Гидролиз бромида хрома (III)
CrBr3 — соль образованная слабым основанием и сильной кислотой, поэтому реакция гидролиза протекает по катиону.
Первая стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
CrBr3 + HOH ⇄ CrOHBr2 + HBr
Полное ионное уравнение
Cr 3+ + 3Br — + HOH ⇄ CrOH 2+ + 2Br — + H + + Br —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
Cr 3+ + HOH ⇄ CrOH 2+ + H +
Вторая стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
CrOHBr2 + HOH ⇄ Cr(OH)2Br + HBr
Полное ионное уравнение
CrOH 2+ + 2Br — + HOH ⇄ Cr(OH)2 + + Br — + H + + Br —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
CrOH 2+ + HOH ⇄ Cr(OH)2 + + H +
Третья стадия (ступень) гидролиза
Молекулярное уравнение
Cr(OH)2Br + HOH ⇄ Cr(OH)3 + HBr
Полное ионное уравнение
Cr(OH)2 + + Br — + HOH ⇄ Cr(OH)3 + H + + Br —
Сокращенное (краткое) ионное уравнение
Cr(OH)2 + + HOH ⇄ Cr(OH)3 + H +
Среда и pH раствора бромида хрома (III)
В результате гидролиза образовались ионы водорода (H + ), поэтому раствор имеет кислую среду (pH
Составление ионно-молекулярных и молекулярных уравнений гидролиза солей
Решение задач на составление уравнений гидролиза солей
Задание 201.
Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза, происходящего при смешивании растворов К2S и СгС13. Каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты.
Решение:
Гидролиз соли K2S и CrCl3
K2S – соль сильного основания и слабой кислоты гидролизуется по аниону, а CrCl3 – соль слабого основания и сильной кислоты гидролизуется по катиону:
K2S ⇔ 2K + + S 2- ; CrCl3 ⇔ Cr 3+ + 3Cl — ;
а) S 2- + H2O ⇔ HS — + OH — ;
б) Cr 3+ + H2O ⇔ CrOH 2+ + H + .
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н+ и ОН-, связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н + + ОН — ⇔ Н2О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка и газа:
3S 2- + 2Cr 3+ + 6H2O ⇔ 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑ (ионно-молекулярная форма);
3K2S + 2CrCl3 + 6Н2О ⇔ 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6KCl (молекулярная форма).
Задание 202.
К раствору FeCl3 добавили следующие вещества: a) HCl; б) КОН; в) ZnCl2; г) Na2СО3. В каких случаях гидролиз хлорида железа (III) усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Решение:
Гидролиз соли FeCl3
а) Соль FeCl3 гидролизуется по катиону, а HCl диссоциирует в водном растворе:
FeCl3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl — ;
Fe 3+ + H2O ⇔ FeOH 2+ + H + ;
HCl ⇔ H + + Cl —
Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт угнетение гидролиза соли FeCl3, ибо образуется избыток ионов водорода Н + и равновесие гидролиза сдвигается влево:
б) Соль FeCl3 гидролизуется по катиону, а KOH диссоциирует в водном растворе с образованием ОН — :
FeCl3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl — ;
Fe 3+ + H2O ⇔ FeOH 2+ + H + ;
KOH ⇔ K + + OH —
Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт гидролиза соли FeCl3 и диссоциации КОН, ибо ионы Н + и ОН — , связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н + + ОН — ⇔ Н2О). При этом гидролитическое равновесие соли FeCl3 и диссоциация КОН сдвигаются вправо и гидролиз соли и диссоциация основания идут до конца с образованием осадка Fe(OH)3. По сути, при смешивании FeCl3 и КОН протекает реакция обмена. Ионно-молекулярное уравнение процесса:
Молекулярное уравнение процесса:
в) Соль FeCl3 и соль ZnCl2 гидролизуется по катиону:
Fe 3+ + H2O ⇔ FeOH 2+ + H + ;
Zn 2+ + H2O ⇔ ZnOH + + H +
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное угнетение гидролиза каждой из них, ибо избыточное количество ионов Н + вызывает смещение гидролитического равновесие влево, в сторону уменьшения концентрации ионов водорода Н + .
г) Соль FeCl3 гидролизуется по катиону, а соль Na2СO3 – по аниону:
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н + и ОН — , связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н + + ОН — ⇔ Н2О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка Fe(OH)3↓, слабого электролита H2CО3:
Задание 203.
Какие из солей Al2(SO4)3, K2S, Pb(NO3)2, КСl подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7
а) Al2(SO4)3 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Al 3+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли AlOH 2+ . Образование Al(OH) 2+ и Al(OH)3 не происходит, потому что ионы AlOH 2+ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Al(OH) 2+ и молекулы Al(OH)3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Al2(SO4)3 кислую среду, рН
б) K2S – соль сильного однокислотного основания KOH и слабой многоосновной кислоты H2S. В этом случае анионы S 2- связывают ионы водорода Н+ воды, образуя анионы кислой соли НS-. Образование H2S не происходит, так как ионы НS — диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2S. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
K2S ⇔ 2К + + S 2- ;
S 2- + H2O ⇔Н S- + ОH —
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору K2S щелочную среду, рН > 7.
в) Pb(NO3)2 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Pb 2+ связывают ионы ОН- воды, образуя катионы основной соли PbOH + . Образование Pb(OH)2 не происходит, потому что ионы PbOH + диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Pb(OH)2. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Pb(NO3)2 кислую среду, рН
г) КCl – соль сильного основания и сильной кислоты гидролизу не подвергается, так как ионы К + , Cl — не связываются ионами воды H + и OH — . Ионы К + , Cl — , H + и OH — останутся в растворе. Так как в растворе соли присутствуют равные количества ионов H + и OH — , то раствор имеет нейтральную среду, рН = 0.
Задание 204.
При смешивании растворов FeCl3 и Na2СО3 каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Выразите этот совместный гидролиз ионно-молекулярным и молекулярным уравнениями.
Решение:
Гидролиз соли FeCl3
FeCl3 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Fe 3+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли FeOH 2+ . Образование Fe(OH) 2+ и Fe(OH)3 не происходит, потому что ионы FeOH 2+ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Fe(OH) 2+ и молекулы Fe(OH)3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
FeCl3 ⇔ Fe 3+ + 3Cl —
Fe 3+ + H2O ⇔ FeOH 2+ + H +
Na2CO3 — соль сильного основания и слабой кислоты. В этом случае анионы CO3 2- связывают ионы водорода Н + воды, образуя анионы кислой соли HCO3 — . Образование H2CO3 не происходит, так как ионы HCO3 — диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2CO3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н + и ОН — , связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н + + ОН — ⇔ Н2О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка и газа:
Задание 205.
К раствору Nа2СО3 добавили следующие вещества: a)HCl; б)NaOH; в) Cu(NО3)2; г)K2S. В каких случаях гидролиз карбоната натрия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Решение:
Гидролиз соли Na2CO3
а) Соль Na2CO3 гидролизуется по аниону, а HCl диссоциирует в водном растворе:
Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н + и ОН — , связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н + + ОН — ⇔ Н2О). При этом гидролитическое равновесие соли Na2CO3 и диссоциация HCl сдвигаются вправо и гидролиз соли и диссоциация кислоты идут до конца с образованием газообразного углекислого газа. Ионно-молекулярное уравнение процесса:
Молекулярное уравнение процесса:
б) Соль Na2CO3 гидролизуется по аниону, а NaOH диссоциирует в водном растворе:
Если растворы этих веществ смешать, то образуется избыток ионов ОН — , что сдвигает равновесие гидролиза Na2CO3 влево и гидролиз соли будет угнетаться.
в) Соль Na2CO3 гидролизуется по аниону, а соль Cu(NO3)2 – по катиону:
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н + и ОН — , связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н2О (Н + + ОН — ⇔ Н2О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка и газа:
г) Na2CO3 и К2S — соли сильного основания и слабой кислоты, поэтому обе гидролизуются по аниону:
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное угнетение гидролиза каждой из них, ибо избыток ионов ОН — , согласно принципу Ле Шателье, смещает равновесие гидролиза обеих солей влево, в сторону уменьшения концентрации ионов ОН — , т. е. гидролиз обеих солей будет угнетаться.
Задание 206.
Какое значение рН (> 7
а) Na2S – соль сильного однокислотного основания NaOH и слабой многоосновной кислоты H2S. В этом случае анионы S 2- связывают ионы водорода Н+ воды, образуя анионы кислой соли НS-. Образование H2S не происходит, так как ионы НS — диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2S. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Na2S ⇔ 2Na + + S 2- ;
S 2- + H2O ⇔ НS — + ОH —
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору Na2S щелочную среду, рН > 7.
б) AlCl3 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Al3+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли AlOH 2+ . Образование Al(OH) 2+ и Al(OH)3 не происходит, потому что ионы AlOH 2+ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Al(OH) 2+ и молекулы Al(OH)3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
AlCl3 ⇔ Al 3+ + 3Cl — ;
Al 3+ + H2O ⇔ AlOH 2+ + H +
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Al2(SO4)3 кислую среду, рН
в) NiSO4 — соль слабого многокислотного основания Ni(OH)2 и сильной двуходноосновной кислоты H2SO4. В этом случае катионы Ni 2+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли NiOH + . Образование Ni(OH)2 не происходит, потому что ионы NiOH + диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Ni(OH)2. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору NiSO4 кислую среду, рН
Задание 207.
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей Pb(NO3)2, Na2CO3, Fe2(SO4)3. Какое значение рН (> 7
а) Pb(NO3)2 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Pb 2+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли PbOH + . Образование Pb(OH)2 не происходит, потому что ионы PbOH + диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Pb(OH)2. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Pb(NO3)2 кислую среду, рН
б) Na2CO3 — соль сильного основания и слабой кислоты. В этом случае анионы CO3 2- связывают ионы водорода Н + воды, образуя анионы кислой соли HCO3 — . Образование H2CO3 не происходит, так как ионы HCO3 — диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2CO3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору Na2CO3 щелочную среду, рН > 7.
в) Fe2(SO4)3 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Fe 3+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли FeOH 2+ . Образование Fe(OH) 2+ и Fe(OH)3 не происходит, потому что ионы FeOH 2+ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Fe(OH) 2+ и молекулы Fe(OH)3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Молекулярная форма процесса:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Fe2(SO4)3 кислую среду, рН
Задание 208.
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей НСООК, ZnSО4, Аl(NO3)3. Какое значение рН (> 7
а) НСООК – соль сильного однокислотного основания KOH и слабой одноосновной кислоты НСООН. В этом случае анионы НСОО — связывают ионы водорода Н + воды, образуя слабый электролит НСООН. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
НСООК ⇔ К + + НСОО — ;
НСОО — + H2O ⇔ НСООН + ОH —
или в молекулярной форме:
НСООК + Н2О = НСООН + КОН
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору НСООК щелочную среду, рН > 7.
б) ZnSО4 — соль слабого многокислотного основания Zn(OH)2 и сильной многосновной кислоты. В этом случае катионы Zn 2+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли ZnOH + . Образование Zn(OH)2 не происходит, потому что ионы СоOH + диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)2. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору ZnSО4 кислую среду, рН
в) Аl(NO3)3 — соль слабого многокислотного основания Al(OH)3 и сильной одноосновной кислоты HNO3. В этом случае катионы Al 3+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли AlOH 2+ . Образование Al(OH) 2+ и Al(OH)3 не происходит, потому что ионы AlOH 2+ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Al(OH) 2+ и молекулы Al(OH)3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Молекулярное уравнение реакции:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Cr(NO3)3 кислую среду, рН
Задание 209.
Какое значение рН (> 7
а) Ортофосфат натрия Na3PO4 – соль слабой многоосновной кислоты Н3РО4 и сильного однокислотного основания. В этом случае анионы РО4 3- связывают ионы водорода Н+ воды, образуя анионы кислой соли HРО4 2- . Образование H2РО4 — и Н3РО4 не происходит, так как ионы HРО4 2 — диссоциируют гораздо труднее, чем ионы H2РО4 — и молекулы Н3РО4. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору Na3PO4 щелочную среду, рН > 7.
б) K2S – соль сильного однокислотного основания KOH и слабой многоосновной кислоты H2S. В этом случае анионы S 2- связывают ионы водорода Н + воды, образуя анионы кислой соли НS — . Образование H2S не происходит, так как ионы НS — диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2S. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
K2S ⇔ 2К + + S 2- ;
S 2- + H2O ⇔ НS — + ОH —
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору K2S щелочную среду, рН > 7.
в) CuSO4 — соль слабого основания и сильной кислоты. В этом случае катионы Cu 2+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли CuOH + . Образование Cu(OH)2 не происходит, потому что ионы CuOH + диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Cu(OH)2. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору CuSO4 кислую среду, рН
Задание 210.
Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей CuCl2, Сs2СО3, Сr(NО3)3. Какое значение рН (> 7
а) CuCl2 — соль слабого многокислотного основания Сu(OH)2 и сильной одноосновной кислоты HCl. В этом случае катионы Cu 2+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли CuOH + . Образование Cu(OH)2 не происходит, потому что ионы CuOH + диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Cu(OH)2. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
CuCl2 ⇔ Cu 2+ + 2Cl — ;
Cu 2+ + H2O ⇔ CuOH + + H +
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток ионов водорода H+, которые придают раствору CuCl2 кислую среду, рН
б) Сs2CO3 — соль сильного однокислотного основания CsOH и слабой двухосновной кислоты Н2СО3. В этом случае анионы CO3 2- связывают ионы водорода Н + воды, образуя анионы кислой соли HCO3 — . Образование H2CO3 не происходит, так как ионы HCO3 — диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H2CO3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
или в молекулярной форме:
В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору Сs2CO3 щелочную среду, рН > 7.
в) Cr(NO3)3 — соль слабого многокислотного основания Cr(OH)3 и сильной одноосновной кислоты HNO3. В этом случае катионы Cr 3+ связывают ионы ОН — воды, образуя катионы основной соли CrOH 2+ . Образование Cr(OH)2 + и Cr(OH)3 не происходит, потому что ионы CrOH 2+ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Cr(OH)2 + и молекулы Cr(OH)3. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Молекулярное уравнение реакции:
В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Cr(NO3)3 кислую среду, рН
1.4.7. Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная.
Для того, чтобы понять, что такое гидролиз солей, вспомним для начала, как диссоциируют кислоты и щелочи.
Общим между всеми кислотами является то, что при их диссоциации обязательно образуются катионы водорода (Н + ), при диссоциации же всех щелочей всегда образуются гидроксид-ионы (ОН − ).
В связи с этим, если в растворе, по тем или иным причинам, больше ионов Н + говорят, что раствор имеет кислую реакцию среды, если ОН − — щелочную реакцию среды.
Если с кислотами и щелочами все понятно, то какая же реакция среды будет в растворах солей?
На первый взгляд, она всегда должна быть нейтральной. И правда же, откуда, например, в растворе сульфида натрия взяться избытку катионов водорода или гидроксид-ионов. Сам сульфид натрия при диссоциации не образует ионов ни одного, ни другого типа:
Тем не менее, если бы перед вами оказались, к примеру, водные растворы сульфида натрия, хлорида натрия, нитрата цинка и электронный pH-метр (цифровой прибор для определения кислотности среды) вы бы обнаружили необычное явление. Прибор показал бы вам, что рН раствора сульфида натрия больше 7, т.е. в нем явный избыток гидроксид-ионов. Среда раствора хлорида натрия оказалась бы нейтральной (pH = 7), а раствора Zn(NO3)2 кислой.
Единственное, что соответствует нашим ожиданиям – это среда раствора хлорида натрия. Она оказалась нейтральной, как и предполагалось.
Но откуда же взялся избыток гидроксид-ионов в растворе сульфида натрия, и катионов-водорода в растворе нитрата цинка?
Попробуем разобраться. Для этого нам нужно усвоить следующие теоретические моменты.
Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты и основания. Кислоты и основания делятся на сильные и слабые. Напомним, что сильными называют те кислоты, и основания, степень диссоциации, которых близка к 100%.
примечание: сернистую (H2SO3) и фосфорную (H3PO4) чаще относят к кислотам средней силы, но при рассмотрении заданий по гидролизу нужно относить их к слабым.
Кислотные остатки слабых кислот, способны обратимо взаимодействовать с молекулами воды, отрывая от них катионы водорода H + . Например, сульфид-ион, являясь кислотным остатком слабой сероводородной кислоты, взаимодействует с ней следующим образом:
S 2- + H2O ↔ HS − + OH −
Как можно видеть, в результате такого взаимодействия образуется избыток гидроксид-ионов, отвечающий за щелочную реакцию среды. То есть кислотные остатки слабых кислот увеличивают щелочность среды. В случае растворов солей содержащих такие кислотные остатки говорят, что для них наблюдается гидролиз по аниону.
Кислотные остатки сильных кислот, в отличие от слабых, с водой не взаимодействуют. То есть они не оказывают влияния на pH водного раствора. Например, хлорид-ион, являясь кислотным остатком сильной соляной кислоты, с водой не реагирует:
То есть, хлорид-ионы, не влияют на pН раствора.
Из катионов металлов, так же с водой способны взаимодействовать только те, которым соответствуют слабые основания. Например, катион Zn 2+ , которому соответствует слабое основание гидроксид цинка. В водных растворах солей цинка протекают процессы:
Zn 2+ + H2O ↔ Zn(OH) + + H +
Zn(OH) + + H2O ↔ Zn(OH) + + H +
Как можно видеть из уравнений выше, в результате взаимодействия катионов цинка с водой, в растворе накапливаются катионы водорода, повышающие кислотность среды, то есть понижающие pH. Если в состав соли, входят катионы, которым соответствуют слабые основания, в этом случае говорят что соль гидролизуется по катиону.
Катионы металлов, которым соответствуют сильные основания, с водой не взаимодействуют. Например, катиону Na + соответствует сильное основание – гидроксид натрия. Поэтому ионы натрия с водой не реагируют и никак не влияют на pH раствора.
Таким образом, исходя из вышесказанного соли можно разделить на 4 типа, а именно, образованные:
1) сильным основанием и сильной кислотой,
Такие соли не содержат ни кислотных остатков, ни катионов металлов, взаимодействующих с водой, т.е. способных повлиять на pH водного раствора. Растворы таких солей имеют нейтральную реакцию среды. Про такие соли говорят, что они не подвергаются гидролизу.
2) сильным основанием и слабой кислотой
В растворах таких солей, с водой реагируют только кислотные остатки. Среда водных растворов таких солей щелочная, в отношении солей такого типа говорят, что они гидролизуются по аниону
Примеры: NaF, K2CO3, Li2S и т.д.
3) слабым основанием и сильной кислотой
У таких солей с водой реагируют катионы, а кислотные остатки не реагируют – гидролиз соли по катиону, среда кислая.
4) слабым основанием и слабой кислотой.
С водой реагируют как катионы, так и анионы кислотных остатков. Гидролиз солей такого рода идет и по катиону, и по аниону. Нередко такие соли подвергаются необратимому гидролизу.
Что же значит то, что они необратимо гидролизуются?
Поскольку в данном случае с водой реагируют и катионы металла (или NH4 + ) и анионы кислотного остатка, в раcтворе одновременно возникают и ионы H + , и ионы OH − , которые образуют крайне малодиссоциирующее вещество – воду (H2O).
Это, в свою очередь, приводит к тому, что соли образованные кислотными остатками слабых оснований и слабых кислот не могут быть получены обменными реакциями, а только твердофазным синтезом, либо и вовсе не могут быть получены. Например, при смешении раствора нитрата алюминия с раствором сульфида натрия, вместо ожидаемой реакции:
Наблюдается следующая реакция:
Тем не менее, сульфид алюминия без проблем может быть получен сплавлением порошка алюминия с серой:
При внесении сульфида алюминия в воду, он также как и при попытке его получения в водном растворе, подвергается необратимому гидролизу.
http://buzani.ru/zadachi/khimiya-shimanovich/931-gidr
http://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/gidroliz-solej-sreda-vodnyh-rastvorov