Гидролиз (греч. hydor — вода и lysis — разрушение) — процесс расщепления молекул сложных химических веществ за счет
реакции с молекулами воды.
В химии, как и в жизни, разрушается чаще всего нестойкое и слабое (стойкое и сильное выдерживает удар). Запомните, что гидролиз
(вода) разрушает «слабое» — это правило вам очень пригодится.
Любая соль состоит из остатка основания и кислоты. Абсолютно любая:
- NaCl — производное основания NaOH и кислоты HCl
- KNO3 — производное основания KOH и кислоты HNO3
- CuSO4 — производное основания Cu(OH)2 и кислоты H2SO4
- Al3PO4 — производное основания Al(OH)3 и кислоты H3PO4
- Ca(NO2)2 — производное основания Ca(OH)2 и кислоты HNO2
Чтобы успешно решать задания по теме гидролиза и писать реакции, вам следует запомнить, какие основания и кислоты являются
слабыми, а какие — сильными.
При изучении гидролиза я рекомендую ученикам сохранить на гаджет схему, которую вы видите ниже. Для того, чтобы приобрести
нужный опыт — она незаменима. Пользуйтесь ей как можно чаще, подглядывайте в нее и она незаметно окажется в вашем
интеллектуальном составляющем
По катиону, по аниону или нет гидролиза?
Итак, если в состав соли входит остаток сильного основания и остаток сильной кислоты — гидролиза не происходит. Примеры: NaCl, KBr,
CaSO4. Также гидролиза не происходит, если соль нерастворима (вне зависимости от того, чем она образована): AlPO4,
FeSO3, CaSO3.
Если в состав соли входит остаток слабого основания и остаток сильной кислоты, то гидролиз идет по катиону. Помните, что гидролиз
разрушает слабое, в данном случае — катион. Примеры: AlCl3, MgBr2, Cr2SO4, NH4NO3.
Катион NH4+ и его основание NH4OH , несмотря на растворимость, является слабым, поэтому гидролиз будет идти
по катиону в соли NH4Cl. Замечу также, что Ca(OH)2 считается растворимым основанием, поэтому гидролиза соли CaCl2
не происходит.
Если в состав соли входит остаток сильного основания и остаток слабой кислоты, то гидролиз идет по аниону. Примеры: K3PO4,
NaNO2, Ca(OCl)2, Ba(CH3COO)2, K2SiO3.
Если соль образована остатком слабого основания и слабой кислоты, то гидролиз идет и по катиону, и по аниону. Примеры: Mg(NO2)2,
Al2S3, Cr2(SO3)3, CH3COONH4.
Самостоятельно определите тип гидролиза для CaI2, Li2SiO3, Ba(NO2)2, CuBr2, Zn(H2PO4)2.
Ниже вы найдете решение.
Среда раствора
Среда раствора может быть нейтральной, кислой или щелочной. Определяется типом гидролиза. Некоторые задания могут быть построены так, что, увидев соль,
вы должны будете определить ее тип раствора.
Обрадую вас: если вы усвоили тему гидролиза, сделать это проще простого. В случае, когда гидролиз не идет или идет и по катиону, и по аниону среда
раствора — нейтральная.
Если гидролиз идет по катиону (разрушается остаток основания) среда — кислая, если гидролиз идет по аниону (разрушается остаток кислоты), то среда
раствора будет щелочная. Изучите примеры.
Однако замечу, что в дигидрофосфатах, гидросульфитах и гидросульфатах среда всегда кислая из-за особенностей диссоциации. Примеры:
NH4H2PO4, LiHSO4. В гидрофосфатах среда щелочная из-за того, что константа диссоциации по третьей ступени меньше, чем константа гидролиза. Примеры: K2HPO4, Na2HPO4.
Попробуйте определить среду раствора для соединений из самостоятельного задания, которое вы только что решили.
Ниже будет располагаться решение.
С целью запутать в заданиях часто бывают даны синонимы. Так «среду раствора» могут заменить водородным показателем pH.
Запомните, что кислая среда характеризуется pH < 7. В нейтральной pH = 7. В щелочной pH > 7.
Например, в соли CaCl2 среда раствора будет нейтральной (pH=7), а в растворе AlCl3 — кислой (pH < 7).
Индикаторы (лат. indicator — указатель)
Индикатор — вещество, используемое в химии для определения среды раствора. В зависимости от среды раствора индикатор способен
менять его цвет, что наглядно отражает характер среды в определенный момент времени.
Наиболее известные и широко применяемые индикаторы: лакмус, фенолфталеиновый и метиловый оранжевый. В зависимости от среды
раствора их окраска меняется, что отражает приведенная ниже таблица.
Для тех, кто обладает хорошей зрительной памятью, будет несложно запомнить эту схему. Но что делать аудиалам и кинестетикам?
От волнения на экзамене такая таблица легко может раствориться и перепутаться в океане мыслей, поэтому своим ученикам я рекомендую
запомнить индикаторы по стихам.
Только представьте, как приятно будет прочитать стих на экзамене, и убедиться в его безошибочности. Это придаст уверенности и поднимет
настроение
Лакмус
Индикатор лакмус красный
Кислоту укажет ясно.
Индикатор лакмус синий —
Щелочь здесь, не будь разиней!
Когда ж нейтральная среда,
Он фиолетовый всегда.
Фенолфталеин
Фенолфталеиновый
В щелочах малиновый
Несмотря на это —
В кислотах он без цвета.
Метиловый оранжевый
От щелочи я желт как в лихорадке
Я розовею от кислот, как от стыда
И я бросаюсь в воду без оглядки —
Здесь я оранжевый практически всегда!
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2023
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение
(в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов
без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования,
обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.
Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Задания Д23 № 90
Установите соответствие между названием соли и ее отношением к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Название соли
А) Бромид хрома (III)
Б) Карбонат лития
В) Сульфат железа (II)
Г) Ацетат алюминия
Отношение к гидролизу
1) Гидролизуется по катиону
2) Гидролизуется по аниону
3) Гидролизуется и по катиону, и по аниону
4) Не гидролизуется
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по химии. Вариант 1.
2
Задания Д23 № 133
Установите соответствие между формулой соли и типом ее гидролиза в водном растворе: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
Тип гидролиза
1) Не гидролизуется
2) Гидролизуется по катиону
3) Гидролизуется по аниону
4) Гидролизуется и по катиону, и по аниону
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по химии. Вариант 2.
3
Задания Д23 № 219
Установите соответствие между названием соли и отношением её к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
НАЗВАНИЕ СОЛИ
A) нитрат натрия
Б) фосфат натрия
B) сульфид калия
Г) нитрат алюминия
ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
1) гидролизуется по катиону
2) гидролизуется по аниону
3) гидролизуется по катиону и аниону
4) не гидролизуется
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
4
Задания Д23 № 262
Установите соответствие между формулой соли и отношением ее к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
1) гидролизуется по катиону
2) гидролизуется по аниону
3) гидролизуется по катиону и аниону
4) не гидролизуется
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
5
Задания Д23 № 305
Установите соответствие между солью и её отношением к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
1) гидролизуется по катиону
2) гидролизуется по аниону
3) гидролизуется по катиону и аниону
4) не гидролизуется
Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам:
Пройти тестирование по этим заданиям
Подготовка к ЕГЭ-2016 по химии (задание 30)
Проверяемый элемент содержания:
Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная
Одним из важнейших свойств солей является гидролиз. Гидролизом называют взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита.
В зависимости от силы кислот и оснований образуемые ими соли делят на четыре типа:
1) соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты;
2) соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты;
3) соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислотой;
4) соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислотой.
Основания |
|
Сильные |
щелочи – LiOH, NaOH, KOH, RbOH, CsOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2 |
Слабые |
как правило, нерастворимые основания – Mg(OH)2, AI(OH)3, Cr(OH)3, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Zn(OH)2, Pb(OH)2, Cu(OH)2; гидрат аммиака NH3 · H2O (или NH4OH) |
Кислоты |
|
Сильные |
HNO3, HCI, HBr, HI, HCIO4, HMnO2, H2SO4 |
Слабые |
органические кислоты – HCOOH, CH3COOH, C6H5COOH; неорганические – HF, H2S, H2CO3, HNO2, HCN, H3BO3, HCIO, HCIO2, H2SiO3, Н3РО4 |
Типы солей
соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты |
Na2SO4, KNO3 |
соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой кислоты |
Na2CO3, CH3COOK |
соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной кислотой |
ZnCI2, Cu(NO3)2 |
соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой кислотой |
(NH4)2S, (CH3COO)2Cu |
Окраска индикаторов
Нейтральная среда |
Кислая среда |
Щелочная среда |
|
лакмус |
фиолетовый |
красный |
синий |
метиловый оранжевый |
оранжевый |
розовый |
желтый |
фенолфталеин |
бесцветный |
бесцветный |
малиновый |
рН |
рН = 7 |
рН < 7 |
рН > 7 |
Хотя гидролиз солей – разновидность реакции обмена, технология составления уравнений реакций этого процесса имеет свои особенности. Главное отличие – то, что в этом случае сначала составляют ионное уравнение реакции, а затем не его основе записывают молекулярное.
Алгоритм составления уравнения реакции гидролиза
ВНИМАНИЕ! Диссоциация молекул воды – не происходит. Уравнение диссоциации воды записывается только для того, чтобы правильно составить уравнение гидролиза!!!
- Анализируют состав соли:
NaOH (сильное основание)
Na2CO3
H2CO3 (слабая кислота)
- Выбирают ион, подвергающийся гидролизу:
Na2CO3 ↔ 2Na+ + CO32-
HOH ↔ H+ + OH—
2Na+ + CO32- + HOH ↔ 2Na+ + HCO3— + OH—
- Из полученного уравнения составляют молекулярное, используя те ионы, которые принимали участие в гидролизе:
Na2CO3 + HOH ↔ NaHCO3 + NaOH
среда раствора
соли – щелочная
- Данный алгоритм не относится к случаю так называемого полного гидролиза.
Типы солей и характер их гидролиза
- Соль образована катионом сильного основания и анионом сильной кислоты.
Соли этого типа гидролизу не подвергаются, так как при их взаимодействии с водой равновесие ионов H+ и ОН— не нарушается. В растворах таких солей среда остается нейтральной (рН = 7).
NaOH (сильное основание)
NaNO3
HNO3 (сильная кислота)
NaNO3 + HOH
- Соль, образованная катионом сильного основания и анионом слабой кислоты.
Гидролиз этого типа солей иначе называется гидролизом по аниону. Рассмотрим в качестве примера гидролиз K2SO3
KOH (сильное основание)
К2SO3
H2SO3 (слабая кислота)
K2SO3 ↔ 2K+ + SO32-
HOH ↔ H+ + OH—
2K+ + SO32- + HOH ↔ 2K+ + HSO3— + OH—
K2SO3 + HOH ↔ KHSO3 + KOH
среда раствора
соли – щелочная
Таким образом, каждый ион Н+ нейтрализует одну единицу отрицательного заряда иона кислотного остатка СО32-, а из молекулы воды НОН освобождаются гидроксид-ион ОН—. Эти ионы гидроксида ОН—, будучи в избытке, придают щелочную реакцию (рН>7).
Следовательно, растворы солей, образованные сильным основанием и слабой кислотой, имеют щелочную реакцию.
Данный случай гидролиза обратим.
- Соль, образованная катионом слабого основания и анионом сильной кислоты.
Гидролиз этого типа солей иначе называют гидролизом по катиону. Рассмотрим гидролиз хлорида меди (II) CuCI2
Cu(OH)2 (слабое основание)
СuSO4
H2SO4 (сильная кислота)
CuSO4 ↔ Cu2+ + SO42-
HOH ↔ H+ + OH—
Cu2+ + SO42- + HOH ↔ CuOH+ + SO42- + H+
2CuSO4 + 2HOH ↔ (CuOH)2SO4 + H2SO4
среда раствора
соли – кислая
В растворе наблюдается избыток ионов Н+. Следовательно, растворы солей, образованные слабым основанием и сильной кислотой, имеют кислую реакцию (рН<7).
Данный случай гидролиза также обратим.
- Соль, образованная катионом слабого основания и анионом слабой кислоты.
Гидролиз этого типа иначе называют гидролизом по катиону, и аниону. В соли слабого основания и слабой кислоты, например сульфиде алюминия AI2S3, катион ведет себя как кислота, а анион – как – основание:
AI2S3 + 6H2O = 2AI(OH)3 ↓ + 3H2S↑
Реакция идет полностью до конца и гидролиз необратим. Реакция и рН среды растворов данных солей зависит от относительной силы образующихся слабых кислот и оснований и может быть либо нейтральной, либо незначительно смещенной в ту или иную сторону, т.е. слабокислой или слабощелочной.
Смещение химического равновесия при гидролизе
На процесс гидролиза значительное влияние оказывают концентрация и температура. В соответствии с принципом Ле Шателье рассмотрим влияние этих факторов на положение гидролитического расщепления.
Разбавление раствора равноценно увеличению концентрации одного из реагирующих веществ (в данном случае воды). Следовательно, равновесие смещается вправо, т.е. гидролиз усиливается. Наоборот, гидролиз концентрированных растворов протекает значительно слабее.
Изменение температуры влияет на гидролиз вследствие резкой температурной зависимости степени диссоциации воды. С повышением температуры концентрация Н+ и ОН— ионов в растворе резко возрастает, вследствие чего увеличивается вероятность связывания их с образованием малодиссоциированной кислоты или основания. Поэтому с повышением температуры гидролиз протекает полнее.
Данный вывод подтверждается тем, что реакция нейтрализации экзотермична. Так как гидролиз является противоположным ей процессом, т.е. эндотермичен, то в соответствии с принципом Ле Шателье нагревание вызывает усиление гидролиза.
НЕОБРАТИМЫЙ ГИДРОЛИЗ НЕОРГАНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
Необратимый гидролиз солей кислородсодержащих солей (катион слабого основания и анион слабой кислоты)
При сливании водных растворов карбоната натрия Na2CO3 и хлорида алюминия AICI3 выделяется газ и выпадает осадок. Что это за осадок и какой газ может выделяться в данной обменной реакции? Если мы посмотрим в таблицу растворимости, то в клетке, соответствующей карбонату алюминия, увидим прочерк. В данном случае это означает, что соль разлагается водой, т.е. протекает ее необратимый гидролиз.
В водном растворе и катион алюминия (соответствующий нерастворимому в воде гидроксиду), и карбонат-анион (соответствующий слабой кислоте) подвержены гидролизу. Гидролиз катиона AI3+ протекает с образованием катионов водорода, гидролиз аниона СО32- сопровождается выделением в раствор гидроксид-анионов. При сливании двух растворов за счет взаимного связывания ионов Н+ и ОН— происходит смещение равновесия обоих процессов вправо вплоть до необратимого протекания гидролиза:
AI3+ + H2O ↔ AIOH2+ + H+
CO32- + H2O ↔ HCO3— + OH—
3CO2↑
2AI3+ + 3CO32- + 6H2O ↔ 2AI(OH)3↓ + 3H2CO3
3H2O
Подобным образом полностью гидролизуются сульфиты алюминия и хрома (III), карбоната железа (III) и некоторые другие соли кислородсодержащих кислот. Их нельзя получить реакцией обмена между водными растворами двух солей, содержащих соответствующие ионы.
Необратимый гидролиз бинарных соединений металл – неметалл
Помимо некоторых солей кислородсодержащих кислот, необратимому гидролизу могут подвергаться соли кислот бескислородных. Например, сульфиды алюминия, хрома (III), железа (III) при попадании в воду выделяют сероводород и образуют нерастворимое в воде основание:
Fe2S3 + 6H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3H2S↑
Аналогично необратимо гидролизуются карбиды, нитриды, фосфиды активных металлов:
CaC2 + 2H2O = C2H2↑ + Ca(OH)2
Карбид кальция ацетилен
AI4C3 + 12H2O = 3CH4↑ + 4AI(OH)3↓
Карбид алюминия метан
Li3N + 3H2O = NH3 + 3LiOH
Нитрид лития Аммиак
Mg3P2 + 6H2O = 2PH3 + 3Mg(OH)2↓
Фосфид магния Фосфин
Необратимый гидролиз двухэлементных (бинарных) соединений неметаллов
Многие бинарные соединения неметаллов «не выдерживают» испытания водой и необратимо гидролизуются с образованием, как правило, двух кислот: кислородсодержащей (менее электроотрицательный элемент в бинарном соединении) и бескислородной (более электроотрицательный элемент).
SiCI4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCI
P2S5 + 8H2O = 2H3PO4 + 5H2S
Гидролиз органических соединений
О
//
СН3 – С + Н2О = СН3 – СООН + HCI
Уксусная кислота
СI
Ацетилхлорид
В живых организмах одним из путей метаболизма жиров является их гидролиз. В кишечнике под влиянием фермента липазы жиры распадаются на глицерин и органические кислоты, которые всасываются стенками кишечника, и в организме синтезируются новые жиры, свойственные данному организму:
СН2 – О – СО – С17Н35 СН2 – ОН
│ │
СН – О – СО – С17Н35 + 3Н2О ↔ СН – ОН + 3С17Н35СООН
│ │
СН2 – О – СО – С17Н35 СН2 – ОН
Тристеарат глицерина Глицерин Стеариновая кислота
Большое значение имеет также гидролиз углеводов. Углеводы, содержащие два и более остатка моносахаридов (вплоть до полисахаридов), подвергаются гидролизу. Конечными продуктами такого процесса являются составляющие молекулу моносахариды.
Гидролиз дисахаридов, например сахарозы, можно представить следующей схемой:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6
сахароза глюкоза фруктоза
Полисахариды гидролизуются ступенчато:
+Н2О +Н2О +Н2О
(С6Н10О5)n (C6H10O5)x C12H22O11 C6H12O6
крахмал декстрины (х
Гидролиз углеводов катализируется кислотами, а в живых организмах – ферментами. В промышленности гидролизом крахмала получают глюкозу и патоку (смесь декстринов, мальтозы и глюкозы).
Гораздо труднее гидролизуется другой важнейший полисахарид – целлюлоза. Гидролиз целлюлозы в промышленности проводят при длительном кипячении непищевого растительного сырья в присутствии кислоты: отходов лесозаготовки и деревообработки. Процесс также идет ступенчато:
(С6Н10О5)n + nН2О = n C6H12O6
Целлюлоза глюкоза
Также гидролизу подвергаются белки.
СОЛИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
Растворимые средние соли фосфорной кислоты подвергаются гидролизу по аниону кислоты и их растворы имеют сильно щелочную реакцию:
Na3PO4 + HOH → Na2HPO4 + NaOH
HOH + PO43- → HPO42- + OH—
Кислые соли фосфорной кислоты (особенно дигидрофосфаты) гидролизуются в значительно меньшей степени, кроме того, образующиеся при этом продукты гидролиза: H2PO4–, H3PO4 – могут частично диссоциировать с образованием ионов Н+. Поэтому в растворах гидрофосфатов среда является слабощелочной, а в растворах дигидрофосфатов даже слабокислой, т.к. процесс диссоциации H2PO4–-ионов превалирует над процессом их гидролиза.
Тренировочные задания:
1. |
Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
хлорид аммония |
1) |
гидролизуется по катиону |
|||||
Б) |
сульфат калия |
2) |
гидролизуется по аниону |
|||||
В) |
карбонат натрия |
3) |
гидролизу не подвергается |
|||||
Г) |
сульфид алюминия |
4) |
гидролизуется по катиону и аниону |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
2. |
Установите соответствие между названием соли и способностью ее к гидролизу |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
хлорид аммония |
1) |
гидролизу не подвергается |
|||||
Б) |
сульфат калия |
2) |
гидролизуется по катиону |
|||||
В) |
карбонат натрия |
3) |
гидролизуется по аниону |
|||||
Г) |
сульфид алюминия |
4) |
гидролизуется по катиону и аниону |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
3. |
Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. |
|||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ |
ВТОРАЯ СОЛЬ |
|||||||
А) |
перманганат натрия |
1) |
хлорид калия |
|||||
Б) |
хлорид меди (II) |
2) |
фосфид алюминия |
|||||
В) |
сульфат аммония |
3) |
фосфат натрия |
|||||
Г) |
перхлорат калия |
4) |
нитрат цинка |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
4. |
Установите соответствие между названием соли и способностью ее к гидролизу |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
пропионат цезия |
1) |
гидролизу не подвергается |
|||||
Б) |
нитрат диметиламмония |
2) |
гидролизуется по катиону |
|||||
В) |
карбонат калия |
3) |
гидролизуется по аниону |
|||||
Г) |
сульфат аммония |
4) |
гидролизуется по катиону и аниону |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
5. |
Установите соответствие между названием соли и способностью ее к гидролизу |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
фторид цезия |
1) |
гидролизу не подвергается |
|||||
Б) |
нитрат калия |
2) |
гидролизуется по катиону |
|||||
В) |
нитрит натрия |
3) |
гидролизуется по аниону |
|||||
Г) |
сульфид аммония |
4) |
гидролизуется по катиону и аниону |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
6. |
Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. |
|||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ |
ВТОРАЯ СОЛЬ |
|||||||
А) |
сульфит натрия |
1) |
сульфат рубидия |
|||||
Б) |
фторид алюминия |
2) |
нитрат железа (II) |
|||||
В) |
сульфат цинка |
3) |
ортофосфат калия |
|||||
Г) |
нитрат кальция |
4) |
ацетат алюминия |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
7. |
Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СРЕДА РАСТВОРА |
|||||||
А) |
сульфид калия |
1) |
нейтральная |
|||||
Б) |
гидрофосфат натрия |
2) |
кислая |
|||||
В) |
дигидрофосфат цезия |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
сульфат цинка |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
8. |
Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. |
|||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ |
ВТОРАЯ СОЛЬ |
|||||||
А) |
сульфид калия |
1) |
сульфат калия |
|||||
Б) |
сульфид алюминия |
2) |
хлорид цинка |
|||||
В) |
сульфат железа (II) |
3) |
ортофосфат натрия |
|||||
Г) |
нитрат бария |
4) |
ацетат метиламмония |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
9. |
Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СРЕДА РАСТВОРА |
|||||||
А) |
нитрит калия |
1) |
нейтральная |
|||||
Б) |
хлорацетат натрия |
2) |
кислая |
|||||
В) |
гидрокарбонат рубидия |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
сульфат алюминия |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
10. |
Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. |
|||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ |
ВТОРАЯ СОЛЬ |
|||||||
А) |
сульфат калия |
1) |
сульфид калия |
|||||
Б) |
хлорид железа (II) |
2) |
сульфид алюминия |
|||||
В) |
ортофосфат натрия |
3) |
сульфат хрома (II) |
|||||
Г) |
ацетат метиламмония |
4) |
нитрат бария |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
11. |
Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СРЕДА РАСТВОРА |
|||||||
А) |
сульфит натрия |
1) |
нейтральная |
|||||
Б) |
ацетат калия |
2) |
кислая |
|||||
В) |
фторид рубидия |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
хлорид алюминия |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
12. |
Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза этой соли |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
ТИП ГИДРОЛИЗА |
|||||||
А) |
ортофосфат натрия |
1) |
по катиону |
|||||
Б) |
гидрокарбонат кальция |
2) |
по аниону |
|||||
В) |
карбонат аммония |
3) |
по катиону и аниону |
|||||
Г) |
нитрат цинка |
4) |
гидролиз отсутствует |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
13. |
Установите соответствие между названием вещества и средой его водного раствора. |
|||||||
ВЕЩЕСТВО |
СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА |
|||||||
А) |
иодид бария |
1) |
кислотная |
|||||
Б) |
иодоводород |
2) |
нейтральная |
|||||
В) |
гидроксид кальция |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
бромид железа (II) |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
14. |
Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
нитрат натрия |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
карбонат калия |
2) |
гидролиза по аниону |
|||||
В) |
сульфид алюминия |
3) |
гидролиз по катиону и аниону |
|||||
Г) |
хлорид аммония |
4) |
гидролизу не подвергается |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
15. |
Установите соответствие между названием вещества и средой его водного раствора. |
|||||||
ВЕЩЕСТВО |
СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА |
|||||||
А) |
сульфит калия |
1) |
нейтральная |
|||||
Б) |
гидросульфид калия |
2) |
кислотная |
|||||
В) |
нитрат аммония |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
сероводород |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
16. |
Установите соответствие между формулой соли и средой ее водного раствора. |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СРЕДА РАСТВОРА |
|||||||
А) |
Na2S |
1) |
кислотная |
|||||
Б) |
Na2SO4 |
2) |
нейтральная |
|||||
В) |
BeSO4 |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
NaHSO4 |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
17. |
Установите соответствие между названием соли и средой в водном растворе этой соли. |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА СОЛИ |
|||||||
А) |
сульфат цинка |
1) |
кислотная |
|||||
Б) |
карбонат натрия |
2) |
нейтральная |
|||||
В) |
сульфат аммония |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
гидрокарбонат натрия |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
18. |
Установите соответствие между названием вещества и средой его водного раствора. |
|||||||
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА |
СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА |
|||||||
А) |
сульфид бария |
1) |
кислотная |
|||||
Б) |
хлорид стронция |
2) |
нейтральная |
|||||
В) |
хлороводород |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
гидроксид натрия |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
19. |
Установите соответствие между названием соли и ее способностью к гидролизу |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
ацетат аммония |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
бромид аммония |
2) |
гидролиза по аниону |
|||||
В) |
сульфат натрия |
3) |
гидролиз по катиону и аниону |
|||||
Г) |
хлорид железа (III) |
4) |
гидролизу не подвергается |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
20. |
Установите соответствие между формулой соли и ее способностью к гидролизу. |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
(NH4)(CH3COO) |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
NH4Br |
2) |
гидролиза по аниону |
|||||
В) |
Na2SO4 |
3) |
гидролиз по катиону и аниону |
|||||
Г) |
FeSO4 |
4) |
гидролизу не подвергается |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
21. |
Установите соответствие между формулой соли и средой ее водного раствора. |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА |
|||||||
А) |
Na2SO4 |
1) |
нейтральная |
|||||
Б) |
CuSO4 |
2) |
кислотная |
|||||
В) |
NaCIO4 |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
Ba(CIO)2 |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
22. |
Установите соответствие между названием соли и ее отношением к гидролизу |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
сульфид алюминия |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
карбонат натрия |
2) |
гидролиз не происходит |
|||||
В) |
сульфат аммония |
3) |
гидролиз по аниону |
|||||
Г) |
гидрокарбонат натрия |
4) |
необратимый гидролиз |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
23. |
Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза этой соли |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
ортофосфат натрия |
1) |
по катиону |
|||||
Б) |
сульфат алюминия |
2) |
по аниону |
|||||
В) |
нитрит калия |
3) |
по катиону и аниону |
|||||
Г) |
сульфат аммония |
4) |
отсутствует |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
24. |
Установите соответствие между названием соли и рН среды при ее гидролизе. |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
рН СРЕДЫ ПРИ ГИДРОЛИЗЕ |
|||||||
А) |
сульфит калия |
1) |
рН > 7 |
|||||
Б) |
хлорид меди |
2) |
рН < 7 |
|||||
В) |
сульфат натрия |
3) |
рН = 7 |
|||||
Г) |
нитрит лития |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
25. |
Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза ее в водном растворе. |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
ТИП ГИДРОЛИЗА |
|||||||
А) |
карбонат натрия |
1) |
по катиону |
|||||
Б) |
нитрат цинка |
2) |
по аниону |
|||||
В) |
фторид натрия |
3) |
по катиону и аниону |
|||||
Г) |
сульфид калия |
4) |
гидролиз не происходит |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
26. |
Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
ацетат натрия |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
хлорид калия |
2) |
гидролиза по аниону |
|||||
В) |
нитрит аммония |
3) |
гидролиз по катиону и аниону |
|||||
Г) |
нитрат железа (III) |
4) |
гидролизу не подвергается |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
27. |
Установите соответствие между формулой соли и ее способностью к гидролизу |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ |
|||||||
А) |
NaCH3COO |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
KCI |
2) |
гидролиза по аниону |
|||||
В) |
KNO2 |
3) |
гидролиз по катиону и аниону |
|||||
Г) |
Fe(NO3)3 |
4) |
гидролизу не подвергается |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
28. |
Установите соответствие между формулой соли и средой ее водного раствора |
|||||||
ФОРМУЛА СОЛИ |
СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА |
|||||||
А) |
Na2CO3 |
1) |
нейтральная |
|||||
Б) |
NaHCO3 |
2) |
кислотная |
|||||
В) |
Fe(CIO4)2 |
3) |
щелочная |
|||||
Г) |
NH4CIO4 |
|||||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
29. |
Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза этой соли |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
ТИП ГИДРОЛИЗА |
|||||||
А) |
дигидрофосфат натрия |
1) |
гидролиз по катиону |
|||||
Б) |
гидрофосфат натрия |
2) |
гидролиза по аниону |
|||||
В) |
фторид натрия |
3) |
гидролиз по катиону и аниону |
|||||
Г) |
ацетат натрия |
4) |
гидролиз не происходит |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
30. |
Установите соответствие между названием соли и типом ее гидролиза вводном растворе. |
|||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ |
ТИП ГИДРОЛИЗА |
|||||||
А) |
карбонат калия |
1) |
по катиону |
|||||
Б) |
нитрат железа (III) |
2) |
по аниону |
|||||
В) |
гидрокарбонат кальция |
3) |
по катиону и аниону |
|||||
Г) |
бромид железа (II) |
4) |
гидролиз отсутствует |
|||||
А |
Б |
В |
Г |
|||||
Ответ: |
ОТВЕТЫ:
1 – 1324
2 – 3334
3 – 1441
4 – 3232
5 – 3134
6 – 3421
7 – 3322
8 – 3421
9 – 3332
10 – 4312
11 – 3332
12 – 2231
13 – 2131
14 – 4231
15 – 3322
16 – 3211
17 – 1313
18 – 3213
19 – 3142
20 – 3141
21 – 1213
22 – 4313
23 – 2121
24 – 1231
25 – 2122
26 – 2431
27 – 2421
28 – 3322
29 – 2222
30 – 2121
Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, нейтральная, щелочная.
Соли – это ионные соединения, при попадании в воду они диссоциируют на ионы. В водном растворе эти ионы ГИДРАТИРОВАНЫ – окружены молекулами воды.
Обнаружено, что водные растворы многих солей имеют не нейтральную среду, а либо слабокислую, либо щелочную. Объяснение этого – взаимодействие ионов соли с водой. Этот процесс называется ГИДРОЛИЗОМ.
Катионы и анионы, образованные слабым основанием или слабой кислотой, взаимодействуют с водой, отрывая от нее Н или ОН.
Причина этого: образование БОЛЕЕ ПРОЧНОЙ связи, чем в самой воде.
По отношению к воде соли можно разделить на 4 группы:
1) Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой — НЕ ГИДРОЛИЗУЕТСЯ, в растворе только диссоциирует на ионы.
Среда нейтральная.
ПРИМЕР: Не гидролизуются соли – NaCl, KNO3, RbBr, Cs2SO4, KClO3, и т.п. В растворе эти соли только диссоциируют: Cs2SO4 2Cs++SO42
2) Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой
— гидролиз ПО АНИОНУ. Анион слабой кислоты отрывает от воды ионы водорода, связывает их.
В растворе образуется избыток ионов ОН— — среда щелочная.
ПРИМЕР: Гидролизу по аниону подвергаются соли — Na2S, KF, K3PO4 , Na2CO3, Cs2SO3, KCN, KClO, и кислые соли этих кислот.
K3PO4 – соль, образованная слабой кислотой и сильным основанием. Гидролизуется фосфат-анион.
PO43- + НОН ⇄ НРО42-+ОН—
K3PO4 + Н2О ⇄ К2НРО4 + КОН
(это первая ступень гидролиза, остальные 2 идут в очень малой степени)
3) Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой — гидролиз ПО КАТИОНУ. Катион слабого основания отрывает от воды ион ОН—, связывает его. В растворе остаётся избыток ионов H+ — среда кислая.
ПРИМЕР: Гидролизу по катиону подвергаются соли — CuCl2, NH4Cl, Al(NO3)3, Cr2(SO4)3 .
CuSO4 – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой. Гидролизуется катион меди:
Cu+2 + НОН ⇄ CuOH+ +H+
2CuSO4+2H2O ⇄ (CuOH)2SO4 + H2SO4
4) Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой — гидролиз И ПО КАТИОНУ И ПО АНИОНУ.
Если какие-либо из продуктов выделяются в виде осадка или газа, то гидролиз необратимый, если оба продукта гидролиза остаются в растворе — гидролиз обратимый.
ПРИМЕР: Гидролизуются соли –
-
Al2S3,Cr2S3(необратимо)
Al2S3 + H2O Al(OH)3 + H2S
-
NH4F, CH3COONH4(обратимо)
NH4F + H2O ⇄NH4OH + HF
Взаимный гидролиз двух солей.
Он происходит при попытке получить с помощью обменной реакции солей, которые в водном растворе полностью гидролизованы. При этом происходит взаимный гидролиз – т.е. катион металла связывает ОН-группы, а анион кислоты – Н+
1) Соли металлов со степенью окисления +3 и соли летучих кислот (карбонаты, сульфиды, сульфиты) – при их взаимном гидролизе образуется осадок гидроксида и газ:
2AlCl3 + 3K2S + 6H2O 2Al(OH)3 + 3H2S↑ + 6KCl
(Fe3+, Cr3+) (SO32-, CO32-) (SO2, CO2)
2) Соли металлов со степенью окисления +2 (кроме кальция, стронция и бария) и растворимые карбонаты также вместе гидролизуются, но при этом образуется осадок ОСНОВНОГО КАРБОНАТА металла:
2 CuCl2 + 2Na2CO3 + H2O (CuOH)2CO3 + CO2 + 4 NaCl
(все 2+, кроме Са, Sr, Ba)
Характеристика процесса гидролиза:
1) Процесс гидролиза является обратимым, протекает не до конца, а только до момента РАВНОВЕСИЯ;
2) Процесс гидролиза – обратный для реакции НЕЙТРАЛИЗАЦИИ, следовательно, гидролиз — эндотермический процесс (протекает с поглощением теплоты).
KF + H2O ⇄ HF + KOH – Q
Какие факторы усиливают гидролиз?
-
Нагревание – при увеличении температуры равновесие смещается в сторону ЭНДОТЕРМИЧЕСКОЙ реакции – гидролиз усиливается;
-
Добавление воды – т.к. вода является исходным веществом в реакции гидролиза, то разбавление раствора усиливает гидролиз.
Как подавить (ослабить) процесс гидролиза?
Часто необходимо не допустить гидролиза. Для этого:
-
Раствор делают максимально концентрированным (уменьшают количество воды);
-
Для смещения равновесия влево добавляют один из продуктов гидролиза – кислоту, если идёт гидролиз по катиону или щёлочь, если идёт гидролиз по аниону.
Пример: как подавить гидролиз хлорида алюминия?
Хлорид алюминия AlCl3 – это соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой – гидролизуется по катиону:
Al+3 + HOH ⇄ AlOH +2 + H+
Среда – кислая. Следовательно, для подавления гидролиза необходимо добавить еще кислоты. Кроме того, следует сделать раствор наиболее концентрированным.
Гидролиз других соединений, не относящихся к солям.
1) Бинарные соединения металлов: фосфиды, нитриды, гидриды, карбиды.
При их гидролизе образуется гидроксид металла и водородное соединение неметалла, а из гидрида – водород.
а) гидриды. СаН2 + Н2О = Са(ОН)2 + Н2
б) карбиды: карбиды при гидролизе могут образовывать метан (карбид алюминия, бериллия) или ацетилен (карбиды кальция, щелочных металлов):
Al4C3 + H2O = Al(OH)3 + CH4
(H+OH—)
CaC2 + H2O = Ca(OH)2 + C2H2
в) остальные бинарные соединения: нитриды (выделяется аммиак), фосфиды (образуется фосфин), силициды (получается силан).
Са3Р2 + Н2О = РН3 + Са(ОН)2
2) Галогенангидриды кислот.
Галогенангидрид – это соединение, которое получается, если в кислоте ОН-группу заменить на галоген.
Пример: COCl2 – хлорангидрид угольной кислоты (фосген), которую можно записать как СО(ОН)2
При гидролизе галогенангидридов, а также соединений неметаллов с галогенами — образуются две кислоты.
SO2Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
PBr3 + 3H2O = H3PO3 + 3HBr
Галогенангидриды кислот
Кислота
Галогенангидриды
H2SO4
SO2Cl2
H2SO3
SOCl2
H2CO3
COCl2
H3PO4
POCl3
PCl5
Темы кодификатора ЕГЭ: Гидролиз солей. Среда водных растворов: кислая, основная и щелочная.
Гидролиз – взаимодействие веществ с водой. Гидролизу подвергаются разные классы неорганических и органических веществ: соли, бинарные соединения, углеводы, жиры, белки, эфиры и другие вещества. Гидролиз солей происходит, когда ионы соли способны образовывать с Н+ и ОН— ионами воды малодиссоциированные электролиты.
Гидролиз солей может протекать:
→ обратимо: только небольшая часть частиц исходного вещества гидролизуется.
→ необратимо: практически все частицы исходного вещества гидролизуются.
Для оценки типа гидролиза необходимо рассмотреть соль, как продукт взаимодействия основания и кислоты. Любая соль состоит из металла и кислотного остатка. Металлы соответствует основание или амфотерный гидроксид (с той же степенью окисления, что и в соли), а кислотному остатку — кислота. Например, карбонату натрия Na2CO3 соответствует основание — щелочь NaOH и угольная кислота H2CO3.
Обратимый гидролиз солей
Механизм обратимого гидролиза будет зависеть от состава исходной соли. Можно выделить 4 основных варианта, которые мы рассмотрим на примерах:
1. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, гидролизуются ПО АНИОНУ.
Примеры таких солей — CH3COONa, Na2CO3, Na2S, KCN.
Реакция гидролиза:
CH3COONa + HOH ↔ CH3COOH + NaOH
в ионной форме:
CH3COO— + Na+ + HOH ↔ CH3COOH + Na+ + OH—
сокращенное ионное уравнение:
CH3COO— + HOH ↔ CH3COOH + OH—
Таким образом, при гидролизе таких солей в растворе образуется небольшой избыток гидроксид-ионов OH—. Водородный показатель такого раствора рН>7.
Гидролиз солей многоосновных кислот (H2CO3, H3PO4 и т.п.) протекает ступенчато, с образованием кислых солей:
CO32- + HOH ↔ HCO32- + OH—
или в молекулярной форме:
Na2CO3 + HOH ↔ NaHCO3 + NaOH
2 ступень:
HCO3— + HOH ↔ H2CO3 + OH—
или в молекулярной форме:
NaHCO3 + HOH ↔ H2CO3 + NaOH
Продукты гидролиза по первой ступени подавляют вторую ступень гидролиза, в результате вторая ступень гидролиза протекает незначительно.
2. Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуются ПО КАТИОНУ. Пример такой соли: NH4Cl, FeCl3, Al2(SO4)3 Уравнение гидролиза:
NH4+ + HOH ↔ NH3·H2O + H+
или в молекулярной форме:
NH4Cl + HOH ↔ NH3·H2O + HCl
При этом катион слабого основания притягивает гидроксид-ионы из воды, а в растворе возникает избыток ионов Н+. Водородный показатель такого раствора рН<7.
Соли, образованные многокислотными основаниями, гидролизуются ступенчато, образуя катионы основных солей. Например:
I ступень:
Fe3+ + HOH ↔ FeOH2+ + H+
FeCl3 + HOH ↔ FeOHCl2 + HCl
II ступень:
FeOH2+ + HOH ↔ Fe(OH)2+ + H+
FeOHCl2 + HOH ↔ Fe(OH)2Cl+ HCl
III ступень:
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.
3. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются И ПО КАТИОНУ, И ПО АНИОНУ.
Примеры таких солей: CH3COONH4, (NH4)2CO3, HCOONH4,
Уравнение гидролиза:
CH3COO— + NH4+ + HOH ↔ CH3COOH + NH3·H2O
CH3COONH4 + HOH ↔ CH3COOH + NH3·H2O
В этом случае реакция раствора зависит от соотношения констант диссоциации образующихся кислот и оснований. В большинстве случаев реакция раствора будет примерно нейтральной, рН ≅ 7. Точное значение рН зависит от относительной силы основания и кислоты.
4. Гидролиз солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой, в водных растворах НЕ ИДЕТ.
Сведем вышеописанную информацию в общую таблицу:
Необратимый гидролиз
Необратимый гидролиз происходит, если при гидролизе выделяется газ, осадок или вода, т.е. вещества, которые при данных условиях не могут взаимодействовать между собой. Необратимый гидролиз является химической реакцией, т.к. реагирующие вещества взаимодействуют практически полностью.
Варианты необратимого гидролиза:
- Гидролиз, в который вступают растворимые соли 2х-валентных металлов (Be2+, Co2+, Ni2+, Zn2+, Pb2+, Cu2+ и др.) с сильным ионизирующим полем (слабые основания) и растворимые карбонаты/гидрокарбонаты. При этом образуются нерастворимые основные соли (гидроксокарбонаты):
2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = Mg2(OH)2CO3 + 4NaCl + CO2
2МеCl2 + 2Na2CO3 + Н2О = (МеОН)2CO3 + 4NaCl + СО2 (МеII, кроме Fe, Ca,Sr,Ba).
! Исключения: (соли Ca, Sr, Ba и Fe2+) – в этом случае получим обычный обменный процесс:
CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 + 2NaCl,
МеCl2 + Na2CO3 = МеCO3 + 2NaCl (Ме – Fe, Ca, Sr, Ba).
- Взаимный гидролиз, протекающий при смешивании двух солей, гидролизованных по катиону и по аниону. Продукты гидролиза по второй ступени усиливают гидролиз по первой ступени и наоборот. Поэтому в таких процессах образуются не просто продукты обменной реакции, а продукты гидролиза (совместный или взаимный гидролиз).Соли металлов со степенью окисления +3 (Al3+, Cr3+) и соли летучих кислот (карбонаты, сульфиды, сульфиты) при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ (H2S, SO2, CO2):
2AlCl3 + 3K2S +6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S↑ + 6KCl,
2CrCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Сr(ОН)3 + 3СO2 + 6KCl,
2МеCl3 + 3Na2CO3 + 3Н2О=2Ме(ОН)3 + 6NaCl + 3СО2 (МеIII),
2МеCl3 + 3Na2SO3 + 3Н2О=2Ме(ОН)3 + 6NaCl + 3SО2 (МеIII),
2МеCl3 + 3Na2S + 3Н2О=2Ме(ОН)3 + 6NaCl + 3H2S (МеIII).
Соли Fe3+ при взаимодействии с карбонатами также при смешивании в растворе (взаимном гидролизе) образуют осадок гидроксида и газ:
2FeCl3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Fe(ОН)3 + 3СO2 + 6KCl
! Исключения: при взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфидами реализуется окислительно-восстановительная реакция:
2FeCl3 + 3K2S(изб) = 2FeS + S↓ + 6KCl (при избытке сульфида калия)
При взаимодействии солей трехвалентного железа с сульфитами также реализуется окислительно-восстановительная реакция.
Полные уравнения таких реакций выглядят довольно сложно. Поначалу я рекомендую составлять такие уравнения в 2 этапа: сначала составляем обменную реацию без участия воды, затем разлагаем полученный продукт обменной реакции водой. Сложив эти две реакции и сократив одинаковые вещества, мы получаем полное уравнение необратимого гидролиза.
3. Гидролиз галогенангидридов и тиоангидридов происходит также необратимо. Галогенангидриды разлагаются водой по схеме ионного обмена (H+OH—) до соответствующих кислот (в случае водного гидролиза) и солей (в случае щелочного гидролиза). Степень окисления центрального элемента и остальных при этом не изменяется!
SO2Cl2 + 2 H2O = H2SO4 + 2 HCl,
SOCl2 + 2 H2O = H2SO3 + 2HCl,
PCl5 + 4 H2O = H3PO4 + 5HCl,
CrO2Cl2 + 2H2O = H2CrO4 + 2HCl,
PCl5 + 8NaOH = Na3PO4 + 5NaCl + 4H2O,
Галогенангидрид – это соединение, которое получается, если в кислоте ОН-группу заменить на галоген. При гидролизе галогенангидридов кислот образуются соответствующие данным элементам и степеням окисления кислоты и галогеноводородные кислоты.
POCl3 + 3H2O = H3PO4 + 3HCl
Галогенангидриды некоторых кислот:
Кислота | Галогенангидриды |
H2SO4 | SO2Cl2 |
H2SO3 | SOCl2 |
H2CO3 | COCl2 |
H3PO4 | POCl3, PCl5 |
Тиоангидриды (сульфангидриды) — так называются, по аналогии с безводными окислами (ангидридами), сернистые соединения элементов (например, Sb2S3, As2S5, SnS2, CS2 и т. п.).
- Необратимый гидролиз бинарных соединений, образованных металлом и неметаллом:
- сульфиды трехвалентных металлов вводе необратимо гидролизуются до сероводорода и и гидроксида металла:
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S
при этом возможен кислотный гидролиз, в таком случае образуются соль металла и сероводород:
Al2S3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2S
- гидролиз карбидов приводит к образованию гидроксида металла в водной среде, соли металла в кислой де и соответствующего углеводорода — метана, ацетилена или пропина:
Ca+2C-12 + H2O = Ca+2(OH)2 + C-12H2
Al+34C-43 + 12H2O = 4Al+3(OH)3 + 3C-4H4,
Ca3N2 + H2O =
Ca3P2 + H2O =
Mg2Si + H2O =
- Некоторые соли необратимо гидролизуются с образованием оксосолей:
BiCl3 + H2O = BiOCl + 2HCl,
SbCl3 + H2O = SbOCl + 2HCl.
Алюмокалиевые квасцы:
KAl(SO4)2 + K2S + H2O =
MgCl2 + NaНCO3 + H2O =
ZnSO4 + CsНCO3 + H2O =
CdSO4 + RbНCO3 + H2O =
CaSO4 + Rb2CO3 + H2O =
FeCl2 + Rb2CO3 + H2O =
Количественно гидролиз характеризуется величиной, называемой степенью гидролиза.
Степень гидролиза (α) — отношение количества (концентрации) соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству (концентрации) растворенной соли. В случае необратимого гидролиза α≅1.
Факторы, влияющие на степень гидролиза:
1. Температура
Гидролиз — эндотермическая реакция! Нагревание раствора приводит к интенсификации процесса.
Пример: изменение степени гидролиза 0,01 М CrCl3 в зависимости от температуры:
2. Концентрация соли
Чем меньше концентрация соли, тем выше степень ее гидролиза.
Пример: изменение степени гидролиза Na2CO3 в зависимости от температуры:
По этой причине для предотвращения нежелательного гидролиза хранить соли рекомендуется в концентрированном виде.
3. Добавление к реакционной смеси кислоты или щелочи
Изменяя концентрация одного из продуктов, можно смещать равновесие реакции гидролиза в ту или иную сторону.
Пройти тест по теме Гидролиз:
Здесь вы можете потренироваться в решении тестовых заданий в формате ЕГЭ по теме Гидролиз.
Тренировочные тесты по теме «Гидролиз»( с ответами)
179
Создан на
16 января, 2022 От Admin
Тренажер задания 21
Тренажер задания 21 ЕГЭ по химии
1 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) H2SO4
2) Na2S
3) AICl3
4) CaCl2
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения рН их водных растворов, учитывая, что концентрация (моль/л) всех растворов одинаковая.
2 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) KHCO3
2) Ba(NO3)2
3) ZnSO4
4) HCIO3
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения рН их водных растворов, учитывая, что концентрация (моль/л) всех растворов одинаковая.
3 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).
1) NaHSO4
2) KClO4
3) CH3COOH
4) KHCO3
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.
4 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).
1) KOH
2) NaHCO3
3) H3PO4
4) НCl
Запишите номера веществ в порядке уменьшения значения pH их водных растворов.
5 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) Аl(NO3)3
2) NH3
3) CH3COONH4
4) HClO3
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pН их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.
6 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) сульфат железа
2) нитрат бария
3) сульфид натрия
4) азотная кислота
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения рН их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.
7 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) Na2CO3
2) Н3РО4
3) Ва(NO3)2
4) Са(ОН)2
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения рН их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.
8 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).
1) HF
2) HI
3) CaCrO4
4) Cs3PO4
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов.
9 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов, имеющих одинаковую концентрацию (моль/л).
1) HNO2
2) C2H5COOK
3) H2CrO4
4) Ca(OH)2
Запишите номера веществ в порядке уменьшения значения pH их водных растворов.
10 / 10
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) FeBr3
2) НСООNa
3) НВr
4) LiOH
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения рН их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.
Ваша оценка
The average score is 26%