Сульфит натрия уравнение гидролиза первой ступени

Содержание

Гидролиз сульфата натрия
Общие сведения о гидролизе сульфата натрия
Гидролиз сульфата натрия
Примеры решения задач
Реакция гидролиза
Общие понятия о гидролизе
Реакция гидролиза
Примеры решения задач
Гидролиз
Теоретическое введение
Примеры обратимого гидролиза
Случаи необратимого гидролиза
Константа и степень гидролиза
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения

Гидролиз сульфата натрия

Общие сведения о гидролизе сульфата натрия

Формула – Na₂SO₄. Представляет собой бесцветные кристаллы. Молярная масса – 142 г/моль.

Рис. 1. Внешний вид сульфата натрия.

Гидролиз сульфата натрия

Гидролизу не подвергается, т.к. в составе нет «слабого иона»:

Характер среды водного раствора – нейтральный.

Примеры решения задач

Задание

Установите соответствие между формулой соли и типом гидролиза этой соли:

По катиону и аниону

Ответ

а) карбонат аммония представляет собой соль, образованную слабой кислотой (угольной) и слабым основанием (гидроксидом аммония):

Гидролизуется по катиону и аниону. Вариант 3.

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

Гидролизуется по катиону. Вариант 1.

в) карбонат натрия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (угольной) и сильным основанием (гидроксидом натрия):

Гидролизуется по аниону. Вариант 2.

г) нитрат натрия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (азотной) и сильным основанием (гидроксидом натрия):

Гидролизу не подвергается.

Задание

Установите соответствие между формулой соли и ионным уравнением гидролиза этой соли:

Ионное уравнение гидролиза

Не подвергается гидролизу

S 2- + H₂O ↔ HS — + OH —

Na + + H₂O ↔ NaOH + H +

Al 3+ + H₂O ↔ AlOH 2+ + H +

Cl — + H₂O ↔ HCl + OH —

Ответ

а) хлорид алюминия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (хлороводородной) и слабым основанием (гидроксидом алюминия). Гидролиз протекает по катиону:

Al 3+ + H₂O ↔ AlOH 2+ + H + .

б) хлорид натрия представляет собой соль, образованную сильной кислотой (хлороводородной) и сильным основанием (гидроксидом натрия), следовательно, она не подвергается гидролизу. Вариант 1.

в) сульфид натрия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (сероводородной) и сильным основанием (гидроксидом натрия). Гидролиз протекает по аниону:

S 2- + H₂O ↔ HS — + OH — .

г) сульфид алюминия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (сероводородной) и слабым основанием (гидроксидом алюминия). Гидролиз протекает по катиону и аниону:

Источник

Реакция гидролиза

Общие понятия о гидролизе

В результате протекания процесса гидролиза соли в растворе появляется некоторое избыточное количество ионов H + или OH — , сообщающее раствору кислотные или щелочные свойства. Таким образом, процесс гидролиза соли во многом обратен процессу нейтрализации, т.е. процессу взаимодействия кислот с основаниями.

Реакция гидролиза

Гидролизу подвергаются соли в составе которых имеется так называемый «слабый ион», т.е. эти вещества должны быть образованы слабым основанием и сильной кислотой (гидролиз протекает по катиону), сильным основанием и слабой кислотой (гидролиз протекает по аниону) или же слабым основанием и слабой кислотой (гидролиз по катиону и аниону). Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием не гидролизуются (NaCl, KNO₃, BaSO₄, Ca(ClO₄)₂ и т.д.).

Существует несколько вариантов записи уравнений реакции гидролиза солей. В первом случае первоначально указывают продукты диссоциации соли и воды, после чего – полное и сокращенное ионное уравнения гидролиза и, наконец, его же, но в молекулярном виде. Рассмотрим на примере гидролиза сульфита натрия (Na₂SO₃) – двухосновной соли, образованной слабой кислотой – сернистой (H₂SO₃) и сильным основанием – гидроксидом натрия (NaOH):

SO₃ 2- + 2Na + + H₂O ↔ HSO₃ — + OH — + 2Na + (полное ионное уравнение);

SO₃ 2- + H₂O ↔ HSO₃ — + OH — (сокращенное ионное уравнение);

Теоретически возможна вторая ступень гидролиза:

NaHSO₃↔Na + + HSO₃ — (диссоциация соли);

Na + + HSO₃ — + H₂O ↔H₂SO₃ + OH — + Na + (полное ионное уравнение);

HSO₃ — + H₂O ↔ H₂SO₃ + OH — (сокращенное ионное уравнение);

Присутствие гидроксид-ионов свидетельствует о том, что реакция среды водного раствора сульфита натрия будет щелочной, а окраска индикатора лакмуса – синей.

Рис. 1. Окраска индикатора лакмуса в различных средах.

Примеры решения задач

Задание

Установите соответствие между названием соли и её способностью к гидролизу:

Способность к гидролизу

Нитрат железа (II)

Гидролизу не подвергается

Сульфат меди (II)

Гидролизуется по катиону

Гидролизуется по аниону

Гидролизуется по катиону и аниону

Ответ

а) Нитрат железа (II) представляет собой соль, образованную сильной кислотой (азотной) и слабым основанием (гидроксидом железа (II)):

Подвергается гидролизу по катиону. Вариант 2.

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

Подвергается гидролизу по катиону. Вариант 2.

в) Сульфид бария представляет собой соль, образованную слабой кислотой (сероводородной) и сильным основанием (гидроксидом бария):

Подвергается гидролизу по аниону. Вариант 3.

г) Нитрат кальция представляет собой соль, образованную сильной кислотой (азотной) и сильным основанием (гидроксидом кальция):

Не подвергается гидролизу. Вариант 1.

Задание

Установите соответствие между названием соли и уравнением её гидролиза по первой ступени:

Молекулярно-ионное уравнение гидролиза

S 2- + H₂O ↔ HS — + H +

Ответ

а) Сульфит калия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (сернистой) и сильным основанием (гидроксидом калия):

Гидролизуется по аниону. Уравнение гидролиза по первой ступени соответствует записанному в варианте 1.

б) Гидросульфит калия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (сернистой) и сильным основанием (гидроксидом калия):

Гидролизуется по аниону. Уравнение гидролиза по первой ступени соответствует записанному в варианте 3.

в) Сульфид лития представляет собой соль, образованную слабой кислотой (сероводородной) и сильным основанием (гидроксидом лития):

Гидролизуется по аниону. Уравнение гидролиза по первой ступени соответствует записанному в варианте 5.

г)Карбонат цезия представляет собой соль, образованную слабой кислотой (угольной) и сильным основанием (гидроксидом цезия):

Гидролизуется по аниону. Уравнение гидролиза по первой ступени соответствует записанному в варианте 2.

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:

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 (К_д(СH₃COOH) = 1,75·10 –5 , К_д(NH₃·H₂О) = 1,76·10 –5 ), то раствор соли будет нейтральным.

При гидролизе HCOONH₄ реакция раствора будет слабокислой, поскольку константа диссоциации муравьиной кислоты (К_д(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 К_г и α _г степень гидролиза для растворов электролитов связаны между собой уравнением, по форме совпадающим с уравнением Оствальда:

(1)

Константа гидролиза К_г может быть рассчитана на основе значений ионного произведения воды К_w и константы диссоциации К_д образующихся в результате гидролиза слабой кислоты или слабого основания:

(2)

Примеры решения задач

Задача 1. Вычислите К_г, α _г и рН 0,01 М раствора NH₄Cl при температуре 298 К, если при указанной температуре К_д(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 К_д(НСООН) = 1,77× 10 –4 .

Решение. Формиат натрия гидролизуется в соответствии с уравнением:

НСОО — + Н₂О ↔ НСООН + ОН — .

Поскольку [НСООН] = [ОН – ] и [НСОО – ]·С_исх(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: К_д.1 = 7,11× 10 — 3 , K_д.2 = 6,34× 10 — 8 , K_д.3 = 4,40× 10 — 13 .

Решение. Na₃PO₄ диссоциирует в растворе и подвергается ступенчатому гидролизу: