Расчёт значений рН и рОН в разбавленных растворах сильных и слабых кислот и оснований — КиберПедия 

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

Расчёт значений рН и рОН в разбавленных растворах сильных и слабых кислот и оснований

2017-11-22 3899
Расчёт значений рН и рОН в разбавленных растворах сильных и слабых кислот и оснований 5.00 из 5.00 3 оценки
Заказать работу

Зная концентрацию разбавленных растворов кислот и оснований, можно рассчитать величины водородного показателя (рН) и гидроксидного показателя (рОН), определяя тем самым активную реакцию среды.

1) В водных растворах сильных кислот (HNO3, HCl, H2SO4 и др.):

(15)

где С( к-та) - молярная концентрация эквивалента кислоты (для одноосновных кислот она равна молярной концентрации кислоты);

- кажущаяся степень диссоциации (в долях от единицы).

В предельно разбавленных водных растворах сильных кислот кажущаяся степень диссоциации » 1, поэтому [Н+] практически равняется общей концентрации растворов этих кислот:

2) В растворах слабых одноосновных кислот (HCN, СН3СООН, HNO2, HClO и др.):

(16)

где a - степень диссоциации в долях от единицы;

- константа диссоциации кислоты.

Для слабых многоосновных кислот учитывают диссоциацию только по первой ступени. Так, в растворе H2CO3:

3) В водных растворах сильных оснований (NaOH, KОН, Са(ОН)2, Sr(OH)2 и др.):

(17)

где С( осн) - молярная концентрация эквивалента основания (для однокислотных оснований она равна молярной концентрации основания);

В предельно разбавленных водных растворах сильных оснований кажущаяся степень диссоциации » 1, поэтому [ОН-] практически равняется общей концентрации растворов этих щелочей:

.

4) В растворах слабых оснований (NH3∙H2O, RNH2∙H2O):

; (18)

где ‑ константа диссоциации основания (для многокислотных оснований, учитывают диссоциацию только по первой ступени).

Кислотно-основное равновесие биологических жидкостей

Кислотно-основные процессы играют большую роль в жизни человека. Скорость ферментативных реакций в организме человека, процессы обмена веществ и физиологические функции в значительной степени зависят от активной кислотности среды. Необходимым условием нормального течения жизненных процессов является постоянство рН биологических жидкостей (кислотно-основной гомеостаз). Незначительное изменение рН биологических жидкостей вызывает изменение заряда белков, вследствие чего меняется их конформация, а следовательно, и биологические функции (особенно у белков-ферментов) и это, в свою очередь, нарушает нормальное течение процессов обмена веществ.

Сдвиг соотношения концентраций ионов H+ и OH- в сторону увеличения активной кислотности (ацидоз) вызывает уменьшение рН (может возникать в результате нарушения выведения кислот, потери организмом значительных количеств оснований, при наличии высокой концентрации СО2 во вдыхаемом воздухе, при поносах, рвоте кишечным содержимым и другим причинам).

 


Шкала значений pH

Таблица 2. Взаимосвязь концентраций ионов H+ и OH-.

рН                              
[H ], моль/л 100 10−1 10−2 10−3 10−4 10−5 10−6 10−7 10−8 10−9 10−10 10−11 10−12 10−13 10−14
[OH ], моль/л 10−14 10−13 10−12 10−11 10−10 10−9 10−8 10−7 10−6 10−5 10−4 10−3 10−2 10−1 100
рОН                              

 


Сдвиг этого соотношения в сторону уменьшения активной кислотности (алкалоз) вызывает увеличение рН (может развиваться вследствие потери организмом анионов кислот или задержки щелочных катионов; при кишечной непроходимости, при нарушении выведения почками натрия, при поступлении в организм значительных количеств щелочных веществ с пищей или лекарственными препаратами, при отравлениях и по другим причинам). Обе формы нарушения кислотно-основного равновесия в организме в их лёгкой форме у человека устраняют, как правило, медикаментозным путём.

Таблица 3. Значения pH различных биожидкостей организма[4].

Биожидкость pH (в норме) Биожидкость pH (в норме)
Желудочный сок 0,9 - 2,0 Венозная кровь 7,26 - 7,36
Жёлчь в пузыре 5,4 - 6,9 Лимфа 7,35-7,40
Слюна 5,6 - 7,6 межклеточная жидкость 7,26-7,38
Молоко 6,6 - 6,9 Спинно-мозговая жидкость 7,4 - 7,8
Моча 4,8 - 7,5 Содержимое тонкого кишечника 7,0 - 8,0
Кожа (различные слои) 6,2 - 7,5
Эритроциты 7,25 Сок поджелудочной железы 7,5 - 8,5
Артериальная кровь 7,35 - 7,45

Ситуационная задача №2

В 100 мл желудочного сока пациента содержится 0,5 г HCl, 0,234 г NaCl и 1,2 г KCl. Рассчитать pH желудочного сока пациента и определить, соответствует ли его значение норме.

Решение.

Для биологических жидкостей необходимо знать точные значения pH (до сотых), поэтому расчеты следует проводить с использованием не концентраций, а активностей ионов.

В соответствии с уравнениями диссоциации:

HCl H+ + Cl-

NaCl Na+ + Cl-

KCl K+ + Cl-

С(Na+) = C(NaCl) = 0,04 моль/л;

С(K+) = С(KCl) = 0,16 моль/л;

С(H+) = C(HCl) = 0,137 моль/л;

С(Cl-) = 0,137 + 0,04 + 0,16 = 0,337 моль/л;

Ионная сила раствора равна:

Согласно закону Дебая-Хюккеля:

Значения pH желудочного сока в норме составляют 0,9 ‑ 2,0. Полученное значение pH входит в заданный интервал и соответствует норме.


Примеры решения задач

Задача №1

Концентрация ионов водорода в растворе составляет 10-3 моль/л. Рассчитать значения pH, pOH и [ОН-] в данном растворе. Определить среду раствора.

Примечание. Для вычислений используются соотношения: lg10 a = a; 10lg a = а.

Решение.

1) ;

2)

3)

Среда раствора с pH = 3 является кислой, так как pH < 7.

Задача №2

Вычислить рН раствора соляной кислоты с молярной концентрацией 0,002 моль/л.

Решение.

Так как в разбавленном растворе НС1 » 1, а в растворе одноосновной кислоты C(к-та) = C( к-та), то можем записать:

1) ,

2)

Задача №3

К 10 мл раствора уксусной кислоты с C(СН3СООН) = 0,01 моль/л добавили 90 мл воды. Найти разность значений pН раствора до и после разбавления, если (СН3СООН) = 1,85×10-5.

Решение.

1) В исходном растворе слабой одноосновной кислоты:

Следовательно:

2) Добавление к 10 мл раствора кислоты 90 мл воды соответ-ствует 10-кратному разбавлению раствора. Поэтому:

Таким образом:

Задача №4

Найти значение рН раствора гидроксида кальция с C( осн) = 0,002 моль/л, если = 95%.

Решение.

В растворах сильных оснований:

Задача №5

Найти серной кислоты в растворе с C(H2SO4) = 0,001 моль/л и рН 2,72.

Решение.

В растворе сильной кислоты:

Кислота двухосновная, следовательно, сначала необходимо определить молярную концентрацию эквивалента H2SO4 в растворе:

Зная величину pH раствора, можно рассчитать [H+]:

Отсюда:

Задача №6

Рассчитать рН раствора NaOH, если известно, что в 200 мл этого раствора содержится 0,0004 г NaOH (» 1).

Решение.

В разбавленном растворе сильного основания:

Рассчитаем C( NaOH):

Задача №7

Вычислить число ионов гидроксида, содержащихся в 5 мл раствора c pH 3.

Решение.

1)

2)

3)

Для расчёта числа ионов используется соотношение, связывающее число структурных единиц (атомов, ионов, молекул) вещества - N(x), количество этих структурных единиц - n(x) и постоянную Авогадро NА, равную 6,02·1023 моль-1:

.

Отсюда:

Задача №8

Рассчитать массу основания С5H5N·Н2О (гидрат пиридина или пиридиния гидроксид) в 150 мл водного раствора с pH 10, если 5H5N·Н2О) = 6,3·10-6.

Решение.

Массу основания в растворе можно вычислить, зная молярную концентрацию раствора. Так как С5H5N·Н2О - слабое однокислотное основание, то из соотношения 18:

;

.

Концентрацию ионов ОН- найдем из соотношения:

рОН = 14 - рН = 14 - 10 = 4;

Тогда:

Соответственно:

m(С5H5N·Н2О) = С(С5H5N·Н2О)·М(С5H5N·Н2О)·Vр-р =

= 1,6·10-3·97·0,15» 0,023 г.

 

 

Задача №9

Вычислить молярную концентрацию гидроксида калия в растворе c pH 12, если = 90 %.

Решение.

Гидроксид калия является сильным однокислотным основанием, поэтому согласно соотношениям (12), (14) и (16):

Задача №10

Вычислить рН раствора азотной кислоты с C(HNO3) = 0,01 моль/л (расчёт вести через активность ионов Н+).

Решение.

Для определения коэффициента активности сначала следует вычислить ионную силу раствора I:

Величину , отвечающую I = 0,01, можно рассчитать по формуле:

Отсюда:

Если принять = 1, то:

Для точных расчётов сотые доли имеют значение.

Задача №11

Рассчитать рН раствора, в 100 мл которого находится 0,1 г гидроксида натрия и 0,174 г сульфата калия.

Решение.

Молярные концентрации электролитов в растворе составляют:

Ионная сила раствора, содержащего ионы Na+, K+, ОН- и SO42-, равна:

Коэффициент активности гидроксид-ионов и их активность соответственно равны:

Из соотношения (3) находим активность ионов водорода:

Таким образом:

 

Задача №12

Найти число недиссоциированных молекул кислоты в 500 мл раствора HF, если = 10 %, pH = 2,5, (НF) = 7,2×10-4.

Решение.

В растворе слабой одноосновной кислоты молярную концентрацию кислоты можно рассчитать по формуле (16):

.

Общее количество кислоты (n0) в заданном объёме раствора равно:

.

Количество недиссоциированной кислоты (n) найдем по формуле:

.

Число недиссоциированных молекул кислоты N(HF) равно:


Вопросы для самоконтроля

1. Какие ионы образуются при диссоциации воды? Составьте выражение для константы диссоциации воды.

2. Что называется ионным произведением воды? Каково численное значение при 20-250С?

3. Чем может быть вызвано изменение величины ионного произведения воды?

4. Изменится ли ионное произведение воды при добавлении к ней кислоты, щёлочи или соли?

5. Являются ли концентрации ионов Н+ и ОН- в водных растворах сопряжёнными величинами?

6. Может ли в водном растворе кислоты (щёлочи) концентрация ионов Н+ или ОН- быть равной нулю?

7. Что понимают под терминами кислая, нейтральная, щелочная среда?

8. Что такое активная, потенциальная и общая кислотность в растворах кислот? Что называют активной реакцией среды?

9. Как определяют водородный и гидроксидный показатели? Какова взаимосвязь рН и рОН?

10. Что представляет собой шкала значений рН? Каковы значения рН в нейтральной, кислой и щелочной средах?

11. Имеет ли значение постоянство активной реакции среды в жизнедеятельности человека? Каковы значения рН важнейших биологических жидкостей (кровь, желудочный сок, моча, пот, слюна)?

12. Что такое ацидоз? Что такое алкалоз?

13. Какой вид имеют формулы для расчёта активной кислотности в растворах сильных и слабых кислот и оснований?

14. Может ли присутствие NaCl оказать влияние на величину pH раствора соляной кислоты?

15. Могут ли величины рН и рОН принимать отрицательные значения?


Варианты задач для самостоятельного решения

Вариант №1

1. Определить [Н+] и [ОН-], если рН раствора равен 4.

2. Вычислить гидроксидный показатель желудочного сока, если известно, что 100 мл его содержит 0,365 г хлороводорода (» 1) и 0,585 г хлорида натрия.

3. Рассчитать массу основания NH3×Н2О в 500 мл раствора с рН 10,5, если (NH3×Н2О) = 4,74.

Вариант №2

1. Вычислить число ионов Н+, находящихся в 25 мл раствора, если рОН = 14.

2. Рассчитать рН раствора гидроксида кальция с C(Са(ОH)2) = 0,02 моль/л, если = 90%.

3. Найти массу уксусной кислоты в 100 мл раствора с рOН 10, если (СН3СООН) = 1,8×10-5.

Вариант №3

1. Определить рН раствора и [Н+] в растворе, если [ОН-] = 3×10-5 моль/л. Указать характер среды.

2. Вычислить массу гидроксида бария в 250 мл раствора c рН 13, если » 1.

3. Рассчитать рН раствора бензойной кислоты с молярной концентрацией 0,01 моль/л, если 6Н5СООН) = 6,3×10-5. Определить рН раствора при разбавлении его водой в 5 раз.

Вариант №4

1. Вычислить рН раствора и [Н+] в растворе, если 40 мл раствора содержат 12,04·1020 ионов гидроксида. Указать характер среды.

2. Рассчитать рОН раствора синильной кислоты с молярной концентрацией эквивалента 0,01 моль/л, если (HCN) = 8×10-10.

3. Найти рН раствора, в 200 мл которого растворено 0,63 г азотной кислоты ( = 1) и 0,261 г нитрата бария.

 

 

Вариант №5

1. Определить [Н+] и [ОН-] в растворе, рОН которого равен 5.

2. Вычислить молярную концентрацию гидроксида натрия в растворе c pH 13,5, если = 75%.

3. Рассчитать величину рН раствора, в 250 мл которого находится 0,46 г муравьиной кислоты, если (HCООН) = 2,2×10-4. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 3 раза?

Вариант №6

1. Рассчитать число ионов ОН-, находящихся в 2 мл раствора, если рН = 10.

2. К 100 мл раствора хлорной кислоты с C(НС1О4) = 0,1 моль/л (» 1) прибавили 100 мл Н2О. Найти рОН раствора до и после разбавления.

3. Вычислить массу основания СН3NH2×Н2О в 650 мл раствора c pH 11,5, если (СН3NH2×Н2О) = 4,4·10−4.

Вариант №7

1. Вычислить рОН раствора и [ОН-] в растворе, если [Н+] = 5×10-8 моль/л.

2. Рассчитать молярную концентрацию основания С2Н5NH2·H2O в растворе с рН 11,7, если 2Н5NH2×Н2О) = 5,6×10-4.

3. Найти рН раствора гидроксида калия, если известно, что 100 мл этого раствора содержит 0,0056 г KОН. (» 1). Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 2 раза?

Вариант №8

1. Определить [Н+] и [ОН-] в растворе, pH которого равен 6.

2. Вычислить рН раствора, в 500 мл которого находится 0,05 г LiOH. Диссоциацию щёлочи считать полной. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 10 раз?

3. Найти массу азотистой кислоты, содержащейся в 800 мл раствора с рOН 11,4, если (HNO2) = 4×10-4.

 

 

Вариант №9

1. Определить рОН раствора, если 1250 мл раствора содержат 3,01·1023 ионов водорода.

2. Найти рН раствора фтороводородной кислоты, если в 10 мл этого раствора растворено 0,004 г HF, а (HF) = 6,6×10-4. Как и насколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 3 раза?

3. Вычислить массу гидроксида стронция в 300 мл раствора с рН 12,8, если » 95%.

Вариант №10

1. Вычислить рН раствора и [Н+] в растворе, если [ОН-] = 4×10-4 моль/л. Определить характер среды.

2. Рассчитать массу хлороводорода, содержащегося в 1,5 мл желудочного сока с рН 1,8, если » 1.

3. Определить водородный показатель раствора диметиламина с C((СН3)2NH×Н2О) = 0,01 моль/л, если ((СН3)2NH×Н2О) = 6,1×10-4. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 15 раз?

Вариант №11

1. Определить [Н+] и [ОН-], если рН раствора равен 1.

2. Вычислить значение рН раствора, в 450 мл которого содержится 0,07 г гидрата аммиака, если (NH3×Н2О) = 1,85·10−5.

3. К 125 мл раствора серной кислоты с C(Н24) = 0,03 моль/л (» 91%) добавлено 125 мл воды. Найти рОН раствора до и после разбавления, если увеличивается до 95%.

Вариант №12

1. Вычислить число ионов Н+, находящихся в 30 мл раствора, если рОН = 1.

2. Найти рН раствора гидроксида рубидия, если в 120 мл этого раствора содержится 0,204 г RbОН (» 1) и 0,87 г K2SO4.

3. Определить массу пропионовой кислоты в 750 мл раствора c pOH 11,5, если 2Н5СООН) = 1,3×10-5. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 7 раз?

Вариант №13

1. Определить [Н+] и [ОН-] в растворе, рОН которого равен 4.

2. Найти рН раствора, в 400 мл которого растворено 0,256 г йодоводорода, если » 98%.

3. Рассчитать массу основания С6Н5NH2×Н2О в 1500 мл водного раствора c pH 9, если 6Н5NH2×Н2О) = 3,8·10−10. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 8 раз?

Вариант №14

1. Определить рОН раствора и [ОН-], если 4 мл раствора содержат 24,08·1019 ионов водорода. Указать характер среды.

2. Вычислить молярную концентрацию бензойной кислоты в растворе с pOH 10,6, если 6Н5СООН) = 6,3×10-5. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 5 раз?

3. Рассчитать рН раствора, содержащего гидроксид калия с С(KОН) = 0,005 моль/л и нитрат натрия с С(NаNO3) = 0,015 моль/л.

Вариант №15

1. Вычислить [Н+] и [ОН-] в растворе, рОН которого равен 6,5.

2. Определить массу уксусной кислоты в 350 мл раствора с pOH 10,4, если (СН3СООН) = 1,8×10-5.

3. К 25 мл раствора гидроксида кальция с C(Сa(OH)2) = 0,015 моль/л (» 90%) добавлено 125 мл воды. Найти рН раствора до и после разбавления, если увеличивается до 99%.

Вариант №16

1. Определить число ионов ОН-, находящихся в 20 мл биологической жидкости, водородный показатель которой равен 7,35.

2. Рассчитать рОН раствора, в 50 мл которого находится 0,027 г бромоводорода, если » 1. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 3 раза?

3. Вычислить массу основания СН3NH2×Н2О в 300 мл водного раствора с pH 11, если (СН3NH2×Н2О) = 4,4×10-4.

 

 

Вариант №17

1. Вычислить рН раствора и [Н+] в растворе, если [ОН-] = 2×10-4 моль/л. Определить характер среды.

2. Найти рН раствора, в 500 мл которого находится 0,005 моль гидроксида натрия и 0,01 моль хлорида кальция.

3. Рассчитать массу циановодородной кислоты, содержащейся в 400 мл раствора c pOH 11,4, если (HСN) = 8×10-10.

Вариант №18

1. Определить соотношение [ОН-] в крови (рН = 7,4) и в спинномозговой жидкости (рН = 7,5).

2. Найти водородный показатель раствора азотной кислоты с C(НNО3) = 10-9 моль/л, если » 1.

3. Рассчитать массу основания С2Н5NH2·H2O в 1800 мл водного раствора с pH 11,2, если 2Н5NH2×Н2О) = 5,6·10−4. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 5 раз?

Вариант №19

1. Определить рОН раствора, если 190 мл раствора содержат 15,05·1013 ионов водорода.

2. Вычислить рН раствора гидроксида бария, если известно, что 750 мл этого раствора содержит 0,513 г Ва(ОН)2. Как и на сколько изменится рН раствора при разбавлении его водой в 20 раз? В обоих случаях диссоциацию щелочи считать полной.

3. К 10 мл раствора муравьиной кислоты с C(НСООН) = 0,15 моль/л прибавили 40 мл Н2О. Найти рОН раствора до и после разбавления, если (HCООН) = 2,2×10-4.

Вариант №20

1. Определить гидроксидный показатель раствора гидроксида цезия с C(CsОН) = 10-9 моль/л, если » 1.

2. Рассчитать число недиссоциированных молекул слабой одноосновной кислоты в 800 мл раствора, если степень диссоциации кислоты составляет 2,5%, рН раствора равен 3,5, а = 1,85×10-5.

3. Вычислить водородный показатель раствора, в 300 мл которого содержится 0,384 г йодоводорода и 0,284 г сульфата натрия.

 

ГЛАВА 3. ГИДРОЛИЗ

Растворение веществ в воде часто сопровождается химическим взаимодействием обменного характера, приводящим к их разложению.

Разложение веществ под действием воды, протекающее по схеме:

AB + H-OH ⇄ AН + BОН

называется гидролизом.

Гидролизу могут подвергаться самые различные вещества: органические (сложные эфиры, жиры, углеводы и др.), неорганические (соли, карбиды, нитриды и др.), а также высокомолекулярные соединения (белки).

Процессы ферментативного гидролиза играют важнейшую роль в пищеварении и тканевом обмене веществ всех живых организмов. Так, высокомолекулярные соединения гидролизуются до низкомоле-кулярных продуктов (аминокислоты, глюкоза и т. п.), которые затем всасываются из кишечника и переносятся в различные ткани, где подвергаются дальнейшим превращениям.

Наибольшее практическое значение имеет гидролиз:

а) органических полимеров (белков, полисахаридов и т. п.), обычно протекающий в присутствии биологического катализатора;

б) сложных эфиров, в частности, жиров;

в) солей.

Ниже более подробно будет рассмотрен гидролиз солей, который играет большую роль в регулировании кислотности среды и в поддержании в организме кислотно-основного гомеостаза.

Гидролиз солей

Водные растворы солей имеют различные значения рН, причем часто среда раствора соли является сильнокислой (AlCl3, ZnSO4) или сильнощелочной (K2СО3, Na3PO4). Причиной этого является гидролиз солей.

Гидролизом солей называется обменное взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию малодиссоциированных соединений.

Процесс гидролиза солей включает в себя две стадии: электро-литическую диссоциацию соли на ионы с последующим переходом протона от молекулы воды к аниону:

CO32- + H-OH ⇄ НCO3- + ОН-,

либо от гидратированного катиона металла к молекуле воды:

Fe3+×nH2O + H-OH ⇄ FeOH2+×(n-1)H2O + Н3O+.

Движущей силой процесса гидролиза является образование малодиссоциированных или малорастворимых соединений.

В обоих случаях происходит смещение равновесия диссоциации воды:

H2O ⇄ Н+ + ОН-.

В результате в растворе увеличивается концентрация ионов Н+ или ОН-, что приводит к изменению значения рН раствора.

Соли, образованные катионами сильных оснований и анионами сильных кислот (Na2SO4, CaCl2, KI, Sr(NO3)2 и др.), не гидролизуются, так как катионы и анионы этих солей не образуют с водой малодиссоциированных электролитов. Водные растворы таких солей имеют нейтральную реакцию среды (рН = 7).

Считается, что не гидролизуются и нерастворимые соли.

Гидролизу подвергаются три типа солей.

Гидролиз по аниону

Такой тип гидролиза характерен для солей, образованных катионами сильного основания и анионами слабой кислоты (CH3COONa, KCN, Ca(OCl)2, NaF и др.). Водные растворы солей этого типа имеют щелочную реакцию.

Пример 1. Гидролиз ацетата натрия CH3COONa.

Решение.

Эта соль образована слабой кислотой (CH3COOH) и сильным основанием (NaOH). Гидролиз данной соли протекает по аниону (CH3COO-) в одну ступень и описывается при помощи либо полного молекулярного уравнения:

CH3COONa + H-OH ⇄ CH3COOH + NaОН;

либо сокращённого молекулярно-ионного уравнения:

CH3COO- + H-OH ⇄ CH3COOH + ОН-.

Анион слабой кислоты, являясь одновременно сильным основанием Брёнстеда, частично выигрывает конкуренцию за протон H+.
В результате связывания ионов Н+ ионами СН3СОО- в CH3COOH концентрация ионов ОН- в растворе увеличивается и, таким образом, раствор приобретает щелочную реакцию.

Соли, образованные многоосновнымислабыми кислотами (Na2S, Na2CO3, K3PO4, Na2SO3 и др.), гидролизуются ступенчато, образуя в качестве промежуточных продуктов кислые соли. При этом в наибольшей степени всегда протекает первая ступень гидролиза соли.

Пример 2. Гидролиз сульфида калия K2S.

Решение.

Гидролиз данной соли протекает по аниону (S2-) в две ступени:

первая ступень:

K2S + H-OH ⇄ KHS + KОН,

S2- + H-OH ⇄ HS- + ОН-;

вторая ступень:

KHS + H-OH ⇄ H2S + KОН,

HS- + H-OH ⇄ H2S + ОН-.

Вторая ступень гидролиза протекает значительно слабее, чем первая; её следует учитывать только при нагревании и разбавлении раствора.

Гидролиз по катиону

Подобным образом гидролизуются соли, образованные катионами слабого основания и анионами сильной кислоты (NH4C1, FeSO4, ZnCl2 и др.). Водные растворы солей этого типа имеют кислую реакцию.

Соли, образованные многозарядными катионами слабого основания, гидролизуются ступенчато, образуя в качестве промежуточных продуктов основные соли, причем также преобладает первая ступень гидролиза.

Пример 3. Гидролиз нитрата цинка Zn(NO3)2.

Решение.

Эта соль образована сильной кислотой (HNO3) и слабым основанием (Zn(OH)2).

Гидролиз данной соли протекает по катиону (Zn2+) в две ступени:

первая ступень:

Zn(NO3)2 + H-OH ⇄ ZnOHNO3 + HNO3,

Zn2+ + H-OH ⇄ ZnOH+ + H+;

вторая ступень:

ZnOHNO3 + H-OH ⇄ Zn(OH)2 + HNO3,

ZnOH+ + H-OH ⇄ Zn(OH)2 + H+.

Пример 4. Гидролиз сульфата хрома Cr2(SO4)3.

Решение.

Гидролиз данной соли протекает по катиону (Сr3+) в три ступени:

первая ступень:

Cr2(SO4)3 + 2H-OH ⇄ 2CrOHSO4 + H2SO4,

Cr3+ + H-OH ⇄ CrOH2+ + H+;

вторая ступень:

2CrOHSO4 + 2H-OH ⇄ [Cr(OH)2]2SO4 + H2SO4,

CrOH2+ + H-OH ⇄ Cr(OH)2+ + H+;

третья ступень:

[Cr(OH)2]2SO4 + 2H-OH ⇄ 2Cr(OH)3 + H2SO4,

Cr(OH)2+ + H-OH ⇄ Cr(OH)3 + H+.

В обоих случаях вторая и третья ступени гидролиза протекают заметно только при нагревании и разбавлении раствора.


Поделиться с друзьями:

Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...

Типы сооружений для обработки осадков: Септиками называются сооружения, в которых одновременно происходят осветление сточной жидкости...

Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.266 с.