Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная

 Гидролиз  солей. Среда водных растворов:  кислая, нейтральная, щелочная.

Соли – это ионные соединения, при попадании в воду они диссоциируют на ионы. В водном растворе эти ионы ГИДРАТИРОВАНЫ – окружены молекулами воды.

     Обнаружено, что водные растворы многих солей имеют не нейтральную среду, а либо слабокислую, либо щелочную.

    Объяснение  этого – взаимодействие ионов  соли с водой. Этот процесс  называется ГИДРОЛИЗОМ.

Катионы и анионы, образованные слабым основанием или слабой кислотой, взаимодействуют с водой, отрывая от нее Н или ОН.

Причина этого: образование БОЛЕЕ ПРОЧНОЙ связи, чем в самой воде.

    По отношению  к воде соли можно разделить  на 4 группы:

Взаимный гидролиз двух солей.

    Он происходит при попытке получить с помощью обменной реакции солей, которые в водном растворе полностью гидролизованы. При этом происходит взаимный гидролиз – т.е. катион металла связывает ОН-группы, а анион кислоты – Н⁺

1) Соли металлов со степенью окисления +3 и соли летучих кислот (карбонаты, сульфиды, сульфиты) – при их взаимном гидролизе образуется осадок гидроксида и газ:

      2AlCl₃        +      3K₂S     +   6H₂O  à 2Al(OH)₃¯ +  3H₂S↑ + 6KCl

   (Fe³⁺, Cr³⁺)      (SO₃^2-, CO₃^2-)                                      (SO₂, CO₂)

2) Соли металлов со степенью окисления +2 (кроме кальция, стронция и бария) и  растворимые карбонаты также вместе гидролизуются, но при этом образуется осадок ОСНОВНОГО КАРБОНАТА металла:

 2 CuCl₂ + 2Na₂CO₃ + H₂O à (CuOH)₂CO₃ + CO₂ + 4 NaCl

(все 2+, кроме Са, Sr, Ba)

Характеристика процесса гидролиза:

1) Процесс гидролиза является обратимым, протекает не до конца, а только до момента РАВНОВЕСИЯ;

   2) Процесс гидролиза – обратный для реакции НЕЙТРАЛИЗАЦИИ, следовательно, гидролиз  - эндотермический процесс (протекает с поглощением теплоты).

            KF + H₂O ⇄ HF + KOH – Q

Какие факторы усиливают гидролиз?

1. Нагревание – при увеличении температуры равновесие смещается в сторону ЭНДОТЕРМИЧЕСКОЙ реакции – гидролиз усиливается;
2. Добавление воды – т.к. вода  является исходным веществом в реакции гидролиза, то разбавление раствора усиливает гидролиз.

Как подавить (ослабить) процесс гидролиза?

 Часто необходимо  не допустить гидролиза. Для  этого:

1. Раствор делают максимально концентрированным (уменьшают количество воды);
2. Для смещения равновесия влево добавляют один из продуктов гидролиза – кислоту, если идёт гидролиз по катиону или щёлочь, если идёт гидролиз по аниону.

Пример: как подавить гидролиз хлорида алюминия?

       Хлорид алюминия AlCl₃ – это соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой – гидролизуется по катиону:

          Al⁺³ + HOH ⇄ AlOH ⁺² + H⁺

  Среда – кислая. Следовательно, для подавления гидролиза необходимо добавить еще кислоты. Кроме того, следует сделать раствор наиболее концентрированным.    

Кислота

Галогенангидриды 

H₂SO₄

SO₂Cl₂

H₂SO₃

SOCl₂

H₂CO₃

COCl₂

H₃PO₄

POCl₃

PCl₅