Solná hydrolýza: co to je, reakce, cvičení

Jeden ze způsobů získání kyselého nebo zásaditého roztoku probíhá na základě reakce iontů z některých solí s vodou. Tento proces se nazývá hydrolýza solí.

Podívejte se také:Co je konstanta hydrolýzy?

Jak probíhá hydrolýza solným roztokem?

Při hydrolýze solným roztokem seionty ze solubilizace soli reagují s Voda a tvoří pouze slabé zásady nebo slabé kyseliny, protože kationty a anionty ze silných zásad a kyselin nepodléhají hydrolýze. Tyto soli mohou mít různý původ podle iontů, které je tvoří.

Reakci generického kationtu s vodou lze vyjádřit následovně:

X⁺ + H₂Ó ⇌ XOH + H⁺

Všimněte si, že kationická hydrolýza produkuje kyselé roztoky charakterizované tvorbou H⁺.

Reakci generického aniontu s vodou lze vyjádřit následovně:

Y^- + H₂Ó ⇌ Ach^- + HY

Všimněte si, že aniontová hydrolýza produkuje kyselé roztoky charakterizované tvorbou OH^-.

Dále budeme analyzovat každý z typů hydrolýzy podle dostupných iontů vybrané soli.

V závislosti na složení soli může při hydrolýze interferovat s pH roztoku.

Solná hydrolýza silné kyseliny a slabé báze

instagram story viewer

Pojďme analyzovat Hydrolýza NH solí₄br, který obsahuje ionty br^-z HBr (silná kyselina) a ionty NH₄⁺ deriváty z NH₄OH (slabá báze).

V tomto případě dochází k hydrolýze kationtu ze slabé báze a s aniontem Br se nic neděje^-, protože se jedná o iont odvozený od silné kyseliny.

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₄OH + H⁺

Hydrolýza silné kyseliny a slabé zásady vede k kyselému roztoku (pH <7), v důsledku přítomnosti H iontu⁺ který neinteragoval s iontem Br^-.

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

Solná hydrolýza slabé kyseliny a silné báze

Pojďme analyzovat Hydrolýza solí KCN, který obsahuje ionty CN^- z HCN (slabá kyselina) a ionty K.⁺ odvozený od KOH (silná báze). V tomto případě aniontová hydrolýza, od slabé kyseliny a kationu K se nic nestane⁺, ion odvozený od silné báze.

CN^- + H₂O ⇌ OH^- + HCN

Hydrolýza slabě kyselé soli a silné báze vede k zásaditému roztoku (pH> 7), kvůli přítomnosti iontů OH^- který neinteragoval s ionty K.⁺.

Solná hydrolýza slabé kyseliny a slabé báze

Pojďme analyzovat Hydrolýza NH solí₄CN, z HCN (slabá kyselina) je to z NH₄OH (slabá báze). V tomto případě hydrolýza dvou iontů, protože pocházejí ze slabé kyseliny a zásady.

NH₄⁺+ CN^- + H₂O ⇌ NH₄OH + HCN

Hydrolýza slabě kyselé soli a slabé báze vede k roztoku mírně zásadité nebo kyselé, v závislosti na kyselých a zásaditých disociačních konstantách (K._The a K._B).

Například sůl NH₄CN, máme:

HCN → K._The= 4,9. 10^-10

NH₄OH →K._B= 1,8. 10^-5.

Jako K._Bje větší než K._The, báze je více ionizovaná než kyselina, takže máme a vyšší koncentrace OH-, jehož výsledkem bude řešení s pH> 7.

To znamená, že dochází k závěru, že:

K._The > K._B	Mírně kyselý roztok, pH <7.
K._The B	Mírně zásaditý roztok, pH> 7.

Hydrolýza solí silné kyseliny a silné báze

V tomto případě máme sůl s ionty odvozenou od silné kyseliny a slabé báze, jako je NaCl, která má ionty Cl.^- a dál⁺z HCl, respektive NaOH. Jak již bylo uvedeno, tyto ionty nepodléhají hydrolýze, a proto nedochází k interakci mezi ionty ze soli a ionty odvozenými z vody, takže ionty H zůstávají volné.⁺ a oh^-.

Jako H koncentrace⁺ a oh^- je to stejné (produkt autoionizace vody), budeme mít řešení neutrální (pH = 7).

Přečtěte si také: Síla kyselin - učit seThe zjistit, zda je kyselina silná nebo slabá!

Bronsted-Lowryho acidobazická teorie

Pro lepší pochopení hydrolýzy solí je nutné znát acidobazickou teorii Bronsted-Lowry, pojmenovaný po dvou vědcích odpovědných za vývoj této teorie: fyzikálně-chemický dánština Johannes Nicolaus Bronsted a britský fyzikální chemik Thomas Martin Lowry.

Pro tuto teorii platí kyselina je jakákoli sloučenina, která má sklon darovat H protony⁺a základna jsou sloučeniny, které mají tendenci dostávatH protony⁺. Některé sloučeniny, jako je voda, působí jak kyselinou, tak Bronsted-Lowryho bází, v závislosti na tom, na koho reaguje. Dáme těmto sloučeninám název amfoterní.

V solné hydrolýze je jev, který nazýváme acidobazický konjugovaný pár, ve kterém kyselina daruje proton a báze ho přijímá, což má za následek jeho konjugovaný pár kyselina-báze, jak je znázorněno v následujícím schématu:

KYSELINA 1 + ZÁKLAD1⇌ KYSELINA2 + ZÁKLAD2

Viz příklad v disociaci kyseliny fluorovodíkové:

HF + H₂⇌H₃Ó⁺ + F⁻

HF působí jako kyselina a daruje svůj H proton⁺ do H₂O, který zase funguje jako základna. Jako produkt máme F-, což je HF konjugovaná bázea hydroniový ion, H₃Ó⁺, který je kyselina konjugovaná s vodou.

Vědět více:Arrhenius, Brönsted-Lowry a Lewisova acidobazická teorie

vyřešená cvičení

Otázka 1 - (UEL) Z následujících látek je jedinou látkou, která po přidání do vody poskytuje snížení pH:

a) NH₄NA₃

b) CH₄

c) NH₃

d) NaOH

e) NaCH₃VRKAT

Řešení:Písmeno a. Z předložených alternativ je jedinou látkou, která způsobuje apokles pH je NH₄NA_3,protože je to sůl ze silné kyseliny (HNO₃) a slabá báze (NH₄ACH). Viz následující hydrolýzní reakce:

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₄OH + H⁺

Kation podléhá hydrolýze, která vede k tvorbě H iontu⁺, což snižuje pH roztoku. Anion NE₃ nepodléhá hydrolýze, protože je odvozen od silné kyseliny.

otázka 2 - (FEI) Kyanid sodný (NaCN), chlorid zinečnatý (ZnCl)₂), síran sodný (Na₂POUZE₄) a chlorid amonný (NH₄Cl), je-li rozpuštěn ve vodě, připravte médium:

a) zásaditý, kyselý, kyselý, neutrální.

b) kyselé, zásadité, neutrální, kyselé.

c) zásadité, neutrální, kyselé, kyselé.

d) zásadité, kyselé, neutrální, kyselé.

e) kyselé, neutrální, zásadité, zásadité.

Řešení:Písmeno D. Pojďme analyzovat složení solí popsaných v otázce.

NaCN pochází ze silné báze a slabé kyseliny, takže roztok bude základní.
ZnCl₂pochází ze slabé báze a silné kyseliny, takže roztok bude kyselé.
Na₂POUZE₄pochází ze silné báze a silné kyseliny, takže roztok bude neutrální.
NH₄Cl pochází ze slabé báze a silné kyseliny, takže roztok bude kyselé.

Otázka 3 - (Fuvest) Když se uhličitan sodný umístí do vody o teplotě 25 ° C, rozpouští se.

Na₂CO₃+ H₂O → HCO₃^- + 2Na⁺ (aq) + X

X a pH výsledného roztoku by mělo být:

ocel₂ větší než 7.

b) OH^-(aq) větší než 7.

c) H⁺(aq) rovno 7.

d) CO₂ rovná 7.

e) OH^-(aq) méně než 7.

Řešení: Písmeno B. sůl v₂CO₃ pochází ze slabé kyseliny (H₂CO₃) a silná báze (NaOH), o pouze tento anion podléhá hydrolýze a tvoří OH iont^-. Viz reakce níže:

CO₃^2- + H₂Ó ⇌ HCO₃^- + OH^-

Proto má roztok zásaditý charakter s pH vyšším než 7 a X v reakci může být nahrazeno OH^-.

Autor: Victor Ricardo Ferreira
Učitel chemie