Как писать гидролиз по ступеням

Соли, образованные многокислотными основаниями, гидролизуются ступенчато, образуя катионы основных солей. Например:

Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H +

FeCl₃ + HOH ↔ FeOHCl₂ + H Cl

FeOH 2+ + HOH ↔ Fe(OH)₂ + + H +

FeOHCl₂ + HOH ↔ Fe(OH)₂Cl+ HCl

Fe(OH)₂ + + HOH ↔ Fe(OH)3 + H +

Fe(OH)₂Cl + HOH ↔ Fe(OH)₃ + HCl

Гидролиз по второй и, в особенности, по третьей ступени практически не протекает при комнатной температуре.

3. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой , гидролизуются И ПО КАТИОНУ, И ПО АНИОНУ .

В этом случае реакция раствора зависит от соотношения констант диссоциации образующихся кислот и оснований. В большинстве случаев реакция раствора будет примерно нейтральной, рН ≅ 7 . Точное значение рН зависит от относительной силы основания и кислоты.

4. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой , в водных растворах НЕ ИДЕТ .

Сведем вышеописанную информацию в общую таблицу:

Необратимый гидролиз

Необратимый гидролиз происходит, если при гидролизе выделяется газ, осадок или вода, т.е. вещества, которые при данных условиях не могут взаимодействовать между собой. Необратимый гидролиз является химической реакцией, т.к. реагирующие вещества взаимодействуют практически полностью.

Варианты необратимого гидролиза:

1. Гидролиз, в который вступают растворимые соли 2х-валентных металлов (Be 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ и др.) с сильным ионизирующим полем (слабые основания) и растворимые карбонаты/гидрокарбонаты. При этом образуются нерастворимые основные соли (гидроксокарбонаты):

! Исключения: (соли Ca, Sr, Ba и Fe 2+ ) – в этом случае получим обычный обменный процесс:

МеCl₂ + Na₂CO₃ = МеCO₃ + 2NaCl (Ме – Fe, Ca, Sr, Ba).

1. Взаимный гидролиз , протекающий при смешивании двух солей, гидролизованных по катиону и по аниону. Продукты гидролиза по второй ступени усиливают гидролиз по первой ступени и наоборот. Поэтому в таких процессах образуются не просто продукты обменной реакции, а продукты гидролиза (совместный или взаимный гидролиз). Соли металлов со степенью окисления +3 (Al 3+ , Cr 3+ ) и соли летучих кислот (карбонаты, сульфиды, сульфиты) при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ (H₂S, SO₂, CO₂):

Соли Fe 3+ при взаимодействии с карбонатами также при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ:

! Исключения: при взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфидами реализуется окислительно-восстановительная реакция:

2FeCl₃ + 3K₂S_(изб) = 2FeS + S↓ + 6KCl (при избытке сульфида калия)

При взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфитами также реализуется окислительно-восстановительная реакция.

Полные уравнения таких реакций выглядят довольно сложно. Поначалу я рекомендую составлять такие уравнения в 2 этапа: сначала составляем обменную реацию без участия воды, затем разлагаем полученный продукт обменной реакции водой. Сложив эти две реакции и сократив одинаковые вещества, мы получаем полное уравнение необратимого гидролиза.

3. Гидролиз галогенангидридов и тиоангидридов происходит также необратимо. Галогенангидриды разлагаются водой по схеме ионного обмена (H + OH — ) до соответствующих кислот (в случае водного гидролиза) и солей (в случае щелочного гидролиза). Степень окисления центрального элемента и остальных при этом не изменяется!

Галогенангидрид – это соединение, которое получается, если в кислоте ОН-группу заменить на галоген. При гидролизе галогенангидридов кислот образуются соответствующие данным элементам и степеням окисления кислоты и галогеноводородные кислоты.

Галогенангидриды некоторых кислот:

Тиоангидриды (сульфангидриды) — так называются, по аналогии с безводными окислами (ангидридами), сернистые соединения элементов (например, Sb₂S₃, As₂S₅, SnS₂, CS₂ и т. п.).

1. Необратимый гидролиз бинарных соединений, образованных металлом и неметаллом:

• сульфиды трехвалентных металлов вводе необратимо гидролизуются до сероводорода и и гидроксида металла:

при этом возможен кислотный гидролиз, в таком случае образуются соль металла и сероводород:

• гидролиз карбидов приводит к образованию гидроксида металла в водной среде, соли металла в кислой де и соответствующего углеводорода — метана, ацетилена или пропина:

1. Некоторые соли необратимо гидролизуются с образованием оксосолей :

BiCl₃ + H₂O = BiOCl + 2HCl,

SbCl₃ + H₂O = SbOCl + 2HCl.

Алюмокалиевые квасцы:

Количественно гидролиз характеризуется величиной, называемой степенью гидролиза .

Степень гидролиза (α) — отношение количества (концентрации) соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству (концентрации) растворенной соли. В случае необратимого гидролиза α≅1.

Факторы, влияющие на степень гидролиза:

1. Температура

Гидролиз — эндотермическая реакция! Нагревание раствора приводит к интенсификации процесса.

Пример : изменение степени гидролиза 0,01 М CrCl₃ в зависимости от температуры:

2. Концентрация соли

Чем меньше концентрация соли, тем выше степень ее гидролиза.

Пример : изменение степени гидролиза Na₂CO₃ в зависимости от температуры:

По этой причине для предотвращения нежелательного гидролиза хранить соли рекомендуется в концентрированном виде.

3. Добавление к реакционной смеси кислоты или щелочи

Изменяя концентрация одного из продуктов, можно смещать равновесие реакции гидролиза в ту или иную сторону.

Источник

Ступенчатый гидролиз

Понятие гидролиз

Если рассматривать гидролиз солей, то гидролизу подвергаются средние и кислые соли, в образовании которых участвовали сильная кислота и слабое основание (FeSO₄, ZnCl₂), слабая кислота и сильное основание (NaCO₃, CaSO₃), слабая кислота и слабое основание ((NH₄)₂CO₃, BeSiO₃). Если соль получена путем взаимодействия сильных кислоты и основания (NaCl, K₂SO₄) реакция гидролиза не протекает.

Ступенчатый гидролиз

В том случае, если гидролизу подвергается соль, образованная многоосновной кислотой или многокислотным основанием, то говорят о ступенчатом гидролизе. Рассмотрим подробнее:

а) Гидролиз соли, в образовании которой участвовала многоосновная слабая кислота и сильное основание, например, силиката натрия. Это средняя соль, образованная слабой двухосновной кислотой – кремниевой (H₂SiO₃) и сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH):

Подвергается гидролизу по аниону. Характер среды водного раствора силиката натрия – щелочной. Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:

2Na + + SiO₃ 2- + H₂O ↔ HSiO₃ — + 2Na + + OH — (полное ионное уравнение);

SiO₃ 2- + H₂O ↔ HSiO₃ — + OH — (сокращенное ионное уравнение);

Na₂SiO₃ + H₂O ↔ NaHSiO₃ + NaOH (молекулярное уравнение).

Теоретически возможна вторая ступень гидролиза:

NaHSiO₃↔ Na + +HSiO₃ — (диссоциация соли);

Na + +HSiO₃ — + H₂O ↔ H₂SiO₃+ Na + + OH — (полное ионное уравнение);

HSiO₃ — + H₂O ↔ H₂SiO₃+ OH — (сокращенное ионное уравнение);

б) Гидролиз соли, в образовании которой участвовала сильная кислота и многокислотное слабое основание, например, сульфата цинка. Это средняя соль, образованная сильной кислотой – серной (H₂SO₄) и слабым двухкислотным основанием – гидроксидом цинка(Zn(OH)₂). Гидролизуется по катиону. Характер среды водного раствора сульфата цинка – кислотный. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

ZnSO₄ ↔Zn 2+ + SO₄ 2- (диссоциация соли);

Zn 2+ + SO₄ 2- + H₂O ↔ ZnOH + + SO₄ 2- + H + (полное ионное уравнение);

Zn 2+ + H₂O ↔ ZnOH + + H + (сокращенное ионное уравнение);

Возможна вторая ступень:

ZnOH + + SO₄ 2- + H₂O ↔ Zn(OH)₂ + SO₄ 2 + H + (полное ионное уравнение);

ZnOH + + H₂O ↔ Zn(OH)₂+ H + (сокращенное ионное уравнение);

Примеры решения задач

а) хлорид бария представляет собой соль, образованную сильной кислотой (хлороводородной) и сильным основанием (гидроксидом бария):

Гидролизу не подвергается.

б) хлорид меди (II) представляет собой соль, образованную сильной кислотой (хлороводородной) и слабым основанием (гидроксидом меди (II) ):

Гидролизуется по катиону:

Cu 2+ + 2Cl — + HOH ↔ CuOH + + H + + 2Cl — ;

Cu 2+ + HOH ↔ CuOH + + H + ;

в)фторид калия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (фтороводородной) и сильным основанием (гидроксидом калия):

Гидролизу не подвергается.

г) йодид калия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (йодоводородной) и сильным основанием (гидроксидом калия):

Гидролизуется по аниону:

K + + I — + HOH ↔ HI + OH — + K + ;

I — + HOH ↔ HI + OH — ;

д) гидросульфат калия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (серной) и сильным основанием (гидроксидом калия):

Гидролизу не подвергается.

Гидролиз по аниону протекает, если соль образована сильным основанием и слабой кислотой. Из указанных выше – это K₂CO₃, KCN, K₂SO₃.

Гидролиз по аниону протекает, если соль образована сильной кислотой и слабым основанием. Из указанных выше – этоFeCl₃, NH₄Cl, CuCl₂.

Условием возможности протекания гидролиза и по катиону, и по аниону является образование соли слабым основанием и слабой кислотой. Такая соль только одна — (NH₄)₂CO₃.

Источник