✅Гідроліз солей – конспект

У загальному випадку гідролізом називається розкладання певної речовини під дією води (більш загальним явище-розкладання будь-якої речовини під дією розчинника іменоване сольволізом).  Тема гідролізу обширна, в цій статті ми торкнемося тільки основних її понять і загального механізму. А більш детально розглянемо в окремій статті (вона буде актуальна для тих, хто не тільки хоче успішно здати ЗНО з хімії, але і в університеті легко гризти граніт аналітичної хімії). 

Так ось розглянемо окремий випадок гідролізу – гідроліз солей. Гідроліз солі являє собою реакцію, зворотну реакції нейтралізації. Так, якщо гідролізується сіль, що складається з катіона А і аніону В (для простоти приймемо їх однозарядними), то має місце оборотна реакція: АВ+НОН=АОН+НВ.

У водних розчинах нормальні солі повністю іонізовані, а значить можна окремо розглядати гідроліз відповідних іонів. 

 Між іоном і оточуючими його молекулами води є іон-дипольна взаємодія, яке збільшує поляризацію водної молекули. І якщо взаємодія між іоном і молекулами води сильне, то може статися лабілізація.

Існує певна залежність між іонізаційним потенціалом атома, відповідного даному позитивному іон і схильністю цього іона до гідролізу. Нагадаємо, а може для когось вперше скажемо, що іонізаційний потенціал — це опис процесу відриву електрона від нейтрального атома з утворенням позитивного іона. Але також це і характеристика процесу і здатності позитивним іоном притягувати негативний заряд (електрон), з утворенням нейтрального атома.

Це свідчить про те, що іонізаційний потенціал свого роду міра електростатичного взаємодії іона з електронними оболонками молекул води, а значить, і здатності іонів деформувати молекулу води. Для процесу взаємодії іона металу з молекулою води, з утворенням гідроксиду і протона водню, рівновага зміщується вправо в тим більшою мірою, чим сильніше металевий іон притягує негативний заряд, іонізаційний потенціал при цьому пропорційно збільшується з кожним наступним відривається електроном. А значить і здатність до поляризації молекул води збільшується з ростом заряду іона.

Чим сильніше іон металу, притягує негативний заряд, тим менше піддається іонізації відповідний гідроксид цього металу.

А значить, чим слабкіше основа, тим більшою мірою піддається гідролізу відповідний позитивний іон. Аналогічно міркуючи можна прийти до висновку, що для негативного іона еталонною мірою ступеня гідролізу служить сила відповідної кислоти. Таким чином вивчаючи солі з точки зору сполук, утворених катіонами і аніонами, можна припустити, що гідроліз буде активно протікати для солей, утворених слабкою кислотою і слабкою основою або слабкою кислотою або слабкою основою. І навпаки, сполуки, утворені сильною кислотою і сильною основою гідролізу не схильні.

Наприклад, вже відома нам кухонна сіль у водному розчині гідролізу практично не піддається (сильна основою і сильна кислота).

Для розуміння наскільки сильно гідролізована та чи інша сіль за певних умов використовують поняття ступеня гідролізу – це відношення кількості солі, що зазнала гідролізу, до загального числа солі в розчині.

Рівновага гідролізу солі AB буде зміщено вправо тим сильніше, чим слабкіше електроліти (згадайте, що таке електроліти з попереднього поста).

Ми більш детально розглянемо, що таке константа гідролізу і яким чином її визначити в окремій статті з метою розуміння “хімізму” процесу, а поки що рекомендуємо запам’ятати основні постулати:

  • Гідроліз солей, відповідні сильній основі і слабкій кислоті визначається малою дисоціацією кислоти, а значить в розчині після гідролізу солі утворюється надлишок гідроксид-іонів, і розчин набуває лужну реакцію (рН більше 7).
  • Гідроліз солей, відповідних слабкій основі і сильній кислоті. 

З огляду на, що ми маємо слабку основу в основі – тобто воно мало дисоційовано, то після гідролізу солей, відповідних слабкої основи і сильній кислоті, утворюється надлишок іонів водню і розчин отримує кислу реакцію (pH менше 7)

Гідроліз солей, відповідних слабкій основі і слабкій кислоті. Після такого гідролізу отримуємо два слабких електролітів, а ось реакція середовища залежить від співвідношення сили цих електролітів

Наприклад ацетат амонію має реакцію близьку до нейтральної, це пояснюється тим, що константа дисоціації слабких електролітів, отриманих в результаті гідролізу цієї солі мають однакові значення. 

Але якщо ми маємо основу, що являє собою більш слабкий електроліт, ніж кислота, то розчин буде слабокислим, і навпаки, кислота у вигляді слабкого електроліту в порівнянні з основою дає слаболужну реакцію після гідролізу (наприклад ціанід амонію).

Окремий інтерес являє собою багатозарядні катіони і аніони солей, що піддаються гідролізу. Процес протікає ступінчасто з проміжним утворенням основних і кислих солей.  Наприклад, при гідролізі алюмінію проміжними продуктами гідролізу будуть основні солі цих металів, а ось при гідролізі солей утворених багатоосновними кислотами (наприклад фосфорної) утворюються кислі солі на проміжних етапах.

Важливо! При кімнатній температурі на практиці здійснюється тільки первачок гідролізу. Це пояснюється високим вмістом H + і OH – які пригнічують подальші стадії гідролізу. 

Винятком можуть бути тільки солі дуже слабкої основи і дуже слабкої кислоти. В цьому випадку гідроліз протікає до кінця. (класичний приклад-сульфід алюмінію).

Потрібно запам’ятати, що ступінь гідролізу в загальному випадку тим вище, чим слабшими електролітами є кислота і основа, з яких утворена конкретно взята сіль і чим вище температура розчину.

А ось в разі сильної кислоти і слабкої основи або слабкої кислоти і сильної основи ступінь гідролізу буде тим вище чим нижче концентрація сильної кислоти або сильної основи в розчині.

Посилання на основну публікацію