Гидролиз солей. Часть II
В первой части мы дали определение гидролиза, вспомнили некоторые факты о солях. Сейчас мы обсудим сильные и слабые кислоты и выясним, что "сценарий" гидролиза зависит именно от того, какой кислотой и каким основанием образована данная соль.
← Гидролиз солей. Часть I
Сильные и слабые электролиты
Напомню, что все кислоты и основания можно условно разделить на сильные и слабые. Сильные кислоты (и, вообще, сильные электролиты) в водном растворе диссоциируют практически полностью. Слабые электролиты распадаются на ионы в незначительной степени.
К сильным кислотам относятся:
- H2SO4 (серная кислота),
- HClO4 (хлорная кислота),
- HClO3 (хлорноватая кислота),
- HNO3 (азотная кислота),
- HCl (соляная кислота),
- HBr (бромоводородная кислота),
- HI (иодоводородная кислота).
Ниже приведен список слабых кислот:
- H2SO3 (сернистая кислота),
- H2CO3 (угольная кислота),
- H2SiO3 (кремниевая кислота),
- H3PO3 (фосфористая кислота),
- H3PO4 (ортофосфорная кислота),
- HClO2 (хлористая кислота),
- HClO (хлорноватистая кислота),
- HNO2 (азотистая кислота),
- HF (фтороводородная кислота),
- H2S (сероводородная кислота),
- большинство органических кислот, напр., уксусная (CH3COOH).
Естественно, невозможно перечислить все существующие в природе кислоты. Приведены лишь наиболее "популярные". Следует также понимать, что разделение кислот на сильные и слабые является достаточно условным.
Существенно проще обстоят дела с сильными и слабыми основаниями. Можно воспользоваться таблицей растворимости. К сильным основаниям относятся все растворимые в воде основания, кроме NH4OH. Эти вещества называют щелочами (NaOH, KOH, Ca(OH)2 и т. д.)
Слабые основания - это:
- все нерастворимые в воде гидроксиды (напр., Fe(OH)3, Cu(OH)2 и т. д.),
- NH4OH (гидроксид аммония).
Гидролиз солей. Главные факты
Читающим эту статью может показаться, что мы уже забыли об основной теме разговора, и ушли куда-то в сторону. Это не так! Наша беседа о кислотах и основаниях, о сильных и слабых электролитах имеет прямое отношение к гидролизу солей. Сейчас вы в этом убедитесь.
Итак, позвольте изложить вам основные факты:
- Не все соли подвергаются гидролизу. Существуют гидролитически устойчивые соединения, например, хлорид натрия.
- Гидролиз солей может быть полным (необратимым) и частичным (обратимым).
- В ходе реакции гидролиза происходит образование кислоты или основания, изменяется кислотность среды.
- Принципиальная возможность гидролиза, направление соответствующей реакции, ее обратимость или необратимость определяются силой кислоты и силой основания, которыми образована данная соль.
- В зависимости от силы соответствующей кислоты и соотв. основания, все соли можно условно разделить на 4 группы. Для каждой из этих групп характерен свой "сценарий" гидролиза.
Сильная кислота, слабое основание | Слабая кислота, сильное основание | Слабая кислота, слабое основание | Сильная кислота, сильное основание | |
Направление гидролиза | По катиону | По аниону | По катиону и по аниону | Гидролиз не идет |
Характер среды | Кислая | Щелочная | Близкая к нейтральной | Нейтральная |
Продукты реакции | Кислота и основная соль | Основание и кислая соль | Довольно разнообразны | - |
Пример 4. Соль NaNO3 образована сильной кислотой (HNO3) и сильным основанием (NaOH). Гидролиз не идет, новых соединений не образуется, кислотность среды не изменяется.
Пример 5. Соль NiSO4 образована сильной кислотой (H2SO4) и слабым основанием (Ni(OH)2). Идет гидролиз по катиону, в ходе реакции образуются кислота и основная соль.
Пример 6. Карбонат калия образован слабой кислотой (H2CO3) и сильным основанием (KOH). Гидролиз по аниону, образование щелочи и кислой соли. Щелочная среда раствора.
Пример 7. Сульфид алюминия образован слабой кислотой (H2S) и слабым основанием (Al(OH)3). Идет гидролиз как по катиону, так и по аниону. Необратимая реакция. В ходе процесса образуются H2S и гидроксид алюминия. Кислотность среды меняется в незначительной степени.
Попробуйте самостоятельно:
Упражнение 2. К какому типу относятся следующие соли: FeCl3, Na3PO3, KBr, NH4NO2? Подвергаются ли эти соли гидролизу? По катиону или по аниону? Что образуется в ходе реакции? Как меняется кислотность среды? Уравнения реакций можно пока не записывать.
Нам осталось последовательно обсудить 4 группы солей и для каждой из них привести специфический "сценарий" гидролиза. В следующей части мы начнем с солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой.