Гидролизом солей называют реакцию между молекулами соли и воды
соль + вода = основание + кислота
Возможны случаи:
а) если в результате гидролиза соли образуются слабое основание и слабая кислота, или сильное основание и сильная кислота, то рН раствора не изменяется (основание и кислота по силе компенсируют (нейтрализуют) друг друга, например:
NaCl + H2O = NaOH + HCl
б) если в результате гидролиза образуется сильное основание, но слабая кислота, то побеждает сильнейший, и раствор становится щелочным (рН повышается);
Na2CO3 + 2H2O = 2NaOH + H2CO3 гидролиз соды
и) если в результате гидролиза образуется слабое основание, но сильная кислота, то снова побеждает сильнейший, и раствор становится кислым (рН понижается)
FeCl3 + 3H2O = Fe(OH)3 + 3HCl
Эта реакция является результатом сложения трех последовательных реакций (ступеней) гидролиза:
FeCl3 + H2O = Fe(OH)Сl2 + HCl
Fe(OH)Сl2+ H2O = Fe(OH)2Cl + HCl
Fe(OH)2Cl+ H2O= Fe(OH)3 + HCl
Основной вклад в рН раствора вносит первая ступень гидролиза.
Учитывая, что средняя соль FeCl3 и основная соль Fe(OH)Сl2 диссоциируют
FeCl3 = Fe3+ + 3Cl-
Fe(OH)Сl2 = Fe(OH)2+ + 2Cl-
Перепишем реакцию гидролиза хлорида железа по первой ступени
FeCl3 + H2O = Fe(OH) Сl2 + HCl
в ионном виде:
Fe3+ + 3Cl- + H2O = Fe(OH)2+ + H+ + 3Cl-
или после сокращений
Fe3+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+
Подобные реакции, в которых гидролизу подвергаются катионы соли иногда называют гидролизом по катиону.
Константа равновесия для реакции гидролиза называется константой гидролиза и по закону действующих масс она равна
[Fe(OH)2+]×[H+]
KГ = ¾¾¾¾¾ ¾¾
[Fe3+]
Во всех водных растворах [H2O]»55 моль/л остается постоянной, поэтому она включена в KГ.
Допустим, что начальная концентрация недиссоциированной соли FeCl3 равнялась [FeCl3]0. После ее полной диссоциации на ионы начальная концентрация Fe3+ должна равняться
[Fe3+]0 = [FeCl3]0
Если до момента наступления равновесия в реакцию гидролиза вступило х молей Fe3+, то равновесная концентрация ионов железа станет
[Fe3+] = [Fe3+]0 -х=[FeCl3]0 -х
Из уравнения реакции гидролиза следует, что ионы Fe(OH)2+ и H+ образуются в равных количествах, поэтому в состоянии равновесия будет
[Fe(OH)2+] = [H+]=х
Поэтому выражение для константы гидролиза соли принимает вид
х2
KГ = ¾¾¾¾
[FeCl3]0 -х
Отсюда при [FeCl3]0 >>х получаем
________
x=[H+]= ÖKГ[FeCl3]0
Следовательно, искомое рН при гидролизе соли будет равно
рН= — 1/2lg(KГ[FeCl3]0)
т.е. оно определяется константой гидролиза и концентрацией растворенной соли.
При реакции гидролиза
Fe3+ + H2O = Fe(OH)2+ + H+
образуются частицы Fe(OH)2+, которые могут диссоциировать по схеме
Fe(OH)2+ = Fe3+ + OH-
Константа диссоциации для этой реакции равна
[Fe3+] [OH-]
KД = ¾¾¾¾¾
[Fe(OH)2+]
Отсюда получаем
[Fe3+] [OH-]
[Fe(OH)2+] = ¾¾¾¾¾
KД
Подставим найденную концентрацию [Fe(OH)2+] в уравнение для константы гидролиза
[Fe(OH)2+]×[H+]
KГ = ¾¾¾¾¾ ¾¾
[Fe3+]
при этом получим
[Fe3+]×[H+] [OH-] 
KГ = ¾¾¾¾¾ ¾¾ = ¾¾
KД [Fe3+] KД
так как
=[H+]×[OH-]
Следовательно, константа гидролиза соли выражается через ионное произведение воды и константу диссоциации продукта гидролиза (Fe(OH)2+)
KГ = ¾¾
KД
При гидролизе по аниону (соль MeAn, образованная слабой кислотой и сильным основанием)
Ann- + H2O = HAn(n-1)- + OH-
рН=14 + 1/2lg(KГ[MeAn]0)
Вывод этой формулы дан ниже.
Примером соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой может служить сода
Na2CO3 + 2H2O = 2NaOH + H2CO3 гидролиз соды
Моющие свойства соды основаны на том, что при ее гидролизе раствор становится щелочным. Эта реакция является результатом сложения двух реакций:
Na2CO3 + H2O = NaOH + NaHCO3 первая ступень гидролиза
NaHCO3 + H2O = NaOH + H2CO3 вторая ступень гидролиза
При многоступенчатом гидролизе основной вклад в рН раствора вносит первая ступень.
Ann- + H2O = HAn(n-1)- + OH-
[HAn(n-1)-]×[ОH-]
KГ = ¾¾¾¾¾ ¾¾
n-]
[ОH-]2
KГ = ¾¾¾
n-]0
[ОH-]=(KГ [Ann-]0)1.2
[H+]=/[OH-]=/(KГ [Ann-]0)1.2
рН=14 + 1/2lg(KГ[MeAn]0)
Ваша оценка?
