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.
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 → KThe= 4,9. 10-10
NH4OH →KB= 1,8. 10-5.
Páči sa mi to KB 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 |
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 NH4NA3, 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:
CO32- + 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
