Eden od postopkov za pridobivanje kisle ali bazične raztopine poteka na osnovi reakcije ionov nekaterih soli z vodo. Ta postopek se imenuje hidroliza soli.
Glej tudi:Kaj je konstanta hidrolize?
Kako poteka hidroliza soli?
Pri hidrolizi slanice seioni od raztapljanja soli reagirajo z Voda in tvorijo le šibke baze ali šibke kisline, saj kationi in anioni iz močnih baz in kislin niso podvrženi hidrolizi. Te soli imajo lahko različno poreklo glede na ione, ki jih sestavljajo.
- Reakcijo generičnega kationa z vodo lahko predstavimo na naslednji način:
X+ + H2O ⇌ XOH + H+
Upoštevajte, da hidroliza kationov daje kisle raztopine, za katere je značilno, da tvorijo H+.
- Reakcijo generičnega aniona z vodo lahko predstavimo na naslednji način:
Y.- + H2O ⇌ oh- HY
Upoštevajte, da hidroliza aniona daje kisle raztopine, za katere je značilen nastanek OH-.
Nato bomo analizirali vsako od vrst hidrolize glede na razpoložljive ione izbrane soli.
Solna hidroliza močne kisline in šibke baze
Analizirajmo NH hidroliza soli4br, ki vsebuje ione br- iz HBr (močna kislina) in ioni NH4+ odvod od NH4OH (šibka baza).
V tem primeru pride do hidrolize kationa, ki prihaja iz šibke baze, z anionom Br-, saj gre za ion, pridobljen iz močne kisline.
NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+
Hidroliza močne kisle soli in šibke baze povzroči kislo raztopino (pH <7), zaradi prisotnosti iona H+ ki niso vplivali na ion Br-.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Solna hidroliza šibke kisline in močne baze
Analizirajmo KCN hidroliza soli, ki vsebuje ione CN- iz HCN (šibka kislina) in ioni K+ izpeljano iz KOH (močna osnova). V tem primeru je hidroliza aniona, iz šibke kisline in s kationom K se nič ne zgodi+, ion, pridobljen iz močne baze.
CN- + H2O ⇌ OH- + HCN
Hidroliza šibke kisle soli in močne baze ima za posledico bazično raztopino (pH> 7) zaradi prisotnosti ionov OH- ki niso vplivali na ione K+.
Slana hidroliza šibke kisline in šibke baze
Analizirajmo NH hidroliza soli4CN, od HCN (šibka kislina) je od NH4OH (šibka baza). V tem primeru je hidroliza dveh ionov, saj prihajajo iz šibke kisline in baze.
NH4+ + CN- + H2O ⇌ NH4OH + HCN
Hidroliza šibke kisle soli in šibke baze povzroči raztopino rahlo bazična ali kisla, odvisno od konstant konstant disociacije kisline in baze (KThe in KB).
Na primer sol NH4CN, imamo:
HCN → KThe= 4,9. 10-10
NH4OH →KB= 1,8. 10-5.
Všeč mi je KB je večji od KThe, baza je bolj ionizirana kot kislina, zato bomo imeli a višja koncentracija OH-, kar bo privedlo do rešitve z pH> 7.
S tem sklepamo, da:
KThe > KB |
Rahlo kisla raztopina, pH <7. |
KThe |
Rahlo bazična raztopina, pH> 7. |
Solna hidroliza močne kisline in močne baze
V tem primeru imamo sol z ioni, pridobljenimi iz močne kisline in šibke baze, kot je NaCl, ki ima ione Cl.- in naprej+ iz HCl in NaOH. Kot rečeno, ti ioni niso podvrženi hidrolizi, zato med ioni iz soli in ioni, pridobljenimi iz vode, ni interakcije, zato ioni H ostanejo prosti.+ in oh-.
Kot naprimer H koncentracija+ in oh- je enako (produkt samoionizacije vode), bomo imeli a rešitev nevtralen (pH = 7).
Preberite tudi vi: Moč kislin - naučite seThe da ugotovimo, ali je kislina močna ali šibka!
Bronsted-Lowryjeva kislinsko-bazična teorija
Za boljše razumevanje hidrolize soli je treba poznati kislinsko-bazično teorijo Bronsted-Lowry, poimenovan po dveh znanstvenikih, odgovornih za razvoj te teorije: fizikalno-kemični Danski Johannes Nicolaus Bronsted in britanski fizikalni kemik Thomas Martin Lowry.
Za to teorijo je kislina je katera koli spojina, ki se nagiba k njej darovati H protone+, in osnova so spojine, ki se nagibajo k prejetiH protoni+. Nekatere spojine, kot je voda, delujejo kot kislina in kot Bronsted-Lowryjeva baza, odvisno od tega, na koga reagira. Tem spojinam damo ime amfoterno.
Pri slani hidrolizi je pojav, ki ga imenujemo kislinsko-bazični konjugirani par, pri katerem kislina odda proton, baza pa ga prejme, kar ima za posledico njen kislinsko-bazični konjugirani par, kot je prikazano v naslednji shemi:
KISLINA1 + OSNOVA1⇌ KISLINA2 + BASE2
Glej primer disociacije fluorovodikove kisline:
HF + H2⇌H3O+ + F−
HF deluje kot kislina in donira svoj H-proton+ do H2O, ki pa deluje kot osnova. Kot izdelek imamo F-, ki je HF konjugirana osnova, in hidronijev ion, H3O+, ki je vodno konjugirana kislina.
Izvedite več:Arrheniusova, Brönsted-Lowryjeva in Lewisova kislinsko-bazična teorija
rešene vaje
Vprašanje 1 - (UEL) Med naslednjimi snovmi edina, ki zagotavlja znižanje pH ob dodajanju vodi, je:
a) NH4PRI3
b) CH4
c) NH3
d) NaOH
e) NaCH3COO
Resolucija:Črka a. Med predstavljenimi alternativami edina snov, ki povzročaznižanje pH je NH4PRI3, kot sol iz močne kisline (HNO3) in šibko bazo (NH4OH). Glej naslednjo reakcijo hidrolize:
NH4+ + H2O ⇌ NH4OH + H+
Kation je podvržen hidrolizi, ki povzroči nastanek iona H+, ki zniža pH raztopine. Anion NO3 ni podvržen hidrolizi, ker je pridobljen iz močne kisline.
2. vprašanje - (FEI) spojine natrijevega cianida (NaCN), cinkov klorid (ZnCl)2), natrijev sulfat (Na2SAMO4) in amonijevega klorida (NH4Cl), ko se raztopi v vodi, naredi medij:
a) bazični, kisli, kisli, nevtralni.
b) kislo, bazično, nevtralno, kislo.
c) bazični, nevtralni, kisli, kisli.
d) bazični, kisli, nevtralni, kisli.
e) kisla, nevtralna, bazična, bazična.
Resolucija:Črka D. Analizirajmo sestavo soli, opisane v vprašanju.
- NaCN prihaja iz močne baze in šibke kisline, zato bo rešitev osnovno.
- ZnCl2 prihaja iz šibke baze in močne kisline, zato bo rešitev kislo.
- Ob2SAMO4 prihaja iz močne baze in močne kisline, zato bo rešitev nevtralno.
- NH4Cl prihaja iz šibke baze in močne kisline, zato bo rešitev kislo.
Vprašanje 3 - (Fuvest) Natrijev karbonat, ko ga damo v vodo pri 25 ° C, se raztopi.
Ob2CO3 + H2O → HCO3- + 2Na+ (aq) + X
X in pH nastale raztopine morata biti:
jeklo2 večji od 7.
b) OH-(aq) večja od 7.
c) H+(aq) enako 7.
d) CO2 enako 7.
e) OH-(aq) manj kot 7.
Resolucija: Črka B. sol v2CO3 prihaja iz šibke kisline (H2CO3) in močno bazo (NaOH) le anion je podvržen hidrolizi in tvori ion OH-. Glej reakcijo spodaj:
CO32- + H2O ⇌ HCO3- + OH-
Zato ima raztopina osnovni značaj, s pH večjim od 7, X v reakciji pa lahko nadomestimo z OH-.
Avtor Victor Ricardo Ferreira
Učitelj kemije
