Б) гидроксида калия (KOH);

в) нитрата натрия (NaNO3)?

РЕШЕНИЕ

AlCl3 + HOH <=> AlOHCl2 + HCl

Al(OH)3 + HCl

  H+ Cl-  
  AlOH2+ Cl-
слаб. сильн.

Al3+ + H+OH- <=> +

 
 


Как видно из сокращенного ионно-молекулярного уравнения, при гидролизе образуются катионы Н+, обуславливающие кислую среду раствора (рН<7).

Реакция гидролиза – процесс обратимый, поэтому равновесие гидролиза соли может смещаться при введении в раствор некоторых веществ (согласно правилу смещения равновесия по принципу Ле Шателье).

а) Если к раствору AlCl3 добавить бромоводородную кислоту HBr, то в результате её диссоциации (HBr = H+ + Br -) в растворе увеличится концентрация ионов H+, вследствие чего равновесие реакции гидролиза AlBr3 сместится в левую сторону (образование исходных веществ), т.е. гидролиз AlBr3 ослабевает.

H+ H+

Al3+ + HOH <=> AlOH2+ +

HBr = Br - +

 

б) Если же к раствору AlCl3 добавить щелочь (КОН), то в результате ее диссоциации (КОН = К+ + ОН-) в растворе появляются ионы ОН-, которые с ионами Н+, полученными в реакции гидролиза, образуют молекулу слабого электролита (H2O), что приведет к уменьшению концентрации ионов Н+ и смещению равновесия реакции гидролиза в правую сторону, т.е. гидролиз AlCl3 усилится.

 

  H+ ОН-

Al3+ + HOH <=> AlOH2+ + → Н2О

КОН = К+ +

 

в) Нитрат натрия – сильный электролит, который не имеет общих ионов ни с AlCl3, ни с продуктами его гидролиза, и не связывает их в слабодиссоциирующие соединения, т.е. прибавление NaNO3 на равновесие гидролиза не влияет.

Al3+ + HOH <=> AlOH2+ + H+

NaNO3 = Na+ + NO3-

3. Указать, какая из двух солей хлорид цинка (ZnCl2) или хлорид меди (СuCl2), при равных концентрациях и температурах в большей степени подвергается гидролизу? Ответ мотивировать сравнением значений констант диссоциации слабых электролитов, образующих обе соли, по последней ступени. Составить ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.

Дано: Т = const РЕШЕНИЕ:  
Указать, какя соль (ZnCl2 или CuCl2 ) в большей степени подвергается гидролизу.

ZnCl2 + H2O <=> ZnOHCl + HCl

Zn(OH)2 + HCl

  H+ Cl-
  ZnOH+ Cl-
слаб. сильн.

Zn2+ + HOH < = > + , рН < 7 - среда

кислая

CuCl2 + H2O < = > CuOHCl + HCl

Cu(OH)2 + HCl

CuOH+ Cl-  
H+ Cl-
слаб. сильн.

Cu2+ + HOH < = > + , рН < 7 - среда

кислая

 

(табл. ).

(табл.)

Т.к. < , то Cu(OH)2 – более слабый электролит, чем Zn(OH)2. Поскольку степень гидролиза соли h тем больше, чем слабее электролит, образующий эту соль (h ~ 1/K), CuCl2 в большей степени подвергается гидролизу.

Ответ: При сравнении значений констант диссоциации по последней ступени слабых электролитов, образующих соли ZnCl2 и CuCl2, < , поэтому CuCl2 в большей степени подвергается гидролизу, чем ZnCl2.

 

УРОВЕНЬ В

1. Составить ионно-молекулярное и молекулярное уравнения гидролиза карбоната калия (K2CO3). Вычислить константу, степень и рН гидролиза соли в 0,01М растворе.

Дано:   Kг - ? h - ? pH- ?

РЕШЕНИЕ:

 

 
 


 

K2CO3 + H2O <=> KHCO3 + KOH

KOH + H2CO3

  OH- K+
  HCO3- K+
cильн. cлаб.

СО32- + НОН <=> + , рН>7, среда

щелочная

Kг = ,

(табл.).

Kг = ,

, =0,14,

pH+ рОН=14.

Так как среда щелочная, то определяем :

pОН= -1/2∙lgKг -1/2∙lg =
= 2,84

рН = 14-рОН, рН = 14-2,84=11,16,

Ответ:

2. Рассчитать при температуре 300К константу, степень и рН гидролиза нитрат аммония (NH4NO3) в 1М растворе, используя значения термодинамических характеристик реакции гидролиза соли. Написать ионно-молекулярное и молекулярное уравнение гидролиза этой соли.

= 51,14 кДж;

= - 4,67 Дж/К.

Дано: =51,14 кДж = - 4,67Дж/К T=300K Kг-? h-? pH-?


РЕШЕНИЕ:  

 

 

NH4NO3 + H2O <=> NH4OH + HNO3

NH4OH + HNO3

Н+ NO3-
слаб. сильн.

NH4+ + HOH <=> NH4OH + , pH<7, среда

кислая

 

(8.1)

,

=2,67·10-5

Т.к. среда кислая, то определяем рН:

,

рН = -1/2∙(-9,15)-1/2∙lg1= 4,60.

Ответ:

3. Что произойдет при сливании растворов хлорида железа (II) (FeCl2) и карбоната натрия (Na2CO3)? Написать уравнения реакций в ионно-молекулярной и молекулярной формах.

Дано: Водные растворы хлорида железа (II) и карбоната натрия   Написать в ионно-молекулярной и молекулярной формах уравнения процессов, происходящих при сливании растворов этих солей.

РЕШЕНИЕ: До сливания в растворе каждой соли протекает ее гидролиз по I ступени (гидролизу подвергаются ионы Fe2+ и CO ): FeCl2 Fe(OH)2 + HCl слаб. сильн. Na2CO3 NaOH + H2CO3 сильн. слаб.

H+ OH-
I ступень:

Fe2+ +HOH <=> FeOH+ + → Н2О

CO32-+ HOH <=> HCO3-+

 

После сливания растворов продукт гидролиза первой соли (Н+) взаимодействует с продукт ом гидролиза второй соли (ОН-) с образованием слабодиссоциирующего соединения Н2О, что приводит к смещению химического равновесия в сторону прямых реакций. Усиление гидролиза первой и второй соли приводит к протеканию второй ступени гидролиза с образованием осадка и выделением газа, т.е. гидролиз протекает необратимо, до конца.

 

 

H+ OH-
II ступень :

FeOH+ + HOH = Fe(OH)2↓ + + → Н2О

HCO3- + HOH = H2CO3 +

CO2↑ H2O

Сокращенное ионно-молекулярное уравнение гидролиза двух солей:

Fe2+ + CO32- + H2O = Fe(OH)2↓ + CO2↑.

Молекулярное уравнение совместного гидролиза:

FeCl2 + Na2CO3 + H2O = Fe(OH)2↓ + CO2↑ + 2NaCl