В данном разделе представлены задачи к разделу Гидролиз солей

Задача 1. Определите степень гидролиза и pH 0,005 н. KCN, KHCN = 4,9·10 -10

Решение.

CN — + HOH ↔ HCN + OH —

K + + HOH ↔ реакция практически не идет

KCN + HOH ↔ HCN + KOH

Константа и степень гидролиза связаны соотношением:

Kг = С·h 2 , отсюда

Kг =10 -14 /4,9·10 -10 = 0,2·10 -4

h = (0,2·10 -4 /0,005) 1/2 = 0,063

Концентрация образовавшейся кислоты равна концентрации гидроксид ионов, тогда

Используя это выражение можно вычислить pH раствора:

[OH — ] = (0,2·10 -4 ·0,005) 1/2 = 3,16·10 -4 моль/л [H + ] = 10 -14 /3,16·10 -4 = 0,32·10 -10 моль/л

pH = -lg[H + ] =-lg 0,32·10 -10 = 10,5

Задача 2. Кремниевая кислота слабее угольной. Запишите уравнения гидролиза карбоната и силиката натрия и возможные значения рН среды при равных исходных концентрациях солей и одинаковой температуре растворов.

Решение.

Na2CO3 – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону

I ступеньCO3 2- + HOH = HCO3 — + OH — , pH > 7
II ступеньHCO3 — + HOH = H2CO3 + OH — , pH > 7

По II ступени при обычных условиях гидролиз не идет.

по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2

Найдем концентрацию гидроксид-ионов и значение pH, допустив, что Ск-ты = 1 М:

pOHI = -lg[OH — ] = -lg1,44·10 -2 = 1,84; pHI = 14 – 1,84 = 12,16

pOHII = -lg[OH — ] = -lg1,47·10 -4 = 3,83; pHII = 14 – 3,83 = 10,17

Na2SiO3– соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону

I ступеньSiO3 2- + HOH = HSiO3 — + OH — , pH > 7
II ступеньHSiO3 — + HOH = H2SiO3 + OH — , pH > 7

по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2

Найдем концентрацию гидроксид-ионов и значение pH, допустив, что Ск-ты = 1 М:

pOHI = -lg[OH — ] = -lg 7,8·10 -2 = 1,1; pHI = 14 – 1,1 = 12,9

pOHII = -lg[OH — ] = -lg 6,7·10 -3 = 2,17; pHII = 14 – 2,17 = 11,83

Задача 3. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей Li3PO4, KCl, CuCl2. Какое значение рН (рН ≥7, рН ≤ 7) имеют растворы этих солей?
На основании табличных данных вычислите константы гидролиза по всем ступеням и сделайте вывод о том, какая ступень гидролиза протекает в большей степени. Сравните значения рН по всем ступеням.

Решение.

Li3PO4 – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону

Li3PO4 ↔ 3Li + + PO4 3-

I ступеньPO4 3- + HOH = HPO4 2- + OH — , pH > 7
II ступеньHPO4 2- + HOH = H2PO4 — + OH — , pH > 7
III ступеньH2PO4 — + HOH = H3PO4 + OH — , pH > 7

На основании справочных данных о константах диссоциации H3PO4 вычислим все константы гидролиза:

Гидролиз протекает преимущественно по I ступени, т.к. Kг1 >> Kг2 >> Kг3

На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени сильнощелочная, т.к Kг1 >> Kк-ты3;

Среда раствора по второй ступени среднещелочная, т.к Kг2 > Kк-ты2;

Среда раствора по третей ступени слабощелочная, т.к Kг3 — ]1 = (Kг1·[соли]) 1/2 ; [OH — ]1 = (2,27·10 -2 ·1) 1/2 = 0,15 моль/л [H + ]1 = 10 -14 /0,15 = 6,66·10 -14 моль/л;

pH1 = -lg[H + ] =-lg 6,66·10 -14 = 13,17

[OH — ]2 = (Kг2·[соли]) 1/2 ; [OH — ]2 = (1,58·10 -7 ·1) 1/2 = 4 ·10 -4 моль/л [H + ]2 = 10 -14 /4 ·10 -4 = 0,25·10 -10 моль/л;

pH2 = -lg[H + ] =-lg 0,25·10 -10 = 10,6

[OH — ]3 = (Kг3·[соли]) 1/2 ; [OH — ]3 = (1,41·10 -12 ·1) 1/2 = 1,2 ·10 -6 моль/л [H + ]3 = 10 -14 /1,2 ·10 -6 = 0,83·10 -8 моль/л;

pH3 = -lg[H + ] =-lg 0,83·10 -8 = 8,1

KCl – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается, рН ≈ 7

CuCl2 — соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону

CuCl2 ↔ Cu 2+ + 2Cl —

I ступеньCu 2+ + HOH ↔ (CuOH) + + H + , pH + + HOH ↔ Cu(OH)2 + H + , pH -14 /3,4·10 -7 = 0,3·10 -7

Гидролиз по второй ступени практически не идет за счет накопления H + .

На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени среднекислая, т.к Kг1 ≈ Kосн2;

Подтвердим это, произведя вычисления. Предположим, что концентрация соли 1 М, тогда значение pH раствора по ступеням можно вычислить следующим образом:

pH1 = -lg[H + ] =-lg 1,7·10 -4 = 3,8

Задача 4. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей Cr2(SO4)3 и Na2SiO3. Какое значение рН (рН ≤ 7, рН ≥ 7) имеют растворы этих солей?.
При смешивании растворов солей Cr2(SO4)3 и Na2SiO3 каждая из солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот процесс молекулярным и ионно-молекулярными уравнениями гидролиза.

На основании табличных данных вычислите константы гидролиза силиката натрия и сульфата хрома по всем ступеням и сделайте вывод о том, какая ступень гидролиза протекает в большей степени. Сравните значения рН по всем ступеням.

Решение.

Cr2(SO4)3 – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону

Cr2(SO4)3 ↔ 2Cr 3+ + 3SO4 2-

I ступеньCr 3+ + HOH ↔ (CrOH) 2+ + H + , pH 2+ + HOH ↔ Cr(OH)2 + + H + , pH + + HOH ↔ Cr(OH)3+ H + , pH -14 /1,02·10 -10 = 1·10 -4

Гидролиз по второй и третей ступени практически не идет за счет накопления H + , что ведет к смещению равновесия влево.

На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени сильнокислая, т.к Kг >> Kосн;

Подтвердим это, произведя вычисления. Предположим, что концентрация соли 1 М, тогда значение pH раствора по ступеням можно вычислить следующим образом:

[H + ] = (Kг·[соли]) 1/2 ; [H + ] = (1·10 -4 ·1) 1/2 = 1·10 -2 моль/л

pH = -lg[H + ] =-lg 1·10 -2 = 2

Na2SiO3 – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону

Na2SiO3↔ 2Na + + SiO3 2-

I ступеньSiO3 2- + HOH = HSiO3 — + OH — , pH > 7
II ступеньHSiO3 — + HOH = H2SiO3 + OH — , pH > 7

по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2

На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой и по второй ступени сильнощелочная, т.к Kг1 >> Kк-ты2 и Kг2 >> Kк-ты1;

Подтвердим это, произведя вычисления. Предположим, что концентрация соли 1 М, тогда значение pH раствора по ступеням можно вычислить следующим образом:

pOHI = -lg[OH — ] = -lg 7,8·10 -2 = 1,1; pHI = 14 – 1,1 = 12,9

pOHII = -lg[OH — ] = -lg 6,7·10 -3 = 2,17; pHII = 14 – 2,17 = 11,83

Необратимый гидролиз

Задача 5. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей Pb(NO3)2, NaNO3, K2SO3. Какое значение рН (рН ≤7, рН ≥ 7) имеют растворы этих солей?
На основании табличных данных вычислите константы гидролиза по всем ступеням и сделайте вывод о том, какая ступень гидролиза протекает в большей степени. Сравните значения рН по всем ступеням.

Решение

Pb(NO3)2 – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону

I ступеньPb 2+ + HOH ↔ (PbOH) + + H + , pH + + HOH ↔ Pb(OH)2 + H + , pH -14 /9,6·10 -4 = 1·10 -11

Гидролиз по второй ступени практически не идет за счет накопления H + , что ведет к смещению равновесия влево.

На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени слабокислая, т.к Kг + ] = (Kг·[соли]) 1/2 ; [H + ] = (1·10 -11 ·1) 1/2 = 3,16·10 -6 моль/л

pH = -lg[H + ] =-lg 3,16·10 -6 = 5,5

NaNO3 – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается, рН ≈ 7

K2SO3 — соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону

K2SO3↔ 2K + + SO3 2-

I ступеньSO3 2- + HOH = HSO3 — + OH — , pH > 7
II ступеньHSO3 — + HOH = H2SO3 + OH — , pH > 7

На основании справочных данных о константах диссоциации H2SO3 вычислим константы гидролиза по обоим ступеням:

по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2

На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени среднещелочная, т.к. Kг1 ≈ Kк-ты2 , а по второй ступени слабощелочная, т.к и Kг2 — ]1 = (Kг1·[соли]) 1/2 ; [OH — ]1 = (0,16·10 -8 ·1) 1/2 = 4·10 -5 моль/л [H + ]1 = 10 -14 /4·10 -5 = 0,25·10 -9 моль/л;

pH1 = -lg[H + ] =-lg 0,25·10 -9 = 9,6

[OH — ]2 = (Kг2·[соли]) 1/2 ; [OH — ]2 = (6,3·10 -13 ·1) 1/2 = 7,9 ·10 -7 моль/л [H + ]2 = 10 -14 /7,9 ·10 -7 = 0,13·10 -7 моль/л;

pH2 = -lg[H + ] = -lg 0,13·10 -7 = 7,9


источники:

http://www.soloby.ru/996098/%D0%BA%D1%80%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B8%D0%B5%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D1%83%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F-%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7%D0%B0-%D0%BA%D0%B0%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D1%82%D0%B0-%D0%B2%D0%BE%D0%B7%D0%BC%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B7%D0%BD%D0%B0%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F

http://zadachi-po-khimii.ru/obshaya-himiya/zadachi-k-razdelu-gidroliz-solej.html

© 2023 Русский язык. Привила написания. Наш первый проект тут и тут