生理食塩水加水分解：それは何ですか、反応、演習

酸性または塩基性溶液を得るためのプロセスの1つは、いくつかの塩からのイオンと水との反応に基づいています。 このプロセスはと呼ばれます 塩の加水分解.

も参照してください：加水分解定数とは何ですか？

生理食塩水加水分解はどのように起こりますか？

生理食塩水加水分解では、イオン 塩の可溶化から 水 強塩基と酸からの陽イオンと陰イオンは加水分解を受けないため、弱塩基または弱酸のみを形成します。 これらの塩は、それらを構成するイオンに応じて異なる起源を持つことができます。

• 一般的な陽イオンと水との反応は、次のように表すことができます。

バツ⁺ + H₂O ⇌ XOH + H⁺

カチオンの加水分解は、Hの形成を特徴とする酸性溶液を生成することに注意してください⁺.

• 一般的な陰イオンと水との反応は、次のように表すことができます。

Y^- + H₂O ⇌ ああ^- + HY

陰イオンの加水分解は、OHの形成を特徴とする酸性溶液を生成することに注意してください^-.

次に、選択した塩の利用可能なイオンに応じて、各タイプの加水分解を分析します。

塩の組成によっては、加水分解を受けると、溶液のpHを妨げる可能性があります。

強酸および弱塩基の塩加水分解

分析してみましょう NH塩の加水分解₄br、イオンを特徴とする br^- から HBr（強酸) とイオン NH₄⁺ デリバティブ の NH₄OH（弱塩基）.

この場合、弱塩基に由来する陽イオンの加水分解が起こり、陰イオンBrでは何も起こりません。^-、それは強酸に由来するイオンであるため。

NH₄⁺ + H₂O⇌NH₄OH + H⁺

強酸性塩と弱塩基の加水分解により、酸性溶液が生成されます（pH <7）、Hイオンの存在による⁺ Brイオンと相互作用しなかった^-.

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弱酸および強塩基の食塩水加水分解

分析してみましょう KCN塩の加水分解、イオンを特徴とする CN^- から HCN（弱酸） とイオン K⁺ に由来する KOH（強塩基）. この場合、 陰イオンの加水分解、弱酸から、Kカチオンには何も起こりません⁺、強塩基に由来するイオン。

CN^- + H₂O⇌OH^- + HCN

弱酸性塩と強塩基の加水分解は、OHイオンの存在により、塩基性溶液（pH> 7）をもたらします。^- Kイオンと相互作用しなかった⁺.

弱酸および弱塩基の食塩水加水分解

分析してみましょう NH塩の加水分解₄CN、から HCN（弱酸） それはからです NH₄OH（弱塩基）. この場合、 2つのイオンの加水分解、弱酸と弱塩基に由来するため。

NH₄⁺ + CN^- + H₂O⇌NH₄OH + HCN

弱酸性塩と弱塩基の加水分解により溶液が得られます わずかに塩基性または酸性、酸および塩基の解離定数（K_ザ・ とK_Bそれぞれ）。

塩の例について NH₄CN、私たちは持っています：

HCN→ K_ザ・= 4,9. 10^-10

NH₄OH→K_B= 1,8. 10^-5.

お気に入り K_B Kより大きい_ザ・、塩基は酸よりもイオン化されているので、 高濃度のOH-、これは次のような解決策になります pH> 7.

そうは言っても、私たちは次のように結論づけます。

Kザ・ > KB	わずかに酸性の溶液、pH <7。
Kザ・ B	わずかに塩基性の溶液、pH> 7。

強酸および強塩基の塩加水分解

この場合、Clイオンを含むNaClなどの強酸と弱塩基に由来するイオンを含む塩があります。^- と⁺ それぞれHClとNaOHから。 前述のように、これらのイオンは加水分解を受けないため、塩由来のイオンと水由来のイオンの間に相互作用がなく、Hイオンが遊離したままになります。⁺ そしてああ^-.

といった H濃度⁺ そしてああ^- それは同じだ （水の自動イオン化の産物）、私たちは 解決 中性（pH = 7）。

あまりにも読む: 酸の強さ—学ぶザ・ 酸が強いか弱いかを判断するために！

ブレンステッド-ローリー酸塩基理論

塩の加水分解をより明確に理解するには、の酸塩基理論を知る必要があります。 ブレンステッド-ローリー、この理論の開発を担当した2人の科学者にちなんで名付けられました：物理化学 デンマーク語 ヨハンス・ニコラウス・ブロンステド とイギリスの物理化学者 トーマスマーチンローリー.

この理論では、 酸 傾向がある任意の化合物です H陽子を寄付する⁺、 そしてその ベース 傾向がある化合物です 受け取るH陽子⁺. 水などの一部の化合物は、反応する相手に応じて、酸とブレンステッド-ローリー塩基の両方として機能します。 これらの化合物に次の名前を付けます 両性.

生理食塩水加水分解では、私たちが呼ぶ現象 酸-塩基共役ペア、酸がプロトンを供与し、塩基がプロトンを受け取り、次のスキームに示すように、共役酸と塩基のペアが生成されます。

ACID1 + BASE1⇌ ACID2 + BASE2

フッ化水素酸の解離の例を参照してください。

HF + H₂⇌H₃O⁺ + F⁻

HFは酸として作用し、Hプロトンを供与します⁺ Hまで₂Oは、順番に、ベースとして機能しています。 製品として、F-があります。 HF共役塩基、およびヒドロニウムイオン、H₃O⁺、これは 水共役酸.

詳細：アレニウス、ブレンステッド-ローリーおよびルイス酸塩基理論

解決された演習

質問1 - （UEL）次の物質の中で、水に加えられたときにpHを低下させる唯一の物質は次のとおりです。

a）NH₄で₃

b）CH₄

c）NH₃

d）NaOH

e）NaCH₃COO

解決：手紙a。 提示された選択肢のうち、pHの低下はNHです₄で_3, 強酸（HNO₃）および弱塩基（NH₄ああ）。 次の加水分解反応を参照してください。

NH₄⁺ + H₂O⇌NH₄OH + H⁺

陽イオンは加水分解を受け、その結果、Hイオンが形成されます。⁺、これは溶液のpHを下げます。 陰イオンNO₃ 強酸に由来するため、加水分解を受けません。

質問2 —（FEI）シアン化ナトリウム（NaCN）、塩化亜鉛（ZnCl）化合物₂）、硫酸ナトリウム（Na₂のみ₄）および塩化アンモニウム（NH₄Cl）、水に溶解したら、それぞれ培地を作ります：

a）塩基性、酸性、酸性、中性。

b）酸性、塩基性、中性、酸性。

c）塩基性、中性、酸性、酸性。

d）塩基性、酸性、中性、酸性。

e）酸性、中性、塩基性、塩基性。

解決：文字D。 質問に記載されている塩の組成を分析してみましょう。

• NaCNは強塩基と弱酸に由来するため、溶液は次のようになります。 基本。
• ZnCl₂ 弱塩基と強酸から来るので、解決策は 酸性。
• で₂のみ₄ 強塩基と強酸から来るので、解決策は 中性。
• NH₄Clは弱塩基と強酸に由来するため、溶液は次のようになります。 酸性.

質問3—（Fuvest） 炭酸ナトリウムは、25°Cの水に入れると溶解します。

で₂CO₃ + H₂O→HCO₃^- + 2Na⁺ （aq）+ X

Xおよび得られた溶液のpHは次のようになります。

鋼₂ 7より大きい。

b）OH^-（aq）7より大きい。

c）H⁺（aq）7に等しい。

d）CO₂ 7に等しい。

e）OH^-（aq）7未満。

解決: 文字B。 の塩₂CO₃ 弱酸（H₂CO₃）および強塩基（NaOH）、 これは陰イオンだけが加水分解を受け、OHイオンを形成します^-. 以下の反応を参照してください。

CO₃^2- + H₂O ⇌ HCO₃^- + OH^-

したがって、この溶液はpHが7を超える基本的な特性を持ち、反応中のXをOHに置き換えることができます。^-.

ビクター・リカルド・フェレイラ
化学の先生