Выразите молекулярными и ионными уравнениями гидролиз

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:

FeC_l3 ⇔ 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

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:

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:

1. 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).

1. 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:

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

1. 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:

1. 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.

Гидролиз: уравнение молекулярное и ионное. Уравнение реакции гидролиза

Как правильно записать уравнение гидролиза солей? Данная тема часто вызывает затруднения у выпускников общеобразовательных школ, которые выбирают химию на ЕГЭ. Проанализируем основные виды гидролиза, рассмотрим правила составления молекулярных и ионных уравнений.

Определение

Гидролиз — это реакция между веществом и водой, сопровождающаяся соединением с ней компонентов исходного вещества. Данное определение свидетельствует о том, что данный процесс протекает не только у неорганических веществ, он характерен и для органических соединений.

Например, уравнение реакции гидролиза записывают для углеводов, сложных эфиров, белков, жиров.

Значение гидролиза

Все химические взаимодействия, которые наблюдаются в процессе гидролиза, применяются в различных производствах. К примеру, данный процесс используют для удаления из воды посторонних примесей грубодисперсного и коллоидного ряда. Для этих целей используют специальные осадки гидроксидов алюминия и железа, которые получают путем гидролиза сульфатов, хлоридов этих металлов.

Какое еще значение имеет гидролиз? Уравнение данного процесса свидетельствует о том, что данная реакция составляет основу пищеварительных процессов всех живых существ. Основная часть энергии, в которой нуждается организм, фокусируется как АТФ. Выделение энергии возможно благодаря процессу гидролиза, в котором принимает участие АТФ.

Особенности процесса

Молекулярное уравнение гидролиза солей записывается как обратимая реакция. В зависимости от того, каким основанием и кислотой образована неорганическая соль, выделяют различные варианты протекания данного процесса.

Вступают в такое взаимодействие соли, которые образованы:

• несильным гидроксидом и активной кислотой (и наоборот);
• летучей кислотой и активным основанием.

Нельзя записать ионное уравнение гидролиза для солей, которые образованы активной кислотой и основанием. Причина в том, что суть нейтрализации сводится к образованию воды из ионов.

Характеристика процесса

Как можно описать гидролиз? Уравнение данного процесса можно рассмотреть на примере соли, которая образована одновалентным металлом и одноосновной кислотой.

Если кислоту представить в виде НА, а основание – МОН, в таком случае соль, которую они образуют, имеет вид МА.

Как можно записать гидролиз? Уравнение пишется в молекулярном и ионном виде.

Для разбавленных растворов используется константа гидролиза, которая определяется как отношение количества молей соли, участвующих в гидролизе, к их общему числу. Ее величина зависит от того, какая кислота и основание образуют соль.

Гидролиз по аниону

Как записать молекулярное уравнение гидролиза? Если в составе соли есть активный гидроксид и летучая кислота, результатом взаимодействия будет щелочь и кислая соль.

В качестве типичного варианта можно представить процесс для карбоната натрия, в результате которого образуется щелочь и кислая соль.

Учитывая, что в растворе содержатся анионы гидроксильной группы, в растворе щелочная среда, протекает гидролиз по аниону.

Пример процесса

Как записать такой гидролиз? Уравнение процесса для сульфата железа (2) предполагает образование серной кислоты и гидросульфата железа (2).

В растворе кислая среда, создаваемая серной кислотой.

Полный гидролиз

Молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей, которые образованы неактивной кислотой и таким же основанием, предполагают получение соответствующих гидроксидов. Например, для сульфида алюминия, образованного амфотерным гидроксидом и летучей кислотой, продуктами реакции будет гидроксид алюминия и сероводород. Раствор имеет нейтральную среду.

Последовательность действий

Существует определенный алгоритм, следуя которому старшеклассники смогут безошибочно определить тип гидролиза, выявить реакцию среды, а также записать продукты протекающей реакции. Сначала необходимо определить тип процесса и записать процесс протекающей диссоциации соли.

Например, для сульфата меди (2) распад на ионы связан с образованием катиона меди а аниона сульфата.

Данная соль образуется слабым основанием и активной кислотой, поэтому происходит процесс по катиону (слабому иону).

Далее записывается молекулярное и ионное уравнение протекающего процесса.

Для определения реакции среды, необходимо составить ионный вид протекающего процесса.

Продуктами данной реакции являются: гидроксосульфат меди (2) и серная кислота, поэтому для раствора характерна кислая реакция среды.

Гидролиз имеет особое место среди различных обменных реакций. В случае солей, это процесс можно представить как обратимое взаимодействие ионов вещества с гидратной оболочкой. В зависимости от того, какова сила этого воздействия, процесс может протекать с различной интенсивностью.

Между катионами и гидратирующими их молекулами воды возникают донорно-акцепторные связи. В качестве донора будут выступать атомы кислорода, содержащиеся в воде, так как они обладают неподеленными электронными парами. Акцепторами будут являться катионы, которые обладают свободными атомными орбиталями. От величины заряда катиона зависит его поляризующее действие на воду.

Между анионами и диполями HOH образуется слабая водородная связь. При сильном воздействии анионов, возможен полный отрыв от молекулы протона, что приводит к образованию кислоты либо аниона вида НСО3‾. Гидролиз является обратимым и эндотермическим процессом.

Виды воздействия на соли молекул воды

Все анионы и катионы, имеющие незначительные заряды и существенные размеры, отличаются незначительным поляризующим действием на молекулы воды, поэтому практически нет реакции в водном растворе. В качестве примера таких катионов можно назвать гидроксильные соединения, которые являются щелочами.

Выделим металлы первой группы главной подгруппы таблицы Д. И. Менделеева. Анионами, отвечающими предъявленным требованиям, являются кислотные остатки сильных кислот. Соли, которые образованы активной кислотой и щелочью, не подвергаются процессу гидролиза. Для них можно записать процесс диссоциации в виде:

Растворы этих неорганических солей имеют нейтральную среду, поэтому в ходе гидролиза разрушения солей не наблюдается.

Для органических солей, образованных анионом слабой кислоты и катионом щелочи, наблюдается гидролиз по аниону. В качестве примера такой соли рассмотрим ацетат калия СН₃СООК.

Наблюдается связывание ацетат-ионов СН₃СОО — с протонами водорода в молекулах уксусной кислоты, являющейся слабым электролитом. В растворе наблюдается скапливание значительного количества гидроксид-ионов, в результате чего он приобретает щелочную реакцию среды. Гидроксид калия это сильный электролит, поэтому он не может быть в связанном виде, водородный показатель pH > 7.

Молекулярное уравнение протекающего процесса имеет вид:

Для того чтобы понять суть происходящего между веществами взаимодействия, необходимо составить полное и сокращенное ионное уравнение.

Для соли Na₂S характерен ступенчатый процесс протекания гидролиза. Учитывая, что соль образована сильной щелочью (NaOH) и двухосновной слабой кислотой (H2S), в растворе наблюдается связывание сульфид-аниона протонами воды и накопление гидроксильных групп. В молекулярном и ионов виде, данный процесс будет выглядеть следующим образом:

Первая ступень. S 2− + НОН = HS − + ОН −

Вторая ступень. HS − + НОН = H₂S + ОН −

Несмотря на возможность двухступенчатого протекания процесса гидролиза этой соли при нормальных условиях по второй ступени рассматриваемый процесс практически не протекает. Причина подобного явления — накопление гидроксильных ионов, сообщающих раствору слабую щелочную среду. Это способствует сдвигу химического равновесия по принципу Ле Шателье и вызывает реакцию нейтрализации. В связи с этим гидролиз солей, которые образованы щелочью и слабой кислотой, можно подавлять избытком щелочи.

В зависимости от поляризующего влияния анионов можно влиять на интенсивность протекания гидролиза.

Для солей, в составе которых есть анионы сильной кислоты и катионы слабого основания, наблюдается гидролиз по катиону. Например, подобный процесс можно рассмотреть на хлориде аммония. Процесс можно представить в следующем виде:

• краткое ионное уравнение:

В связи с тем, что в растворе накапливаются протоны, в нем создается кислая среда. Для сдвигания равновесия влево в раствор вводят кислоту.

Для соли, образованной слабым катионом и анионом, характерно протекание полного гидролиза. Например, можно рассмотреть вариант гидролиза ацетата аммония CH₃COONH₄. В ионном виде взаимодействие имеет вид:

В заключение

В зависимости от того, какой кислотой и основанием образована соль, процесс реакции с водой имеет определенные отличия. Например, при образовании соли слабыми электролитами и при их взаимодействии с водой образуются летучие продукты. Полный гидролиз является причиной того, что невозможно приготовить некоторые растворы солей. К примеру, для сульфида алюминия можно записать процесс в виде:

Такую соль можно получить только «сухим способом», используя нагревание простых веществ по схеме:

Чтобы избежать разложения сульфида алюминия, необходимо хранить его в герметичных емкостях.

В некоторых случаях процесс гидролиза протекает достаточно сложно, поэтому молекулярные уравнения этого процесса имеют условный вид. Для того чтобы достоверно установить продукты взаимодействия, необходимо проводить специальные исследования.

Например, это характерно для многоядерных комплексов железа, олова, бериллия. В зависимости от того, в какую сторону требуется сместить этот обратимый процесс, возможно добавление одноименных ионов, изменение его концентрации и температуры.