742
5 Окт 2018 в 12:44 05.10.2018 в 12:44

Гидролиз солей. Константа и степень гидролиза

Содержание

Гидролиз

Термин, используемый для описания электрохимического процесса, протекающего в расстворах, а также для обозначения подобного биологического процесса.

Обычно гидролиз представляет собой химический процесс, при котором молекула воды присоединяется к определенному веществу. Иногда это присоединение заставляет молекулу вещества и воды диссоциировать на части. В таких реакциях один фрагмент молекулы-мишени (или родительской молекулы) получает ион водорода. Он разрушает химическую связь в соединении.

Гидролиз солей

Растворимые в воде соли практически полностью диссоциируют на ионы. В некоторых солях катионы более реакционноспособны по сравнению с анионами, и они реагируют с водой с образованием ионов H+. Таким образом, раствор приобретает кислую среду:

M++H2OMOH+H+M^+ + H_2O → MOH + H^+

В других солях анионы могут быть более реакционноспособными по сравнению с катионами, и они реагируют с водой с образованием ионов ОН-. Таким образом, раствор становится щелочным:

A+H2OHA+OHA^-+ H_2O → HA + OH^-

Процесс гидролиза соли фактически является обратной нейтрализацией:

соль + вода → кислота + основание

Поскольку природа катиона или аниона соли определяет, будет ли ее раствор кислым или щелочным, целесообразно рассмотреть все четыре возможные комбинации.

Соли сильных кислот и слабых оснований

Раствор такой соли является кислым. Катион соли, пришедший из слабого основания, является реакционноспособным. Он реагирует с водой с образованием слабого основания и ионов H+.

B++H2OBOH+H+B^+ + H_2O → BOH + H^+

Пример 1

Рассмотрим, например, NH4ClNH_4Cl. Он полностью ионизован в воде на ионы NH4+NH_4^+ и ClCl^-. Ионы реагируют с водой с образованием слабого основания (NH4OH)(NH_4OH) и ионов H+H^+.

NH4++H2ONH4OH+H+NH^+_4 + H_2O → NH_4OH + H^+

Таким образом, концентрация ионов водорода возрастает, и раствор становится кислым.

Соли слабых кислот и сильных оснований

Раствор такой соли является щелочным. Анион соли реагирует с водой с образованием слабых ионов кислоты и OH-ионов.

A+H2OHA+OHA^- + H_2O → HA + OH^-

Пример 2

Рассмотрим, например, соль CH3COONaCH_3COONa. Он полностью ионизирует в воде, чтобы дать ионы CH3COOCH_3COO^- и Na+Na^+. CH3COOCH_3COO^- ионы реагируют с водой с образованием слабых кислот, ионов CH3COOHCH_3COOH и OHOH^- ионов.

CH3COO+H2OCH3COOH+OHCH_3COO^- + H_2O → CH_3COOH + OH^-

Таким образом, концентрация ионов OH-ионов возрастает, раствор становится щелочным.

Соли слабых кислот и слабых оснований

В случае соли такого типа гидролиз происходит максимально, так как катион и анион являются реакционноспособными и реагируют с водой с образованием ионов H+ и OH-. Образованный раствор, как правило, остается нейтральным, но он может быть либо слабо кислым, либо слабощелочным, если обе реакции происходят с разными скоростями.

Пример 3

Рассмотрим, например, соль CH3COONH4CH_3COONH_4. Она диссоциирует на ионы ионы CH3COOCH_3COO^- и ионы NH4+NH_4^+, которые реагируют с водой:

CH3COO+H2OCH3COOH+OHCH_3COO^- + H_2O → CH_3COOH + OH^-

NH4++H2ONH4OH+H+NH^+_4 + H_2O → NH_4OH + H^+

Среда раствора соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием будет определяться из соотношения pK ее катиона и аниона.

Когда pKa = pKb, pH = 7, то есть раствор соли будет нейтральным.

Когда pKa > pKb. Раствор будет щелочным, так как кислота будет немного слабее, чем основание, а значение pH будет больше 7.

В случае pKa < pKb раствор будет кислым, так как кислота относительно сильнее основания, а pH будет меньше 7.

Соли сильных кислоты и сильных оснований

Такая соль, например NaClNaCl, не подвергается гидролизу, так как ионы не реагируют. Таким образом, раствор будет нейтральным.

Константа и степень гидролиза

Количественно гидролиз оценивают по степени и константе гидролиза.
Количественный показатель характеризующий процесс гидролиза, выражается как степень гидролиза и определяется как доля одного моля соли, которая гидролизуется когда достигнуто равновесие. Он обычно выражается как h или x:

h = (количество гидролизованой соли) / (общее количество соли)

Степень гидролиза зависит от природы соли, ее концентрации и температуры раствора. С разбавлением и повышением температуры раствора степень гидролиза соли растет.

Полнее характеризует гидролиз константа гидролиза (Кг). которая является константой равновесия относительно реакции гидролиза.

Пример 4

Например, для CH3COONaCH_3COONa, гидролиз которого происходит по уравнению:

CH3COO+H2OCH3COOH+OH,CH_3COO^- + H_2O → CH_3COOH + OH^-,

согласно закону действующих масс. Можно записать константу гидролиза Кг в таком виде:

Кг=OH[CH3COOH][CH3COO]Кг=\frac{OH^-[CH_3COOH]}{[CH_3COO^-]}

Помножим числитель и знаменатель уравнения на [Н+], тогда с учетом того, что [Н+] [ОН-] = Kw, уравнение будет иметь вид

Кг=H+OH[CH3COOH]H+[CH3COO]=КwКд(CH3COOH)Кг=\frac{H^+OH^-[CH_3COOH]}{H^+[CH_3COO^-]}=\frac{Кw}{Кд(CH_3COOH)}

Автор статьи
+0
-0
Нет комментариев
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат

Интересные статьи за сегодня

Форму набора каждый выбирает сам – по возможностям или по желанию. Спешим обрадовать: у коммерции тоже есть плюсы.
6230 +64
1
Все секреты SAT и ACT.
610 +55
0
Где лучше всего студентам живется?
6130 +47
1
Сегодня вы студент, а завтра уже нет. Как вернуться к учебе после отчисления?
6884 +44
0
Раскрываем различия между дипломом и магистерской диссертацией.
2541 +37
0
Автор
Хотите выполнять заказы? Стать автором
Заказчик
Хотите заказать работу? Разместить заказ
Доверьте свою работу экспертам
Разместите заказ
Наша система отправит ваш заказ на оценку 28 789 авторам
Первые отклики появятся уже в течение 10 минут