Конспект урока "Гидролиз солей"

Гидролиз солей

(от греч. hydor - вода и lysis - разложение, распад)

  Гидролиз является разновидностью ионных реакций и представляет собой обменное взаимодействие некоторых солей с водой.

Вода в незначительной степени диссоциирует на ионы: H₂O⇄ H⁺+ OH⁻

                                                                                                          Среда- нейтральная

1) Рассмотрим взаимодействие анионов с водой.

Анионы, образовавшиеся при диссоциации солей и  способные к связыванию с ионами H⁺, вызывают смещение равновесия диссоциации воды, так как они взаимодействуют с молекулами воды.→

                                   +      -

Например, CO₃^2- + HOH ⇄ HCO₃^-+ OH^-

В растворе остается избыток гидроксид анионов (OH⁻).

В этом случае среда будет щелочной.

Почему ион CO₃^2- присоединяет ион H⁺, а ион CL⁻ ?

Иону CO₃^2- соответствует слабый электролит (H₂CO₃). В этом случае будет связывание ионов.

В случае присоединения иона H⁺ к иону CL⁻ образуется сильный электролит HCL, который сразу распадается на ионы.

2) Рассмотрим взаимодействие катионов с водой.

 Катионы, образовавшиеся при диссоциации солей и способные к связыванию с ионами OH⁻ ,вызывают смещение равновесия диссоциации воды, так как они взаимодействуют с молекулами воды:

              +  -

AL³⁺ + HOH ⇄ALOH²⁺ + H⁺

В растворе остается избыток ионов H⁺ и среда будет кислой.

Почему ион AL³⁺ присоединяет ион OH⁻,а ион K⁺ нет?

Иону AL³⁺ соответствует слабый электролит AL(OH)₃. В этом случае будет связывание ионов.

В случае присоединения иона OH⁻  к иону K⁺ образуется сильный электролит KOH, который сразу распадается на ионы.

Таким образом, реакция гидролиза имеет место лишь в тех случаях, когда ионы, образующиеся при диссоциации соли, способны образовать с ионами- продуктами ионизации воды (H⁺, OH⁻) нерастворимые, газообразные или малодиссоциирующие соединения (молекулы или сложные ионы).

Гидролизу подвергаются соли трех видов.

Это соли, образованные:

- слабой кислотой и сильным основанием;

- слабым основанием и сильной кислотой;

- слабой кислотой и слабым основанием.

! Соли сильного основания и сильной кислоты гидролизу не подвергаются, так как нет связывания ионов, не происходит образования слабых электролитов. Среда в растворах - нейтральная.

При написании уравнений реакций гидролиза обратить внимание на следующее:

1) при наличии в растворе многозарядных ионов (2+,3+,2-, 3-) гидролиз происходит ступенчато. Гидролиз при обычных условиях в достаточной мере осуществляется только по первой ступени, а по второй и третьей- в очень незначительной степени;

2) гидролиз солей первого и второго видов протекает обратимо, поэтому при написании уравнений гидролиза этих солей следует использовать

символы: ⇄;

3) гидролиз солей третьего вида в определенных условиях может протекать практически необратимо и  в этом случае в уравнении реакции следует изображать знак равенства (=) или одну стрелку (→)

Случаи гидролиза

1. Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания                

а) CH₃COONa + H₂O ⇄CH₃COOH + NaOH

ацетат натрия

CH₃COO^- + Na⁺ + H⁺ OH^- ⇄CH₃COOH + Na⁺  + OH^-

CH₃COO^- + H₂O⇄CH₃COOH +  OH^-                                          Среда- щелочная

б) Гидролиз карбоната калия

1 ступень ( преимущественный процесс)

K₂CO₃ +H₂O ⇄ KHCO₃ +KOH

2K⁺ + CO₃^2- + H⁺ OH^-⇄HCO₃^- + 2K⁺ + OH^-

CO₃^2- + H₂O ⇄HCO₃^- +  OH^-                                             Среда- щелочная

2 ступень (происходит в незначительной мере)

KHCO₃+H₂O ⇄ H₂O⋅CO₂ + KOH

K⁺ + HCO₃^- + H⁺ OH^-⇄ H₂O⋅CO₂ + K⁺ + OH^-

HCO₃^- + H₂O ⇄ H₂O⋅CO₂+ OH^-                                                Среда- щелочная

в) Гидролиз сульфида натрия

1 ступень

Na₂S +H₂O ⇄NaHS + NaOH

2Na⁺ + S^2- + H⁺ OH^-⇄HS^- + 2Na⁺ + OH^-

S^2-+ H₂O ⇄ HS^-+ OH^-                                                  Среда- щелочная

2 ступень

NaHS + H₂O ⇄H₂S   + NaOH

Na⁺+HS^- + H⁺ OH^-⇄ H₂S +Na⁺ +OH^-

HS^- + H₂O ⇄ H₂S  +OH^-

2.Гидролиз соли слабого основания и сильной кислоты

а) Гидролиз хлорида аммония

NH₄CL + H₂O ⇄NH₃⋅H₂O +HCL

NH₄⁺ +CL^- + H⁺ OH^-⇄ NH₃⋅H₂O + CL^- +H⁺

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃⋅H₂O+H⁺  

                                                  Среда- кислая

 б) Гидролиз хлорида меди (II)

1 ступень

CuCL₂+ H₂O ⇄ CuOHCL +HCL

Cu²⁺ +2CL^- + H⁺ OH^-⇄ CuOH⁺ + 2CL^- + H⁺                           Среда- кислая

Cu²⁺ + H₂O ⇄ CuOH⁺+ H⁺                  

2 ступень

CuOHCL+ H₂O ⇄ Cu(OH)₂ + HCL

CuOH⁺+ CL^-+ H⁺ OH^-⇄ Cu(OH)₂+ CL^-+ H⁺

CuOH⁺+ H₂O ⇄ Cu(OH)₂ + H⁺

3.Гидролиз соли слабого основания и слабой кислоты

а) катион и анион – однозарядны

Гидролиз фторида аммония

NH₄F + H₂O⇄ NH₃⋅H₂O +HF

NH₄⁺ +F^-+ H⁺ OH^- ⇄ NH₃⋅H₂O +HF

Реакция среды зависит от соотношения констант диссоциации этих соединений.

В данном случае:    К_д (HF) =6,6⋅10^-4                                      среда кислая

                                                К_д (NH₃⋅H₂O) =1,8⋅10^-5

б) катион- однозарядный, анион- многозарядный

К этой группе относятся практически только соли аммония: (NH₄)₂CO₃,(NH₄)₂S, (NH₄)₃PO₄ и т.д.

 (NH₄)₂S+ H₂O            NH₃⋅H₂O +NH₄HS

2NH₄⁺ + S^2- + H⁺ OH^-            NH₃⋅H₂O +NH₄⁺ + HS^-

 Следует отметить, что равновесие в этих случаях практически нацело смещено в сторону продуктов реакции. Концентрация основания равна концентрации соли. Среда - щелочная. (pH~9)

в) катион- многозарядный, анион- однозарядный

Такие соли не получены вследствие полного и необратимого гидролиза. Исключение составляют некоторые ацетаты и формиаты, которые при гидролизе дают осадки малорастворимых основных солей.

AL(CH₃COO)₃ + H₂O            ALOH(CH₃COO)₂↓ + CH₃COOH

AL³⁺ +3CH₃COO^- + H⁺ OH^-             ALOH²⁺ +CH₃COOH + 2CH₃COO^-

г) катион и анион – многозарядны

  При внимательном рассмотрении таблицы растворимости видно, что в большинстве случаев такие соли нерастворимы в воде, поэтому их гидролизом можно пренебречь. В качестве исключения можно назвать сульфиды AL и Cr(III). Эти соли можно получить методом «сухой химии». Однако, если на них подействовать водой, произойдет полный и необратимый процесс:

AL₂S₃ + H₂O =2 AL(OH)₃ ↓+ 3 H₂S↑

Реакции взаимного усиления гидролиза

ALCL₃ + Na₂S=? (вместо ожидаемого AL₂S₃)

раствор     раствор

 

 AL³⁺+ H⁺ OH^-    ⇄ ALOH²⁺ +   H⁺                             

          S^2- + H⁺ OH^-    ⇄ HS^-+   OH^-

  При смешивании растворов этих солей ионы H⁺ связываются ионами OH^- в молекулу воды, а равновесие в соответствии с принципом Ле- Шателье, смещается вправо. То же самое происходит с последующими ступенями гидролиза. В результате гидролиз проходит практически до конца. Поэтому в  уравнении реакции ставят  знак равенства (=) или одну стрелку (→).

2ALCL₃ + 3Na₂S + 6H₂O = 2 Al(OH)₃ ↓+ 3 H₂S ↑+6 NaCL

! Важно отметить, что взаимное усиление гидролиза происходит в том случае, если анион соответствует слабой и летучей кислоте.

Усилить гидролиз может разбавление раствора, нагревание системы.

  Еще один пример:

Na₂SiO₃ + NH₄CL + H₂O = H₂SiO₃ + 2 NH₃⋅H₂O + 2 NaCL

Дополнение к теме «Гидролиз солей»

Сильные основания: растворимые в воде (щелочи)- гидроксиды щелочных и щелочноземельных металлов.

Слабые основания: нерастворимые в воде. (Mg(OH)₂, Be(OH)₂, NH₃⋅H₂O- слабые основания!)

Сильные кислоты: HI, HBr, HCL, HCLO₄, HCLO₃, HBrO₄, HBrO₃, HIO₄, HIO₃, H₂SO₄, H₂SeO, HMnO₄ и др.

Слабые кислоты: HF, H₂S, HCN, HCLO₂, HCLO, H₂SO₃, HNO₂, H₃PO₄, H₂CO3, H2SiO₃, H₃BO₃, практически все органические кислоты (HCOOH, CH₃COOH, _CH3CH2COOH и др.)

Задания №23, ЕГЭ по химии

Задание 23.1

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) хлорид аммония Б) сульфат калия В) карбонат натрия Г) сульфид алюминия	1) гидролизуется по катиону 2) гидролизуется по аниону 3) гидролизу не подвергается 4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.2

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) хлорид бария Б) сульфид калия В) сульфат меди (II) Г) карбонат железа (III)	1) гидролизуется по катиону 2) гидролизуется по аниону 3) гидролизу не подвергается 4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.3

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) нитрат цинка Б) нитрит аммония В) бромид меди (II) Г) ацетат натрия	1) гидролизуется по катиону 2) гидролизуется по аниону 3) гидролизу не подвергается 4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.4

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) иодид калия Б) фторид натрия В) фторид серебра (I) Г) сульфат алюминия (III)	1) гидролизуется по катиону 2) гидролизуется по аниону 3) гидролизу не подвергается 4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.5

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) бромид кальция Б) ацетат аммония В) фосфат калия Г) хлорид хрома (III)	1) гидролизуется по катиону 2) гидролизуется по аниону 3) гидролизу не подвергается 4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.6

Установите соответствие между названием соли и отношением этой соли к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) сульфит калия Б) сульфат лития В) нитрат ртути (II) Г) сульфид аммония	1) гидролизуется по катиону 2) гидролизуется по аниону 3) гидролизу не подвергается 4) гидролизуется по катиону и аниону

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.7

Установите соответствие между названием соли и средой её водного раствора. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА
А) сульфат алюминия Б) сульфат калия В) сульфат аммония Г) сульфит калия	сильнощелочная слабощелочная кислая нейтральная

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. 

Задание 23.8

Установите соответствие между формулой соли и окраской индикатора в водном растворе этой соли. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ	ОКРАСКА ИНДИКАТОРА
А) Na2SO4 Б) KClO4 В) AlCl3 Г) NH4Cl	лакмус  фиолетовый лакмус  красно-розовый фенолфталеин  малиновый метилоранж  желтый

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Задание 23.9

Установите соответствие между названием соли и окраской фенолфталеина в водном растворе этой соли. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ	ОКРАСКА ФЕНОЛФТАЛЕИНА
А) карбонат калия Б) хлорид бария В) нитрат лития Г) силикат натрия	бесцветный фиолетовый малиновый желтый

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. 

Задание 23.10

Установите соответствие между формулой соли и pH водного раствора этой соли. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ	pH РАСТВОРА
А) K2SO4 Б) KClO2 В) FeCl3 Г) NaNO3	pH = 7 pH > 7 pH < 7 pH > 14

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. 

Задание 23.11

Установите соответствие между типом соли и отношением к гидролизу этой соли. К каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ТИП СОЛИ	ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ
А) соль образована сильным основанием и сильной кислотой Б) соль образована сильным основанием и слабой кислотой В) соль образована слабым основанием и слабой кислотой Г) соль образована слабым основанием и сильной кислотой	гидролизу не подвергается гидролиз идет по катиону гидролиз идет по аниону полный гидролиз, соль разрушается водой

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. 

Задание 23.12

Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ		СРЕДА РАСТВОРА
A) гидросульфид калия Б) гидросульфит натрия B) ортофосфат калия Г) хлорид хрома (III)		1) нейтральная 2) кислая 3) щелочная

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам: 

Б) гидросульфит натрия — соль сильного основания и слабой кислоты, НО гидролиз по аниону оказывает меньшее влияние, чем диссоциация аниона, поэтому среда раствора кислая (эту соль надо запомнить).

Задание 23.13

Установите со­от­вет­ствие между на­зва­ни­ем соли и типом гид­ро­ли­за водного раствора: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ФОРМУЛА СОЛИ		ТИП ГИДРОЛИЗА
А) карбонат кальция Б) сульфид натрия В) иодид калия Г) хлорид алюминия		1) по катиону 2) по аниону 3) не подвергается гидролизу 4) по катиону и по аниону

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам: 

Задание 23.14

Уста­но­ви­те со­от­вет­ствие между на­зва­ни­ем со­еди­не­ния и сре­дой его вод­но­го рас­тво­ра: к каж­дой по­зи­ции, обо­зна­чен­ной бук­вой, под­бе­ри­те со­от­вет­ству­ю­щую по­зи­цию, обо­зна­чен­ную циф­рой.

СО­ЕДИ­НЕ­НИЕ		СРЕДА РАС­ТВО­РА
A) фос­фат калия Б) аце­тат бария B) нит­рат хрома(III) Г) нит­рат на­трия		1) ней­траль­ная 2) кис­лая 3) ще­лоч­ная

За­пи­ши­те в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в по­ряд­ке, со­от­вет­ству­ю­щем бук­вам: 

Задание 23.15

Установите со­от­вет­ствие между на­зва­ни­ем соли и спо­соб­но­стью ее к гидролизу: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

НАЗВАНИЕ СОЛИ		СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ
A) карбонат калия Б) иодид кальция B) сульфид аммония Г) фос­фат натрия		1) гид­ро­ли­зу не подвергается 2) гид­ро­лиз по катиону 3) гид­ро­лиз по аниону 4) гид­ро­лиз по ка­ти­о­ну и ани­о­ну

Запишите в ответ цифры, рас­по­ло­жив их в порядке, со­от­вет­ству­ю­щем буквам: 

Задание 23.16

Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.

ПЕРВАЯ СОЛЬ		ВТОРАЯ СОЛЬ
A) сульфат натрия Б) хлорид алюминия B) ортофосфат цезия Г) ацетат аммония		1) сульфид калия 2) сульфид алюминия 3) сульфат железа (II) 4) нитрат бария

Запишите в ответ цифры, расположив их в порядке, соответствующем буквам: 

Ответы:

№ варианта	Ответ
1	1324
2	3214
3	1412
4	3241
5	3421
6	2314
7	3432
8	1122
9	3113
10	1231
11	1342
12	3232
13	3231
14	3321
15	3143
16	4312

Краткое описание документа:

Данный материал представляет собой разработку темы "Гидролиз солей" . Ее можно использовать при изучении этой темы.

Здесь представлены все случаи гидролиза солей, взаимное усиление гидролиза.

При подготовке к ЕГЭ в 11 классе учитель и учащиеся могут использовать данный материал, который содержит не только текстовую часть , но и конкретные тестовые вопросы, входящие в состав КИМов.