Hydrolýza soľného roztoku: čo to je, reakcie, cvičenia

Jeden z procesov získavania kyslého alebo zásaditého roztoku nastáva na základe reakcie iónov z niektorých solí s vodou. Tento proces sa nazýva hydrolýza solí.

Pozri tiež:Čo je to konštanta hydrolýzy?

Ako prebieha hydrolýza soľným roztokom?

Pri hydrolýze soľným roztokom saióny zo solubilizácie soli reagujú s Voda a tvoria iba slabé zásady alebo slabé kyseliny, pretože katióny a anióny zo silných zásad a kyselín nepodliehajú hydrolýze. Tieto soli môžu mať rôzny pôvod podľa iónov, ktoré ich tvoria.

• Reakciu generického katiónu s vodou možno charakterizovať nasledovne:

X⁺ + H₂O ⇌ XOH + H⁺

Upozorňujeme, že katiónovou hydrolýzou vznikajú kyslé roztoky charakterizované tvorbou H⁺.

• Reakciu generického aniónu s vodou možno charakterizovať nasledovne:

Y.^- + H₂O ⇌ oh^- + HY

Upozorňujeme, že aniónová hydrolýza produkuje kyslé roztoky charakterizované tvorbou OH^-.

Ďalej budeme analyzovať každý z typov hydrolýzy podľa dostupných iónov vybranej soli.

V závislosti od zloženia soli môže hydrolýzou ovplyvňovať pH roztoku.

Hydrolýza solí silnej kyseliny a slabej zásady

Poďme analyzovať Hydrolýza NH solí₄br, ktorý obsahuje ióny br^- od HBr (silná kyselina) a ióny NH₄⁺ deriváty z NH₄OH (slabá báza).

V tomto prípade nastáva hydrolýza katiónu pochádzajúca zo slabej bázy a s aniónom Br sa nič nestane^-, pretože ide o ión odvodený od silnej kyseliny.

NH₄⁺ + H₂O = NH₄OH + H⁺

Hydrolýza soli silnej kyseliny a slabej zásady vedie k kyslému roztoku (pH <7), v dôsledku prítomnosti H iónu⁺ ktoré neinteragovali s iónom Br^-.

Solná hydrolýza slabej kyseliny a silnej bázy

Poďme analyzovať Hydrolýza soli KCN, ktorý obsahuje ióny KN^- od HCN (slabá kyselina) a ióny K⁺ odvodené od KOH (silná báza). V takom prípade aniónová hydrolýzazo slabej kyseliny a s katiónom K sa nič nestane⁺, ión odvodený od silnej bázy.

KN^- + H₂O ⇌ OH^- + HCN

Hydrolýza slabo kyslej soli a silnej zásady vedie k zásaditému roztoku (pH> 7) v dôsledku prítomnosti OH iónov.^- ktoré neinteragovali s iónmi K.⁺.

Solná hydrolýza slabej kyseliny a slabej zásady

Poďme analyzovať Hydrolýza NH solí₄KN, od HCN (slabá kyselina) je to z NH₄OH (slabá báza). V takom prípade hydrolýza dvoch iónov, pretože pochádzajú zo slabej kyseliny a zásady.

NH₄⁺ + KN^- + H₂O = NH₄OH + HCN

Výsledkom hydrolýzy slabo kyslej soli a slabej zásady je roztok mierne zásadité alebo kyslé, v závislosti od kyselinových a zásaditých disociačných konštánt (K._The a K._B, v uvedenom poradí).

Napríklad soľ NH₄KN, máme:

HCN → K_The= 4,9. 10^-10

NH₄OH →K_B= 1,8. 10^-5.

Páči sa mi to K_B je väčší ako K._The, báza je viac ionizovaná ako kyselina, takže budeme mať a vyššia koncentrácia OH-, ktorého výsledkom bude riešenie s pH> 7.

Z uvedeného teda vyvodzujeme, že:

KThe > K.B	Mierne kyslý roztok, pH <7.
KThe B	Mierne zásaditý roztok, pH> 7.

Hydrolýza solí silnej kyseliny a silnej bázy

V tomto prípade máme soľ s iónmi pochádzajúcimi zo silnej kyseliny a slabej bázy, napríklad NaCl, ktorá má ióny Cl.^- a ďalej⁺ z HCl, respektíve NaOH. Ako už bolo uvedené, tieto ióny nepodliehajú hydrolýze, a preto medzi iónmi zo soli a iónmi odvodenými od vody nedochádza k žiadnej interakcii, vďaka ktorej by ióny H zostali voľné.⁺ a oh^-.

Ako napr H koncentrácia⁺ a oh^- je to rovnaké (produkt samoionizácie vody), budeme mať a Riešenie neutrálne (pH = 7).

Čítajte tiež: Sila kyselín - učte saThe zistiť, či je kyselina silná alebo slabá!

Bronsted-Lowryho acidobázická teória

Pre lepšie pochopenie hydrolýzy solí je potrebné poznať acidobázickú teóriu Bronsted-Lowry, pomenovaný po dvoch vedcoch zodpovedných za vývoj tejto teórie: fyzikálno-chemickom Dánsky Johannes Nicolaus Bronsted a britský fyzikálny chemik Thomas Martin Lowry.

Pre túto teóriu platí kyselina je akákoľvek zlúčenina, ktorá má sklon daruj H protóny⁺a základňa sú zlúčeniny, ktoré majú tendenciu prijímaťH protóny⁺. Niektoré zlúčeniny, napríklad voda, pôsobia ako kyselina, aj ako Bronsted-Lowryho báza, v závislosti od toho, na koho reaguje. Dávame týmto zlúčeninám názov amfotérny.

Pri hydrolýze soľným roztokom je to jav, ktorý voláme acidobázický konjugovaný pár, v ktorom kyselina daruje protón a báza ho prijíma, čoho výsledkom je jeho konjugovaný pár kyselina-báza, ako je znázornené v nasledujúcej schéme:

KYSELINA 1 + ZÁKLAD1⇌ KYSELINA2 + ZÁKLAD2

Viď príklad v disociácii kyseliny fluorovodíkovej:

HF + H₂⇌H₃O⁺ + F.⁻

HF pôsobí ako kyselina a daruje svoj H protón⁺ do H₂O, ktorý zase funguje ako základňa. Ako produkt máme F-, čo je HF konjugovaná bázaa hydróniový ión, H₃O⁺, Ktoré je voda konjugovaná kyselina.

Vedieť viac:Arrhenius, Brönsted-Lowry a Lewisova acidobázická teória

vyriešené cviky

Otázka 1 - (UEL) Z nasledujúcich látok jediná, ktorá poskytuje zníženie pH po pridaní do vody, je:

a) NH₄NA₃

b) CH₄

c) NH₃

d) NaOH

e) NaCH₃COO

Rozhodnutie:Písmeno A. Z predložených alternatív jediná látka, ktorá spôsobuje apokles pH je NH₄NA_3, je to soľ zo silnej kyseliny (HNO₃) a slabá báza (NH₄OH). Pozri nasledujúcu hydrolýznu reakciu:

NH₄⁺ + H₂O = NH₄OH + H⁺

Katión podlieha hydrolýze, ktorá vedie k tvorbe H iónu⁺, čo znižuje pH roztoku. Anión č₃ nepodlieha hydrolýze, pretože je odvodený od silnej kyseliny.

otázka 2 - (FEI) Kyanid sodný (NaCN), zlúčeniny chloridu zinočnatého (ZnCl)₂), síran sodný (Na₂IBA₄) a chlorid amónny (NH₄Cl), po rozpustení vo vode pripravte médium, v uvedenom poradí:

a) zásadité, kyslé, kyslé, neutrálne.

b) kyslé, zásadité, neutrálne, kyslé.

c) zásadité, neutrálne, kyslé, kyslé.

d) zásadité, kyslé, neutrálne, kyslé.

e) kyslé, neutrálne, zásadité, zásadité.

Rozhodnutie:Písmeno D. Poďme analyzovať zloženie solí popísaných v otázke.

• NaCN pochádza zo silnej bázy a slabej kyseliny, takže roztok bude základné.
• ZnCl₂ pochádza zo slabej zásady a silnej kyseliny, takže roztok bude kyslé.
• O₂IBA₄ pochádza zo silnej bázy a silnej kyseliny, takže roztok bude neutrálny.
• NH₄Cl pochádza zo slabej zásady a silnej kyseliny, takže roztok bude kyslé.

Otázka 3 - (Fuvest) Uhličitan sodný sa rozpustí vo vode pri teplote 25 ° C.

O₂CO₃ + H₂O → HCO₃^- + 2Na⁺ (aq) + X

X a pH výsledného roztoku by malo byť:

oceľ₂ viac ako 7.

b) OH^-(aq) viac ako 7.

c) H⁺(aq) sa rovná 7.

d) CO₂ rovná sa 7.

e) OH^-(aq) menej ako 7.

Rozhodnutie: Písmeno B. soľ v₂CO₃ pochádza zo slabej kyseliny (H₂CO₃) a silnú zásadu (NaOH), o iba tento anión podlieha hydrolýze za vzniku OH iónu^-. Pozri reakciu nižšie:

CO₃^2- + H₂O ⇌ HCO₃^- + OH^-

Preto má roztok zásaditý charakter s pH vyšším ako 7 a X v reakcii môže byť nahradené OH^-.

Autor: Victor Ricardo Ferreira
Učiteľ chémie

Zdroj: Brazílska škola - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/hidrolise-salina.htm