IV. Гидролиз солей слабого основания и слабой кислоты. Вывод аналитических зависимостей

 

KtA « Kt+ + A–

 

Kt+ + A– + НОН « KtOH + HA

 

Кг = [KtOH] [HA] / [Kt+] [A–]

 

KtOH « Kt+ + OH–

[KtOH] [HA] / [Kt+] [A–]

 

Кb = Þ [KtOH] =

НА « Н+ + А– Ка =

 

Кг = [KtOH] [HA] / [Kt+] [A–] = =

Как следует из полученного уравнения, константа гидролиза не зависит от концентрации соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой, а зависит от природы катиона и аниона Ka и Kb и от температуры, т.к. Ka и Kb от нее зависят.

Kt+ + A– + НОН « KtOH + HA

С(1-h) С(1-h) Ch Ch

Кг = =

Соли слабых кислот и оснований значительно гидролизованы, поэтому в знаменателе величиной h пренебрегать нельзя.

=

Выведем аналитическую зависимость от рН среды для константы гидролиза

 

Кг = [KtOH] [HA] / [Kt+] [A–]

[KtOH]=[HA], а [Kt+] = [A–] = Ссоли

 

Кг = [HA]2 / Ссоли 2

 

[HA] = =

 

Кг = =

 

=

 

[H+]2 =

 

pH = –lg [Н+]= –lg = 7 –½ lgKa + ½ lgKb =7 + ½ рKa – ½ pKb

 

Ступенчатая диссоциация многоосновных кислот и многокислотных оснований. Расчет равновесий концентрации исходных веществ и продуктов электролитической диссоциации различных ступеней.

СТУПЕНЧАТАЯ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

 

Многоосновниые кислоты и многокислотные основания диссоциируют ступенчато. Для кислот число возможных ступеней их диссоциации равно их основности, для оснований – кислотности. Их свойства особенно под влиянием природы растворителя могут существенно различаться.

Константа диссоциации предшествующей ступени всегда много больше таковой последующей ступени за счет того, что одноименные ионы продуктов реакции предшествующей ступени смещают равновесие электролитической диссоциации в стороны недиссоциированной формы (принцип Ле-Шателье).

Н3РО4 « Н+ +Н2РО4–

Н2РО4- « Н+ +НРО42–

НРО42- « Н+ +РО43–

Диссоциация по первой ступени всегда больше, чем по следующим, т.к. от нейтральной частицы катиону водорода оторваться легче, чем от заряженного аниона.

Наличие последовательных ступеней электролитической диссоциации приводит к тому, что в растворе всегда имеются в соизмеримом количестве два типа анионов. (для 3-х и более основных кислотах). 3-им типом анионов можно пренебречь в силу малой его концентрации.

Н3РО4 Н2РО4- НРО42- РО43-

Концентрация кислоты в растворе складывается из равновесных концентраций [Н3РО4] + [Н2РО4-] + [НРО42-] + [РО43-] = C (Н3РО4)

Найдем долю каждой частицы в растворе ri

=

 

=

=

 

Н3РО4 « Н+ +Н2РО4–

C-Ca Ca

 

уравнение Аррениуса

его можно преобразовать к виду

В данном случае следует использовать константу диссоциации по 1-й ступени. Один из корней этого уравнение отбрасывают (отрицательное значение или значение больше нуля), другое используют a1 или a2.

(по первой ступени считаем)

Имеется слабая одноосновная кислота НА « Н+ + А-

Найти зависимость концентрации анионов и недиссоциированной формы от исходной концентрации кислоты

, тогда

 

= + [A-] = [A-]

 

[A-] = CHA/ = ; =aC

Можно найти долю частиц доля анионов А- в общей концентрации всех частиц.

 

Зависимость концентрации недиссоциированной формы от концентрации кислоты НА СНА

 

=

Доля частиц