L'un des processus d'obtention d'une solution acide ou basique repose sur la réaction des ions de certains sels avec l'eau. Ce processus est appelé hydrolyse du sel.
Voir aussi :Qu'est-ce qu'une constante d'hydrolyse ?
Comment se déroule l'hydrolyse saline ?
Dans l'hydrolyse saline, leions de la solubilisation d'un sel réagissent avec le L'eau et ne forment que des bases ou des acides faibles, car les cations et les anions des bases et des acides forts ne subissent pas d'hydrolyse. Ces sels peuvent avoir des origines différentes selon les ions qui les composent.
- La réaction d'un cation générique avec l'eau peut être représentée comme suit :
X+ + H2O ⇌ XOH + H+
A noter que l'hydrolyse cationique produit des solutions acides, caractérisées par la formation de H+.
- La réaction d'un anion générique avec l'eau peut être représentée comme suit :
Oui- + H2O ⇌ Oh- + HY
A noter que l'hydrolyse anionique produit des solutions acides, caractérisées par la formation d'OH-.
Ensuite, nous analyserons chacun des types d'hydrolyse en fonction des ions disponibles du sel choisi.
Hydrolyse saline d'acide fort et de base faible
Analysons le Hydrolyse du sel de NH4fr, qui contient les ions fr- de HBr (acide fort) et les ions NH4+ dérivés de NH4OH (base faible).
Dans ce cas, l'hydrolyse du cation se produit, provenant de la base faible, et rien ne se passe avec l'anion Br-, car c'est un ion dérivé d'un acide fort.
NH4+ + H2O NH4OH+H+
L'hydrolyse du sel d'acide fort et de la base faible donne une solution acide (pH < 7), en raison de la présence de l'ion H+ qui n'a pas interagi avec l'ion Br-.
Hydrolyse saline d'acide faible et de base forte
Analysons le Hydrolyse du sel KCN, qui contient les ions CN- de HCN (acide faible) et les ions K+ dérivé de KOH (base forte). Dans ce cas, le hydrolyse anionique, de l'acide faible et rien n'arrive au cation K+, ion dérivé d'une base forte.
CN- + H2O OH- + HCN
L'hydrolyse du sel d'acide faible et de la base forte donne une solution basique (pH > 7), en raison de la présence d'ions OH- qui n'interagit pas avec les ions K+.
Hydrolyse saline d'acide faible et de base faible
Analysons le Hydrolyse du sel de NH4CN, de HCN (acide faible) c'est de NH4OH (base faible). Dans ce cas, le hydrolyse des deux ions, car ils proviennent d'acides et de bases faibles.
NH4+ + CN- + H2O NH4OH + HCN
L'hydrolyse du sel d'acide faible et de la base faible donne une solution légèrement basique ou acide, en fonction des constantes de dissociation acide et base (Kle et KB, respectivement).
Pour l'exemple du sel NH4CN, nous avons :
HCN → Kle= 4,9. 10-10
NH4OH →KB= 1,8. 10-5.
Comme KB est plus grand que Kle, la base est plus ionisée que l'acide, nous aurons donc un concentration plus élevée de OH-, ce qui aboutira à une solution avec pH > 7.
Cela dit, nous concluons que :
Kle > KB |
Solution légèrement acide, pH < 7. |
Kle < KB |
Solution légèrement basique, pH > 7. |
Hydrolyse du sel d'acide fort et de base forte
Dans ce cas, nous avons un sel avec des ions dérivés d'un acide fort et d'une base faible, comme le NaCl, qui contient des ions Cl.- et sur+ de HCl et NaOH, respectivement. Comme indiqué, ces ions ne subissent pas d'hydrolyse et, par conséquent, il n'y a pas d'interaction entre les ions du sel et les ions dérivés de l'eau, laissant les ions H libres.+ et oh-.
Tel que Concentration en H+ et oh- c'est le même (produit de l'auto-ionisation de l'eau), on aura un solution neutre (pH = 7).
Lire aussi: Force des acides — apprendrele pour déterminer si un acide est fort ou faible !
Théorie acido-basique de Bronsted-Lowry
Pour mieux comprendre l'hydrolyse des sels, il est nécessaire de connaître la théorie acido-basique de Bronsted-Lowry, du nom des deux scientifiques responsables de l'élaboration de cette théorie: la physico-chimie danois Johannes Nicolas Bronsted et le physico-chimiste britannique Thomas Martin Lowry.
Pour cette théorie, le acide est tout composé qui tend à donner les protons H+, et le base sont les composés qui ont tendance à recevoirles protons H+. Certains composés, comme l'eau, agissent à la fois comme un acide et une base de Bronsted-Lowry, en fonction de la personne à laquelle il réagit. Nous donnons à ces composés le nom de amphotère.
Dans l'hydrolyse saline, le phénomène que nous appelons paire de conjugué acide-base, dans lequel l'acide donne le proton et la base le reçoit, ce qui donne sa paire acide-base conjuguée, comme indiqué dans le schéma suivant :
ACIDE1 + BASE1⇌ ACID2 + BASE2
Voir l'exemple dans la dissociation de l'acide fluorhydrique :
HF+H2leH3O+ + F−
Le HF agit comme un acide, donnant son proton H+ à H2O, qui, à son tour, agit comme une base. En tant que produit, nous avons le F-, qui est le Base conjuguée HF, et l'ion hydronium, H3O+, qui est le eau acide conjugué.
Savoir plus:Théories acido-basiques d'Arrhenius, Brönsted-Lowry et Lewis
Exercices résolus
Question 1 - (UEL) Parmi les substances suivantes, la seule qui permet de diminuer le pH lorsqu'elle est ajoutée à l'eau est :
a) NH4AU3
b) CH4
c) NH3
d) NaOH
e) NaCH3ROUCOULER
Résolution:Lettre a. Parmi les alternatives présentées, la seule substance qui provoque undiminution du pH est NH4AU3, car c'est un sel d'un acide fort (HNO3) et une base faible (NH4OH). Voir la réaction d'hydrolyse suivante :
NH4+ + H2O NH4OH+H+
Le cation subit une hydrolyse qui entraîne la formation de l'ion H+, ce qui abaisse le pH de la solution. L'anion NON3 il ne subit pas d'hydrolyse car il est dérivé d'un acide fort.
question 2 — (FEI) Composés de cyanure de sodium (NaCN), de chlorure de zinc (ZnCl)2), sulfate de sodium (Na2SEUL4) et le chlorure d'ammonium (NH4Cl), une fois dissous dans l'eau, font le milieu, respectivement :
a) basique, acide, acide, neutre.
b) acide, basique, neutre, acide.
c) basique, neutre, acide, acide.
d) basique, acide, neutre, acide.
e) acide, neutre, basique, basique.
Résolution:Lettre D. Analysons la composition des sels décrits dans la question.
- NaCN provient d'une base forte et d'un acide faible, la solution sera donc de base.
- ZnCl2 provient d'une base faible et d'un acide fort, la solution sera donc acide.
- À2SEUL4 provient d'une base forte et d'un acide fort, la solution sera donc neutre.
- NH4Cl vient d'une base faible et d'un acide fort, donc la solution sera acide.
Question 3 — (Fuvest) Le carbonate de sodium, lorsqu'il est placé dans l'eau à 25°C, se dissout.
À2CO3 + H2O → HCO3- + 2Na+ (aq) + X
X et le pH de la solution résultante doivent être :
acier2 supérieur à 7.
b) OH-(aq) supérieur à 7.
c) H+(aq) égal à 7.
d) CO2 égal à 7.
e) OH-(aq) inférieur à 7.
Résolution: La lettre B. le sel dans2CO3 provient d'un acide faible (H2CO3) et une base forte (NaOH), par ce seul l'anion subit une hydrolyse, formant l'ion OH-. Voir la réaction ci-dessous :
CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH-
Par conséquent, la solution a un caractère basique, avec un pH supérieur à 7, et le X dans la réaction peut être remplacé par OH-.
Par Victor Ricardo Ferreira
Professeur de chimie
La source: École du Brésil - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrolise-salina.htm