- Гидролиз нитрата меди (II)
- Общие сведения о гидролизе нитрата меди (II)
- Гидролиз нитрата меди (II)
- Примеры решения задач
- Написание в молекулярной и в ионно-молекулярной форме уравнения гидролиза по каждой ступени
- Гидролиз
- Теоретическое введение
- Примеры обратимого гидролиза
- Случаи необратимого гидролиза
- Константа и степень гидролиза
- Примеры решения задач
- Задачи для самостоятельного решения
Гидролиз нитрата меди (II)
Общие сведения о гидролизе нитрата меди (II)
В обезвоженном состоянии – это бесцветные кристаллы, а в виде кристаллогидратов – голубые. Формула – Cu(NO3)2. Молярная масса – 187,55 г/моль.
Рис. 1. Нитрат меди (II). Внешний вид.
Гидролиз нитрата меди (II)
Нитрат меди (II) – средняя соль, образованная сильной кислотой – азотной (HNO3) и слабым основанием – гидроксидом меди (II) (Сu(OH)2). Гидролизуется по катиону. Среда кислая. Теоретически возможна вторая ступень.
Cu 2+ +NO3 — + HOH ↔ СuOH + + NO3 — + H + (ионное уравнение);
Cu(OH)NO3 ↔ СuOH + + NO3 — (диссоциация соли);
СuOH + + NO3 — + HOH ↔ Сu(OH)2↓ + NO3 — + H + (ионное уравнение);
Cu(OH)NO3 + HOH ↔ Сu(OH)2↓ + HNO3 (молекулярное уравнение).
Примеры решения задач
Задание | Осуществите ряд превращений |
Получение сульфата меди (II) из соответствующего основного оксида возможно действием на него кислоты:
Для того, чтобы получить из сульфата сульфид нужно пропустить через раствор сульфата меди (II) сероводород:
Оксид меди (II) из соответствующего сульфида образуется путем обжига последнего:
Растворив осадок оксида меди (II) в азотной кислоте получим нитрата меди той же валентности:
Задание | Докажите качественный состав нитрата меди (II). |
Решение | Для того, чтобы подтвердить качественный состав какого-либо вещества нужно для начала записать уравнение его диссоциации (в данном случае соли): |
Качественная реакция на ионы Cu 2+ — образование комплексной соли ярко красного цвета при взаимодействии с молекулами аммиака:
Качественной реакции на нитрат-ионы не существует.
Источник
Написание в молекулярной и в ионно-молекулярной форме уравнения гидролиза по каждой ступени
Задача 586.
Указать, какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу: ZnBr2, K2S, Fe2(SO4)3, MgSO4, Cr(NO3)3, K2CO3, Na3PO4, CuCl2. для каждой из гидролизующихся солей написать в молекулярной и в ионно-молекулярной форме уравнения гидролиза по каждой ступени, указать реакцию водного раствора соли.
Решение:
а) ZnBr2 — соль слабого двухкислотного основания и сильной кислоты, поэтому гидролиз будет протекать по катиону в две ступени:
I ступень:
Zn 2+ + H2O ⇔ ZnOH + + H + ;
ZnBr2 + H2O ⇔ ZnOHBr + HBr.
Так как при гидролизе образуется избыток ионов H+, то раствор соли будет иметь кислую среду, рН
б) K2S — соль сильного основания и слабой двухосновной кислоты, поэтому гидролиз протекает по аниону в две ступени:
I ступень:
S 2- + H2O⇔ HS — + OH — ;
K2S + H2O ⇔ KHS + KOH-.
Так как при гидролизе образуется избыток ионов , то раствор соли будет иметь щелочную среду, рН > 7.
в) Fe2(SO4)3 — соль слабого основания и сильной кислоты гидролизуется по катиону, так как катион Fe 3+ трёхзарядный, то гидролиз может протекать по трём ступеням:
Так как при гидролизе образуется избыток ионов , то реакция среды раствора соли будет кислой, рН
г) MgSO4 — соль сильного основания и сильной кислоты, поэтому гидролизу не подвергается.
д) Cr(NO3)3 — соль слабого основания и сильной кислоты, гидролиз проходит по катиону. Так как катион Cr3+, то гидролиз соли может проходить по трём ступеням:
Так как при гидролизе образуется избыток ионов , то реакция среды раствора соли будет кислой, рН
е) K2CO3 — соль сильного основания и слабой двухосновной кислоты, поэтому гидролиз протекает по аниону. Так как ион CO3 2- двухзарядный, то гидролиз соли может протекать по двум ступеням:
Так как при гидролизе образуется избыток ионов OH-, то реакция среды будет щелочная, рН > 7.
ж) Na3PO4 — соль сильного основания и слабой трёхосновной кислоты, поэтому гидролиз протекает по аниону. Так как ион трёхзарядный, то гидролиз соли может протекать по трём ступеням:
Так как при гидролизе образуется избыток ионов OH — , то реакция среды будет щелочная, рН > 7.
з) CuCl2 — соль слабого основания и сильной кислоты, поэтому гидролизуется по катиону. Так как ион Cu 2+ двухзарядный, то гидролиз будет протекать по двум ступеням:
I ступень:
Cu 2+ + H2O ⇔ CuOH + + H + ;
CuCl2 + H2O ⇔ CuOHCl + HCl.
Так как при гидролизе образуется избыток ионов Cu 2+ , то реакция среды будет кислая, рН
Источник
Гидролиз
Материалы портала onx.distant.ru
Теоретическое введение
Примеры обратимого гидролиза
Случаи необратимого гидролиза
Константа и степень гидролиза
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
Теоретическое введение
Гидролиз – обменная реакция взаимодействия растворенного вещества (например, соли) с водой. Гидролиз происходит в тех случаях, когда ионы соли способны образовывать с Н + и ОН — ионами воды малодиссоциированные электролиты.
Примеры обратимого гидролиза
Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, например , CH3COONa, Na2CO3, Na2S, KCN гидролизуются по аниону:
СН3СООNa + НОН ↔ СН3СООН + NaОН (рН > 7)
Гидролиз солей многоосновных кислот протекает ступенчато. 1 ступень:
CO3 2– + HOH ↔ HCO3 – + OH – ,
или в молекулярной форме:
или в молекулярной форме:
Продукты гидролиза по первой ступени подавляют вторую ступень гидролиза, в результате вторая ступень гидролиза протекает незначительно.
Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, например , NH4Cl, FeCl3, Al2(SO4)3, гидролизуются по катиону:
или в молекулярной форме:
Соли, образованные многокислотными основаниями, гидролизуются ступенчато, образуя катионы основных солей. 1 ступень:
Fe 3+ + HOH ↔ FeOH 2+ + H + ;
FeCl3 + HOH ↔ FeOHCl2 + HCl
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.
Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, например , CH3COONH4, (NH4)2CO3, HCOONH4, гидролизуются и по катиону, и по аниону:
В этом случае реакция раствора зависит от соотношения констант диссоциации образующихся кислот и оснований. Поскольку в рассматриваемом примере константы диссоциации СH3COOH и NH3·H2О при 25 о С примерно равны (Кд(СH3COOH) = 1,75·10 –5 , Кд(NH3·H2О) = 1,76·10 –5 ), то раствор соли будет нейтральным.
При гидролизе HCOONH4 реакция раствора будет слабокислой, поскольку константа диссоциации муравьиной кислоты (Кд(HCOOН) = 1,77·10 –4 ) больше константы диссоциации уксусной кислоты.
Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой (например, NaNO3, KCl, Na2SO4), при растворении в воде гидролизу не подвергаются.
Случаи необратимого гидролиза
Гидролиз некоторых солей, образованных слабыми основаниями и слабыми кислотами, протекает необратимо. Необратимо гидролизуется, например , сульфид алюминия:
Следует отметить, что при смешении растворов солей гидролизующихся по аниону и катиону:
Mg 2+ + HOH ↔ MgOH + + H + ,
CO3 2– + HOH ↔ HCO3 – + OH –
Продукты гидролиза первой соли усиливают гидролиз второй соли и наоборот. В результате при смешении водных растворов сульфата магния и карбоната натрия образуется основной карбонат магния:
Основные карбонаты выпадают в осадок также при смешивании растворов карбонатов щелочных металлов и солей Be 2+ , Co 2+ , Ni 2+ , Zn 2+ , Pb 2+ , Cu 2+ и др.
При сливании растворов соды и солей Fe 2+ , Ca 2+ , Sr 2+ , Ba 2+ реакции протекают следующим образом:
(Ме – Fe, Ca, Sr, Ba)
При взаимодействии солей Аl 3+ , Сr 3+ и Fe 3+ в растворе с сульфидами, карбонатами и сульфитами в результате гидролиза в осадок выпадают не сульфиды, карбонаты и сульфиты этих катионов, а их гидроксиды:
Следует отметить, что катион Fe 3+ производит окисляющее действие на анион S 2- . В результате протекает реакция:
2Fe 3+ + S 2- = 2Fe 2+ + S о .
Например , хлорид железа (III) реагирует с сульфидом калия:
2FeCl3 + 3K2S = 2FeS + S + 6KCl
Некоторые соли в результате гидролиза в воде образуют малорастворимые оксосоединения:
SbCl3 + H2O → SbOCl↓ + 2HCl.
Необратимо гидролизуются в водных растворах галогенангидриды:
Константа и степень гидролиза
Константа Кг и α г степень гидролиза для растворов электролитов связаны между собой уравнением, по форме совпадающим с уравнением Оствальда:
(1)
Константа гидролиза Кг может быть рассчитана на основе значений ионного произведения воды Кw и константы диссоциации Кд образующихся в результате гидролиза слабой кислоты или слабого основания:
(2)
Примеры решения задач
Задача 1. Вычислите Кг, α г и рН 0,01 М раствора NH4Cl при температуре 298 К, если при указанной температуре Кд(NH3·H2O) = 1,76× 10 -5 .
Решение.
.
[Н + ] = 2,4·10 –4× 0,01 = 2,4× 10 –6 М.
рН = — lg 2,4× 10 –6 = 5,6.
Задача 2. Определите константу гидролиза, степень гидролиза и рН 0,02 М раствора НСООNa при 298 К, если при указанной температуре Кд(НСООН) = 1,77× 10 –4 .
Решение. Формиат натрия гидролизуется в соответствии с уравнением:
НСОО — + Н2О ↔ НСООН + ОН — .
Поскольку [НСООН] = [ОН – ] и [НСОО – ]·Сисх(НСООNa), то константу гидролиза можно записать следующим образом:
.
[Н + ] = 10 –14 ÷1,06× 10 –6 = 9,4·10 –9 М
рН = — lg 9,4× 10 –9 = 8
Задача 3. Определите рН 0,006М раствора NaNO2, если α г = 7·10 –3 %.
Решение.
[ОН – ] = 0,006× 7× 10 –5 = 4,2× 10 –7 М.
[Н + ] = 10 –14 :4,2× 10 –7 = 2,4× 10 –8 М.
рН = — lg 2,4× 10 –8 = 7,6.
Задача 5. Определите рН 0,1 М раствора Na3PO4 при 298 К, если константы диссоциации ортофосфорной кислоты при указанной температуре соответственно равны: Кд.1 = 7,11× 10 — 3 , Kд.2 = 6,34× 10 — 8 , Kд.3 = 4,40× 10 — 13 .
Решение. Na3PO4 диссоциирует в растворе и подвергается ступенчатому гидролизу:
Следует обратить внимание на выбор “нужной” величины Кд.
Kдисс.2 = 6,34·10 — 8
Так как Кг,1 > > Кг,2, то можно считать, что соль подвергается гидролизу только по первой ступени.
,
поскольку [HPO4 2- ] = [OH — ].
рОН = –lg 4,76× 10 — 2 = 1,32 и рН = 14 – 1,32 = 12,68.
Задачи для самостоятельного решения
1. Гидролиз соли Na2SO3 усилится при добавлении в раствор веществ:
а) Н2O | б) Na2CO3 | в) NaOH |
г) H2SO4 | д) Na2S | е) Na2SO4 |
2. Напишите уравнение реакции NiCl2 + Na2CO3 + H2O → .
Источник