Электролитическая диссоциация. Гидролиз солей

Гидролиз солей

Электролитическая диссоциация. Гидролиз солей

Электролиты - вещества, которые способны к распаду на ионы в растворах или в расплавленном состоянии. Электролитическая диссоциация - процесс распада молекул на положительно и негативно заряженные ионы под действием полярных молекул растворителя. Количественной характеристикой силы электролита является степень электролитической диссоциации (a) - отношение числа молекул, которые распались на ионы (n), к общему числу молекул, введенных в раствор (N), : a = n/N; 0 < a < 1. a зависит от природы электролита и растворителя, температуры и концентрации.

Сильные электролиты практически полностью распадаются на ионы (a>0,3). Слабые электролиты частично дисоциированных на ионы (0 < a < 0,03), их свойства растворов содержат ионы и недисоційовані молекулы. Неэлектролит - вещества, водород растворы и расплавы которых не проводят электрический ток. Они содержат ковалентные неполярные или малополярные связки.

Константа диссоциации (KD) - отношение произведения равновесных концентраций ионов в степени соответствующих стехиометрических коэффициентов к концентрации недисоційованих молекул. Она является константой равновесия процесса электролитической диссоциации; характеризует способность вещества распадаться на ионы : чем выше KD, тем более концентрация ионов в растворе.

Реакции ионного обмена - это реакции между ионами, которые образовались в результате диссоциации электролитов. Если в растворе нет ионов, которые могут связываться между собой с образованием осадка, газа, малодисициированных соединений или комплексных ионов, реакции обмена оборотные.

Произведение концентраций ионов в насыщенном растворе труднорастворимого электролита при постоянной температуре является постоянной величиной и называется произведением растворимости (ДР). Для электролита AmBn выражение произведения растворимости имеет вид: ДР(AmBn) = с m (A ) - с n (B -).

Например, ДР(Ag2S) = с2 (Ag ) - с(S2 -).

Осадок образуется в том случае, когда произведение концентраций ионов малорастворимого электролита превысит величину его произведения растворимости при данной температуре. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Теоретическая часть. Величина pН используется для характеристики кислотности раствора. Если концентрация ионов Гидрогену С(H ), то pН = - lg С(H ).

В кислых растворах: С(H )> C(ОН-) и pН < 7

В щелочных растворах: С(H )< C(ОН-) и pН > 7

В чистой воде: С(H ) = С(OH -) = 10-7.

Наряду из показателем рН используют показатель рОН : рОН = - lg C(ОН-).

Произведение концентрации ионов Гидрогену и ионов гидроксида при постоянной температуре является величиной постоянной. Эта величина называется ионным произведением воды (КН2О) и при 22?C равняется:

КН2О = СН ? СОН? = 10-14

Выходя из ионного произведения воды рН рОН = 14.

Гидролиз - химическая реакция ионного обмена между водой и растворенным в ней веществом с образованием слабого электролита. Гидролиз сопровождается изменением pН раствора. Причиной гидролиза является взаимодействие ионов соли с молекулами воды с образованием малодисоцийованных соединений или ионов. Соли, образованные катионом сильной основы и анионом сильной кислоты (например, LiBr, K2SO4, NaCl, BaCl2, Ca(NO3) 2), гидролиза не поддаются, потому что ни катион, ни анион соли не могут при взаимодействии с водой образовать молекулу слабых электролитов (pН = 7).

Соли слабой основы и сильной кислоты гидролизуют по катиону: NH4Cl H2O=NH4OH HCl

NH4 H2O = NH4OH H (pН < 7)

Гидролиз солей, образованных многовалентным катионом, протекает ступенчато через стадии образования основных солей:

1 степень: Al(NO3) 3 H2O = Al(OH)(NO3) 2 HNO3 Al3 H2O =[Al(OH)]2 H

2 степень: Al(OH)(NO3) 2 H2O = Al(OH) 2(NO3) HNO3 [Al(OH)]2 H2O =[Al(OH) 2] H

3 степень: Al(OH) 2(NO3) H2O = Al(OH) 3 HNO3 [Al(OH) 2] H2O = Al(OH) 3 H

Соли, образованные сильной основой и слабой кислотой, гидролизуют по аниону:

CH3COOK H2O = CH3COOH KOH

CH3COO - H2O = CH3COOH OH - (pН > 7).

Соли многоосновных кислот гидролизуют ступенчато (с образованием кислых солей) :

1 степень: K2CO3 H2O = KHCO3 KOH (быстро) CO2 - 3 H2O = HCO3 - OH -

2 степень: KHCO3 H2O = H2CO3 KOH (слабо) HCO3 - H2O = H2CO3 OH -

Соли, которые образованы слабой основой и слабой кислотой, гидролизуют по катиону и по аниону:

CH3COONH4 H2O = CH3COOH NH4OH

CH3COO - NH4 H2O = CH3COOH NH4OH

Гидролиз таких солей протекает сильно, поскольку в результате его образуются слабая основа и слабая кислота. рН в этом случае зависит от сравнительной силы основы и кислоты. Если KD(основы)>KD(кислоты), то pН>7; если KD(основы)< KD(кислоты), то pН < 7.

В случае гидролиза CH3COONH4 : KD(NH4OH) = 6,3 - 10-5; KD(CH3COOH) = 1,8 - 10-5, потому реакция водного раствора этой соли будет слабощелочной, почти нейтральной (pН = 7 - 8).

Если основа и кислота, что образуют соль, малорастворимые или неустойчивые и раскладываются с образованием летучих продуктов, то в этом случае гидролиз соли протекает необоротный:

Al2S3 6H2O = 2Al(OH) 3? 3H2S?.

Поэтому сульфида алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только "сухим способом".

Степень гидролиза (aгидр.) - отношение числа гидролизованных молекул к общему количеству растворенных молекул (выражается в процентах): aгидр. = (Cгидр./Cрозч.) - 100

Степень гидролиза зависит от химической природы кислоты (основы), которая образуется при гидролизе, и будет тем более, чем более слабая кислота (основа).