Ступенчатый гидролиз
Понятие гидролиз
Если рассматривать гидролиз солей, то гидролизу подвергаются средние и кислые соли, в образовании которых участвовали сильная кислота и слабое основание (FeSO4, ZnCl2), слабая кислота и сильное основание (NaCO3, CaSO3), слабая кислота и слабое основание ((NH4)2CO3, BeSiO3). Если соль получена путем взаимодействия сильных кислоты и основания (NaCl, K2SO4) реакция гидролиза не протекает.
Ступенчатый гидролиз
В том случае, если гидролизу подвергается соль, образованная многоосновной кислотой или многокислотным основанием, то говорят о ступенчатом гидролизе. Рассмотрим подробнее:
а) Гидролиз соли, в образовании которой участвовала многоосновная слабая кислота и сильное основание, например, силиката натрия. Это средняя соль, образованная слабой двухосновной кислотой – кремниевой (H2SiO3) и сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH):
Na2SiO3 ↔ 2Na+ + SiO32-.
Подвергается гидролизу по аниону. Характер среды водного раствора силиката натрия – щелочной. Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:
2Na+ + SiO32-+ H2O ↔ HSiO3— + 2Na+ + OH— (полное ионное уравнение);
SiO32-+ H2O ↔ HSiO3— + OH— (сокращенное ионное уравнение);
Na2SiO3 + H2O ↔ NaHSiO3 + NaOH (молекулярное уравнение).
Теоретически возможна вторая ступень гидролиза:
NaHSiO3↔ Na+ +HSiO3—(диссоциация соли);
Na+ +HSiO3—+ H2O ↔ H2SiO3+ Na+ + OH— (полное ионное уравнение);
HSiO3—+ H2O ↔ H2SiO3+ OH— (сокращенное ионное уравнение);
NaHSiO3+ H2O ↔ H2SiO3+ NaOH (молекулярное уравнение).
б) Гидролиз соли, в образовании которой участвовала сильная кислота и многокислотное слабое основание, например, сульфата цинка. Это средняя соль, образованная сильной кислотой – серной (H2SO4) и слабым двухкислотным основанием – гидроксидом цинка(Zn(OH)2). Гидролизуется по катиону. Характер среды водного раствора сульфата цинка – кислотный. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:
ZnSO4 ↔Zn2+ + SO42- (диссоциация соли);
Zn2+ + SO42- + H2O ↔ ZnOH++ SO42- + H+ (полное ионное уравнение);
Zn2++ H2O ↔ ZnOH++ H+ (сокращенное ионное уравнение);
ZnSO4 + H2O ↔ [Zn(OH)]2SO4 + H2SO4 (молекулярное уравнение).
Возможна вторая ступень:
[Zn(OH)]2SO4 ↔ 2ZnOH++ SO42- (диссоциация соли);
ZnOH++ SO42- + H2O ↔ Zn(OH)2 + SO42+ H+ (полное ионное уравнение);
ZnOH++ H2O ↔ Zn(OH)2+ H+ (сокращенное ионное уравнение);
[Zn(OH)]2SO4 + H2O ↔ Zn(OH)2 + H2SO4 (молекулярное уравнение).
Примеры решения задач
Задание | Укажите, какие из приведенных ниже солей подвергаются гидролизу: а) BaCl2; б) CuCl2; в) KF; г) KI: д) KHSO4. Напишите уравнения реакций гидролиза в молекулярной, ионной и сокращенной ионной формах. |
Решение | Гидролизу подвергаются соли, в составе которых присутствует «слабый ион», те. Они должны быть образованы слабой кислотой и сильным основанием, сильной кислотой и слабым основанием или слабой кислотой и слабым основанием.
а) хлорид бария представляет собой соль, образованную сильной кислотой (хлороводородной) и сильным основанием (гидроксидом бария): BaCl2↔ Ba2+ + 2Cl—. Гидролизу не подвергается. б) хлорид меди (II) представляет собой соль, образованную сильной кислотой (хлороводородной) и слабым основанием (гидроксидом меди (II) ): CuCl2↔ Cu2+ + 2Cl—. Гидролизуется по катиону: Cu2+ + 2Cl— + HOH ↔ CuOH+ + H+ + 2Cl—; Cu2++ HOH ↔ CuOH+ + H+; CuCl2 + H2O ↔Cu(OH)Cl + HCl. в)фторид калия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (фтороводородной) и сильным основанием (гидроксидом калия): KF↔ K+ + F—. Гидролизу не подвергается. г) йодид калия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (йодоводородной) и сильным основанием (гидроксидом калия): KI↔ K+ + I—. Гидролизуется по аниону: K+ + I— + HOH ↔ HI + OH— + K+; I— + HOH ↔ HI + OH—; KI + H2O ↔HI + KOH. д) гидросульфат калия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (серной) и сильным основанием (гидроксидом калия): KHSO4↔ K+ +HSO4—. Гидролизу не подвергается. |
Ответ | Из перечисленных выше солей гидролизу подвергаются CuCl2 и KI |
Задание | Определите, какие из нижеперечисленных солей подвергаются гидролизу. Укажите характер реакции: по катиону, по аниону, и по катиону, и по аниону.
NaCl, KI, Rb2SO4, Ba(ClO4)2, K2CO3, KCN, K2SO3, FeCl3, NH4Cl, CuCl2, (NH4)2CO3. |
Ответ | Гидролизу не подвергаются соли, не имеющие слабого иона, т.е., образованные сильной кислотой и сильным основанием. Среди вышеперечисленных, такими солями являются: NaCl, KI, Rb2SO4, Ba(ClO4)2.
Гидролиз по аниону протекает, если соль образована сильным основанием и слабой кислотой. Из указанных выше – это K2CO3, KCN, K2SO3. Гидролиз по аниону протекает, если соль образована сильной кислотой и слабым основанием. Из указанных выше – этоFeCl3, NH4Cl, CuCl2. Условием возможности протекания гидролиза и по катиону, и по аниону является образование соли слабым основанием и слабой кислотой. Такая соль только одна — (NH4)2CO3. |