Конспект урока: Гидролиз солей

Начнём с определения понятия «гидролиз».

При обсуждении свойств кислот и оснований мы говорили о том, что они способны изменять окраску индикаторов за счёт наличия тех или иных ионов в растворе. Давая характеристику солям, подобное свойство мы не упоминали, но на самом деле некоторые соли также способны изменять окраску индикаторов в воде. Причиной подобного является гидролиз, который протекает в растворе.

Любая соль может быть получена при взаимодействии основания и кислоты.

Например, сульфит калия образован сильным основанием $\mathrm{KOH}$ и слабой кислотой ${\mathrm{H}}_2{\mathrm{SO}}_3$. В зависимости от силы кислоты и основания соли делят на четыре группы. Рассмотрим каждую группу более подробно.

l. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой

Например, $\mathrm{NaCl}, {\mathrm{K}}_2{\mathrm{SO}}_4, {\mathrm{BaI}}_2$.

Такие соли не подвергаются гидролизу, так как в растворе и катионы, и анионы окружены гидратными оболочками и из-за этого взаимодействия с молекулами воды не происходит.

Реакция среды нейтральная.

Реакция среды определяется двумя ионами — ${\mathrm{H}}^{+}$ и ${\mathrm{ОН}}^{-}$. Если в растворе накапливаются протоны водорода, то реакцию среды называют кислотной, если накапливаются гидроксид-анионы, то щелочной.

Для характеристики сред ввели особую величину — водородный показатель pH («пэ-аш»). Для нейтральной среды pH = 7. Если pH < 7, то среда кислотная. Если pH > 7, то среда щелочная.

ll. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой

Например, ${\mathrm{AlCl}}_3, {\mathrm{ZnSO}}_4, \mathrm{Cu}{\left({\mathrm{NO}}_3\right)}_2$.

Гидролиз идёт по катиону. Реакция среды — кислотная.

Запишем уравнение гидролиза для хлорида алюминия. Начнём с уравнения диссоциации соли:
 

${\mathrm{AlCl}}_3 = {\mathrm{Al}}^{3+} + 3{\mathrm{Cl}}^{-}$.

Выбираем слабый ион. В нашем случае это катион ${\mathrm{Al}}^{3+}$.

Далее уравнение гидролиза данного иона:
 

${\mathrm{Al}}^{3+} + {\mathrm{Н}}^{+}{\mathrm{ОН}}^{-} \leftrightarrow {\mathrm{AlOH}}^{2+} + {\mathrm{Н}}^{+}$.

${\mathrm{Н}}^{+}{\mathrm{ОН}}^{-}$ — это вода. Катион алюминия притянет к себе гидроксид-анион от воды, а протоны водорода ${\mathrm{Н}}^{+}$ будут накапливаться в растворе, создавая кислотную среду.

Для записи суммарного уравнения гидролиза в молекулярном виде нужно дописать хлорид-ионы, которые также присутствуют в растворе:
 

${\mathrm{AlCl}}_3 + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} = \mathrm{Al}\left(\mathrm{OH}\right){\mathrm{Cl}}_2 + \mathrm{HCl}$.

lll. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой

Например, ${\mathrm{KNO}}_2, {\left({\mathrm{CH}}_3\mathrm{COO}\right)}_2\mathrm{Ca}, {\mathrm{Na}}_2\mathrm{S}, \mathrm{LiF}$.

Гидролиз идёт по аниону. Реакция среды — щелочная.

Запишем уравнение гидролиза для сульфида натрия:
 

${\mathrm{Na}}_2\mathrm{S} = 2{\mathrm{Na}}^{+} + {\mathrm{S}}^{2-}$,

${\mathrm{S}}^{2-} + {\mathrm{Н}}^{+}{\mathrm{ОН}}^{-} \leftrightarrow {\mathrm{HS}}^{-} + {\mathrm{OH}}^{-}$,

${\mathrm{Na}}_2\mathrm{S} + {\mathrm{H}}_2\mathrm{O} = \mathrm{NaHS} + \mathrm{NaOH}$.

lV. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой 

Например, ${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{S}}_3, {\left({\mathrm{NH}}_4\right)}_2{\mathrm{CO}}_3, {\mathrm{CrF}}_3$.

Гидролиз идёт и по катиону, и по аниону.

Например, 

${\mathrm{Al}}_2{\mathrm{S}}_3 + 6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O} = 2\mathrm{Al}{\left(\mathrm{OH}\right)}_3 + 3{\mathrm{H}}_2\mathrm{S}\uparrow$.

В таблице растворимости подобные соли часто отмечены пропуском. Это значит, что они не существуют в растворах, их гидролиз необратим, так как один или оба продукта удаляются из сферы реакции в виде газа или осадка. Среду гидролиза  таких солей принято считать нейтральной.

• Любая соль — это продукт взаимодействия основания и кислоты
• Гидролиз соли всегда протекает по слабому иону
• Реакция среды определяется сильным ионом