План-конспект по химии 11 класс "Гидролиз солей и бинарных соединений"

Гидролиз

1. Гидролиз солей

2. Случаи гидролиза

3. Способы определения реакции среды.

4. Равновесие в реакции гидролиза

5. Необратимый гидролиз (совместный гидролиз)

6. Гидролиз бинарных соединений.

1. Гидролиз солей – обменное взаимодействие ионов растворённой соли с молекулами воды, приводящее к образованию малодиссоциирующих частиц (молекул или ионов)

Соли можно рассматривать как продукт взаимодействия основания и кислоты (нейтрализация)

Существует 4 варианта таких взаимодействий

1) сильное основание + сильная кислота = соль + вода

     (KOH)                     +         (HCl)            = (KCl) + H₂O.

2) сильное основание + слабая кислота    = соль + вода

    (KOH)                       +         (H₂СО₃)       =  (K₂СО₃)  + H₂O

3)  слабое  основание  + сильная кислота = соль + вода

       NH₄OH                   +         (HCl)          =   (NH₄Cl) + H₂O.   

      (NH₃· H₂O)

4)   слабое  основание   + слабая кислота = соль + вода 

       NH₄OH                     +        (HCN)       =   NH₄CN +  H₂O  

      (NH₃· H₂O)

Гидролизу подвергаются соли 2-4 вариантов

Для большинства солей гидролиз является обратимым процессом и для многозарядных ионов может протекать ступенчато. Однако гидролиз идёт преимущественно по первой ступени.

! Для справки:

Сильные кислоты: HCl, HBr, HI,  НNO₃, H₂SO₄, H₂CrO_4, HMnO₄, HClO₄,  HClO_3.

Сильные основания: растворимые (кроме NH₄OH (NH₃· H₂O)), малорастворимые (Са(ОН)₂  Sr(ОН)₂)

2.

1 случай Гидролиз по аниону (соль образована сильным основанием и слабой кислотой)

Na₂CO₃ + H₂O           NaHCO₃ + NaOH

 

2 Na⁺  + CO₃^2- + H⁺ OH^-              HCO₃^- + 2 Na⁺  + OH^- щелочная среда

 

CO₃^2- + H⁺ OH^-             HCO₃^- + OH^- щелочная среда

 

2 случай  Гидролиз по катиону (соль образована слабым основанием и сильной кислотой)

CuCl₂ + H₂O         CuOHCl + HCl

Cu²⁺ + 2Cl^-  + H⁺ OH^-           CuOH⁺  + 2Cl^-  + H⁺ кислая среда

 

Cu²⁺ + H⁺ OH^-           CuOH⁺ + H⁺ кислая среда

3 случай Гидролиз по катиону и аниону (соль образована слабым основанием и слабой кислотой)

NH₄CN + H₂O         NH₄OH + HCN

NH₄⁺ + CN^-  + H⁺ OH^-         NH₄OH + HCN

Среда в растворе слабокислая или слабощелочная (это зависит от констант диссоциации кислоты и основания: у какого электролита она выше, та среда  - в растворе).

3. На практике характер среды определяют с помощью индикаторов (лакмус, метиловый оранжевый, фенолфталеин, универсальный индикатор)

Количественно среду определяют водородным показателем рН. Он принимает значения от 0 до 14. Кислая среда -  рН <7, щелочная среда - рН>7, нейтральная – рН =7.

4. Гидролиз солей – обратимый процесс, поэтому равновесие реакции можно сместить в обратную сторону, в сторону взаимодействия продуктов гидролиза

+ Q    CuCl₂ + H₂O         CuOHCl + HCl – Q

Попробуем рассмотреть факторы смещения равновесия:

1) концентрация

При повышении концентрации исходных веществ равновесие сдвигается в прямом направлении, но в случае с гидролизом разбавление приводит к усилению гидролиза

2) температура

При повышении температуры степень гидролиза увеличивается

Разберёмся какой из факторов усиливает гидролиз в приведённом примере:

1) ↑ С (CuCl₂); 2)  ↑ С (HCl); 3) добавление NaOH; 4) охлаждение раствора

Правильным является ответ 3):

Пояснения: добавление  NaOH связывает  HCl, уменьшая концентрацию продукта, усиливая сдвиг равновесия в прямом направлении.

5.

Полный необратимый гидролиз протекает при совместном процессе гидролиза двух солей одновременно. В результате обмена получается соль разлагаемая водой, что приводит к образованию осадка и газа.

2AlCl₃  + 3Na₂S + 6H₂ O = 6NaCl  + 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑

2Al³⁺ + 6Cl^- + 6Na⁺ + 3S^2- + 6 H⁺ OH^-    =     6Na⁺ + 6Cl^- + 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑

2Al³⁺ +  3S^2- + 6 H⁺ OH^-    =   2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑

Исключение составляют FeCl₃ с сульфидами, в этом случае протекает окислительно-восстановительная реакция.

2 FeCl₃ + 3K₂S_{избыток} = 2FeS + S↓ + 6KCl

2 FeCl_{3 избыток}  + K₂S = 2FeCl₂ + S↓ + 2KCl

6. Гидролиз бинарных соединений

а) гидролиз бинарных соединений металлов

Ca₃ ⁺²N₂^-3 + 6 H₂ O = 3 Ca(OH)₂ + 2NH₃↑

                     (H⁺ OH^-)   

 

приводит к образованию гидроксида металла и водородного соединения неметалла

б) гидролиз бинарных соединений неметаллов

P⁺⁵ Cl₅^-  +   4H₂ O = H₃PO₄ + 5HCl↑

                     (H⁺ OH^-)   

приводит к образованию кислородсодержащей кислоты с соответствующей степенью окисления и водородного соединения неметалла, стоящего на втором месте в химической формуле.