Hidroliza salină: ce este, reacții, exerciții

Unul dintre procesele de obținere a unei soluții acide sau bazice are loc pe baza reacției ionilor din unele săruri cu apă. Acest proces se numește hidroliza sării.

Vezi și:Ce este o constantă de hidroliză?

Cum are loc hidroliza salină?

În hidroliza salină,ioni din solubilizarea unei sări reacționează cu Apă și formează numai baze slabe sau acizi slabi, deoarece cationii și anionii din baze și acizi puternici nu suferă hidroliză. Aceste săruri pot avea origini diferite în funcție de ionii care le compun.

• Reacția unui cation generic cu apă poate fi reprezentată după cum urmează:

X⁺ + H₂O ⇌ XOH + H⁺

Rețineți că hidroliza cationică produce soluții acide, caracterizate prin formarea de H⁺.

• Reacția unui anion generic cu apă poate fi reprezentată după cum urmează:

Da^- + H₂O ⇌ Oh^- + HY

Rețineți că hidroliza anionului produce soluții acide, caracterizate prin formarea OH^-.

În continuare, vom analiza fiecare dintre tipurile de hidroliză în funcție de ionii disponibili ai sării alese.

În funcție de compoziția sării, când este supusă hidrolizei, aceasta poate interfera cu pH-ul soluției.

Hidroliza sării acidului puternic și a bazei slabe

Să analizăm Hidroliza sării NH₄fr, care prezintă ionii fr^- din HBr (acid puternic) iar ionii NH₄⁺ derivate de NH₄OH (bază slabă).

În acest caz, are loc hidroliza cationului, care vine de la baza slabă și nu se întâmplă nimic cu anionul Br^-, deoarece este un ion derivat dintr-un acid puternic.

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₄OH + H⁺

Hidroliza sării puternice acide și a bazelor slabe are ca rezultat o soluție acidă (pH <7), datorită prezenței ionului H⁺ care nu a interacționat cu ionul Br^-.

Hidroliza salină a acidului slab și a bazei puternice

Să analizăm Hidroliza sării KCN, care prezintă ionii CN^- din HCN (acid slab) iar ionii K⁺ derivat de la KOH (bază puternică). În acest caz, hidroliza anionică, din acidul slab și nu se întâmplă nimic cu cationul K⁺, ion derivat dintr-o bază puternică.

CN^- + H₂O ⇌ OH^- + HCN

Hidroliza sării acide slabe și a bazelor puternice are ca rezultat o soluție bazică (pH> 7), datorită prezenței ionilor OH^- care nu a interacționat cu ionii K⁺.

Hidroliza salină a acidului slab și a bazei slabe

Să analizăm Hidroliza sării NH₄CN, din HCN (acid slab) este din NH₄OH (bază slabă). În acest caz, hidroliza celor doi ioni, deoarece provin din acid și bază slabi.

NH₄⁺ + CN^- + H₂O ⇌ NH₄OH + HCN

Hidroliza sării slabe acide și a bazelor slabe are ca rezultat o soluție ușor bazică sau acidă, în funcție de constantele de disociere a acidului și bazelor (K și K_B, respectiv).

Pentru exemplul de sare NH₄CN, avem:

HCN → K= 4,9. 10^-10

NH₄OH →K_B= 1,8. 10^-5.

Ca K_B este mai mare decât K, baza este mai ionizată decât acidul, deci avem un concentrație mai mare de OH-, ceea ce va duce la o soluție cu pH> 7.

Acestea fiind spuse, concluzionăm că:

K > KB	Soluție ușor acidă, pH <7.
K B	Soluție ușor bazică, pH> 7.

Hidroliza sării acidului puternic și a bazei puternice

În acest caz, avem o sare cu ioni derivați dintr-un acid puternic și o bază slabă, cum ar fi NaCl, care are ioni Cl.^- și pe⁺ din HCl și, respectiv, NaOH. După cum sa menționat, acești ioni nu suferă hidroliză și, prin urmare, nu există nicio interacțiune între ionii din sare și ionii derivați din apă, lăsând ionii H liberi.⁺ și oh^-.

Ca Concentrația H⁺ și oh^- e la fel (produs al auto-ionizării apei), vom avea un soluţie neutru (pH = 7).

Citește și tu: Puterea acizilor - învățați pentru a determina dacă un acid este puternic sau slab!

Teoria acid-bazică Bronsted-Lowry

Pentru a avea o înțelegere mai clară a hidrolizei sării, este necesar să cunoaștem teoria acid-bazică a Bronsted-Lowry, numit după cei doi oameni de știință responsabili de dezvoltarea acestei teorii: fizico-chimic danez Johannes Nicolaus Bronsted și chimistul fizic britanic Thomas Martin Lowry.

Pentru această teorie, acid este orice compus care tinde să donați protonii H⁺, si baza sunt compușii care tind a primiprotonii H⁺. Unii compuși, cum ar fi apa, acționează atât ca bază acidă, cât și ca bază Bronsted-Lowry, în funcție de cine reacționează. Dăm acestor compuși numele de amfoteric.

În hidroliza salină, fenomenul pe care îl numim pereche conjugată acid-bază, în care acidul donează protonul și baza îl primește, rezultând în perechea sa conjugată acid-bază, așa cum se arată în următoarea schemă:

ACID1 + BAZA1⇌ ACID2 + BAZA2

A se vedea exemplul din disocierea acidului fluorhidric:

HF + H₂⇌H₃O⁺ + F⁻

HF acționează ca un acid, donându-și protonul H⁺ la H₂O, care, la rândul său, acționează ca bază. Ca produs, avem F-, care este Baza conjugată HF, și ionul hidroniu, H₃O⁺, care este acid acid conjugat.

Aflați mai multe:Teoriile acid-bazice ale lui Arrhenius, Brönsted-Lowry și Lewis

exerciții rezolvate

Intrebarea 1 - (UEL) Printre următoarele substanțe, singura care asigură o scădere a pH-ului atunci când este adăugată în apă este:

a) NH₄LA₃

b) CH₄

c) NH₃

d) NaOH

e) NaCH₃GÂNGURI

Rezoluţie:Litera a. Dintre alternativele prezentate, singura substanță care provoacă oscăderea pH-ului este NH₄LA_3, deoarece este o sare dintr-un acid puternic (HNO₃) și o bază slabă (NH₄OH). A se vedea următoarea reacție de hidroliză:

NH₄⁺ + H₂O ⇌ NH₄OH + H⁺

Cationul suferă hidroliză care are ca rezultat formarea ionului H⁺, care scade pH-ul soluției. Anionul NU₃ nu suferă hidroliză deoarece este derivat dintr-un acid puternic.

intrebarea 2 - (FEI) Compuși cu cianură de sodiu (NaCN), clorură de zinc (ZnCl)₂), sulfat de sodiu (Na₂NUMAI₄) și clorură de amoniu (NH₄Cl), atunci când este dizolvat în apă, faceți mediul, respectiv:

a) bazic, acid, acid, neutru.

b) acid, bazic, neutru, acid.

c) bazic, neutru, acid, acid.

d) bazic, acid, neutru, acid.

e) acid, neutru, bazic, bazic.

Rezoluţie:Litera D. Să analizăm compoziția sărurilor descrise în întrebare.

• NaCN provine dintr-o bază puternică și un acid slab, deci soluția va fi de bază.
• ZnCl₂ provine dintr-o bază slabă și un acid puternic, deci soluția va fi acid.
• La₂NUMAI₄ provine dintr-o bază puternică și un acid puternic, deci soluția va fi neutru.
• NH₄Cl provine dintr-o bază slabă și un acid puternic, deci soluția va fi acid.

Întrebarea 3 - (Fuvest) Carbonatul de sodiu, atunci când este introdus în apă la 25 ° C, se dizolvă.

La₂CO₃ + H₂O → HCO₃^- + 2Na⁺ (aq) + X

X și pH-ul soluției rezultate ar trebui să fie:

oţel₂ mai mare de 7.

b) OH^-(aq) mai mare de 7.

c) H⁺(aq) egal cu 7.

d) CO₂ egal cu 7.

e) OH^-(aq) mai puțin de 7.

Rezoluţie: Litera B. sarea în₂CO₃ provine dintr-un acid slab (H₂CO₃) și o bază puternică (NaOH), de aceasta doar anionul suferă hidroliză, formând ionul OH^-. Vezi reacția de mai jos:

CO₃^2- + H₂O ⇌ HCO₃^- + OH^-

Prin urmare, soluția are un caracter bazic, cu un pH mai mare de 7, iar X-ul din reacție poate fi înlocuit cu OH^-.

De Victor Ricardo Ferreira
Profesor de chimie

Sursă: Școala din Brazilia - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrolise-salina.htm