Один из процессов получения кислого или основного раствора происходит на основе реакции ионов некоторых солей с водой. Этот процесс называется солевой гидролиз.
Смотрите также:Что такое константа гидролиза?
Как происходит гидролиз физиологического раствора?
При гидролизе физиологического раствораионы от солюбилизации соли реагируют с Воды и образуют только слабые основания или слабые кислоты, поскольку катионы и анионы сильных оснований и кислот не подвергаются гидролизу. Эти соли могут иметь различное происхождение в зависимости от входящих в их состав ионов.
- Реакцию универсального катиона с водой можно представить следующим образом:
Икс+ + H2O ⇌ XOH + H+
Обратите внимание, что гидролиз катионов дает кислые растворы, характеризующиеся образованием H+.
- Реакцию универсального аниона с водой можно представить следующим образом:
Y- + H2O ⇌ ой- + HY
Обратите внимание, что гидролиз анионов дает кислые растворы, характеризующиеся образованием OH-.
Далее мы проанализируем каждый из типов гидролиза в соответствии с доступными ионами выбранной соли.
Солевой гидролиз сильной кислоты и слабого основания
Давайте проанализируем Гидролиз соли NH4br, в котором ионы br- из HBr (сильная кислота) и ионы NH4+ производные из NH4ОН (слабое основание).
В этом случае происходит гидролиз катиона, идущего от слабого основания, и с анионом Br ничего не происходит.-, поскольку это ион, полученный из сильной кислоты.
NH4+ + H2O ⇌ NH4ОН + Н+
Гидролиз сильнокислой соли и слабого основания приводит к кислому раствору (pH <7) из-за наличия иона H+ который не взаимодействовал с ионом Br-.
Солевой гидролиз слабой кислоты и сильного основания
Давайте проанализируем Гидролиз соли KCN, в котором ионы CN- из HCN (слабая кислота) и ионы K+ полученный из КОН (сильная база). В этом случае анионный гидролиз, от слабой кислоты и с катионом K ничего не происходит.+, ион, полученный из сильного основания.
CN- + H2О ⇌ ОН- + HCN
Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания приводит к образованию щелочного раствора (pH> 7) из-за присутствия ионов OH.- который не взаимодействовал с ионами K+.
Солевой гидролиз слабой кислоты и слабого основания
Давайте проанализируем Гидролиз соли NH4CN, из HCN (слабая кислота) это из NH4ОН (слабое основание). В этом случае гидролиз двух ионов, поскольку они происходят из слабой кислоты и основания.
NH4+ + CN- + H2O ⇌ NH4ОН + HCN
Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания приводит к получению раствора слабощелочная или кислаяв зависимости от констант диссоциации кислоты и основания (KВ и KB, соответственно).
На примере соли NH4CN, у нас есть:
HCN → KВ= 4,9. 10-10
NH4ОН →KB= 1,8. 10-5.
Нравиться KB больше KВ, основание более ионизировано, чем кислота, поэтому у нас будет более высокая концентрация ОН-, что приведет к решению с pH> 7.
Тем не менее, мы заключаем, что:
KВ > KB |
Слабокислый раствор, pH <7. |
KВ |
Слегка щелочной раствор, pH> 7. |
Гидролиз солей сильной кислоты и сильного основания
В этом случае у нас есть соль с ионами, полученными из сильной кислоты и слабого основания, такого как NaCl, которое имеет ионы Cl.- и дальше+ из HCl и NaOH соответственно. Как указано, эти ионы не подвергаются гидролизу и, следовательно, нет взаимодействия между ионами из соли и ионами, полученными из воды, оставляя ионы H свободными.+ и ох-.
Такой как Концентрация H+ и ох- это то же самое (продукт самоионизации воды), мы будем иметь решение нейтральный (pH = 7).
Тоже читай: Сила кислот - узнатьВ чтобы определить, сильная или слабая кислота!
Кислотно-основная теория Бренстеда-Лоури
Чтобы иметь более четкое представление о гидролизе солей, необходимо знать кислотно-щелочную теорию Бронстед-Лоури, названный в честь двух ученых, ответственных за разработку этой теории: физико-химический Датский Иоганнес Николаус Бронстед и британский физико-химик Томас Мартин Лоури.
Для этой теории кислота любое соединение, которое имеет тенденцию к пожертвовать протоны H+, а база соединения, которые имеют тенденцию получитьпротоны H+. Некоторые соединения, такие как вода, действуют как кислота и как основание Бренстеда-Лоури, в зависимости от того, на кого они реагируют. Мы даем этим соединениям название амфотерный.
При гидролизе солевого раствора явление, которое мы называем пара кислотно-основных конъюгатов, в котором кислота отдает протон, а основание получает его, в результате чего образуется сопряженная пара кислота-основание, как показано на следующей схеме:
ACID1 + BASE1⇌ ACID2 + BASE2
См. Пример диссоциации плавиковой кислоты:
HF + H2⇌ЧАС3O+ + F−
HF действует как кислота, отдавая протон H+ к H2O, который, в свою очередь, действует как база. В качестве продукта у нас есть F-, который является Основание конъюгата HF, а ион гидроксония H3O+, какой водная конъюгированная кислота.
Узнать больше:Кислотно-основные теории Аррениуса, Бренстеда-Лоури и Льюиса
решенные упражнения
Вопрос 1 - (UEL) Среди следующих веществ единственное, которое обеспечивает снижение pH при добавлении в воду, это:
а) NH4НА3
б) CH4
в) NH3
г) NaOH
д) NaCH3COO
Разрешение:Буква А. Из представленных альтернатив единственное вещество, вызывающееснижение pH - NH4НА3, так как это соль сильной кислоты (HNO3) и слабое основание (NH4ОЙ). См. Следующую реакцию гидролиза:
NH4+ + H2O ⇌ NH4ОН + Н+
Катион подвергается гидролизу, что приводит к образованию иона H+, что снижает pH раствора. Анион NO3 он не подвергается гидролизу, так как является производным сильной кислоты.
вопрос 2 - (FEI) Цианид натрия (NaCN), соединения хлорида цинка (ZnCl)2), сульфат натрия (Na2ТОЛЬКО4) и хлорид аммония (NH4Cl) при растворении в воде вносят в среду соответственно:
а) основной, кислый, кислый, нейтральный.
б) кислая, основная, нейтральная, кислая.
в) основной, нейтральный, кислый, кислый.
г) основной, кислый, нейтральный, кислый.
д) кислотный, нейтральный, основной, основной.
Разрешение:Письмо D. Разберем состав солей, описанных в вопросе.
- NaCN происходит из сильного основания и слабой кислоты, поэтому раствор будет базовый.
- ZnCl2 происходит от слабого основания и сильной кислоты, поэтому раствор будет кислая.
- В2ТОЛЬКО4 происходит от сильного основания и сильной кислоты, поэтому раствор будет нейтральный.
- NH4Cl происходит от слабого основания и сильной кислоты, поэтому раствор будет кислый.
Вопрос 3 - (Fuvest) Карбонат натрия при помещении в воду при 25 ° C растворяется.
В2CO3 + H2O → HCO3- + 2Na+ (водн.) + X
X и pH полученного раствора должны быть:
стали2 больше 7.
б) ОН-(водн.) больше 7.
в) H+(aq) равно 7.
г) CO2 равно 7.
д) ОН-(водн.) менее 7.
разрешение: Письмо Б. соль в2CO3 происходит из слабой кислоты (H2CO3) и сильного основания (NaOH), при этом гидролизу подвергается только анион, образуя ион ОН-. См. Реакцию ниже:
CO32- + H2O ⇌ HCO3- + ОН-
Следовательно, раствор имеет щелочной характер, с pH более 7, и X в реакции может быть заменен на OH.-.
Виктор Рикардо Феррейра
Учитель химии
Источник: Бразильская школа - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrolise-salina.htm