ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

Гидролиз солей ― процесс обменного взаимодействия ионов соли с во- дой, приводящий к образованию малодиссоциированных продуктов и сопро-

вождающийся изменением рН среды. В результате гидролиза могут образовы- ваться молекулы слабых кислот и оснований, анионы кислых солей или катио- ны основных солей. В большинстве случаев гидролиз является обратимым про- цессом. При повышении температуры и разбавлении гидролиз усиливается. Гидролизу подвергаются только те соли, в состав которых входят ионы слабой кислоты или слабого основания. В связи с этим соли сильных кислот и основа- ний не гидролизуются, например, NaCl, Na₂SO₄, KNO₃ и т. п., реакция среды нейтральная (рН = 7).

Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: a) KCN, б) Na₂СО₃, в) ZnSO₄. Определите реакцию среды рас- творов этих солей.

Решение, а) Цианид калия KCN – соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. 9) HCN и сильного основании КОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы К⁺ и анионы CN^–. Катионы К⁺ не могут связывать ионы ОН^– воды, так как КОН – сильный электролит. Анионы же CN^– связывают ионы Н⁺ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется, как говорят, по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза

или в молекулярной форме

CN^– + H₂O HCN + OH^–

KCN + Н₂О HCN + КОН

В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов ОН^–, поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).

б) Карбонат натрия Na₂СО₃ – соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли CO^2–₃, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой соли НСО^–₃, а не молекулы Н₂СО₃, так как ионы НСО₃ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н₂СО₃. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

CO^2–₃ + Н₂О НCO^–₃ +ОН^–

или в молекулярной форме

Na₂CO₃ + H₂O NaHCO₃ + NaOH

В растворе появляется избыток ионов ОН^–, поэтому раствор Na₂CО₃ имеет ще- лочную реакцию (рН > 7).

в) Сульфат цинка ZnSO₄ – соль слабого многокислотного основания Zn(ОН)₂ и сильной кислоты H₂SO₄. В этом случае катионы Zn²⁺ связывают гид- роксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH⁺. Образование молекул Zn(OH)₂ не происходит, так как ионы ZnOH⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)₂. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гид- ролиза:

Zn²⁺ + Н₂О ZnOH⁺ + Н⁺

или в молекулярной форме:

2ZnSO₄ + 2Н₂О (ZnOH)₂SO₄ + H₂SO₄

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnSO₄ имеет кислую реакцию (pH < 7).

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов А1(NO₃)₃ и К₂СО₃? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.

Решение. Соль А1(NО₃)₃ гидролизуется по катиону, а К₂СО₃ – по аниону: Al³⁺ + Н₂О АlOН²⁺ + Н⁺

CO^2–₃ + H₂O HCO₃⁺ + OH^–

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н⁺ и ОН^– образуют молекулу слабого элек- тролита Н₂О. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гид- ролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием А1(ОН)₃ и СО₂(Н₂СО₃). Ионно-молекулярное уравнение:

2 А1³⁺ + 3CO^2–₃ + 3 Н₂О = 2 Аl(ОН)₃ + 3 СО₂

молекулярное уравнение:

2 Al(NO₃)₃ + 3 К₂СО₃ + 3 Н₂O =2 А1(ОН)₃ + 3 СО₂ + 6 KNO₃