Вычисление концентрации ионов водорода и степени гидролиза в водных растворах гидролизующихся бинарных солей

Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

При рассмотрении этого вопроса выделяют четыре типа солей:

1. соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой;

2. соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой;

3. соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой;

4. соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой.

Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой.

Примером такой соли является хлорид аммония NH₄Cl. Гидролиз хлорида аммония:

NH₄Cl + НОН ® NH₄OH + НCl

В ионном виде:

NH₄⁺ + НОН « NH₄OH + H⁺

Такой случай гидролиза называется гидролизом по катиону. Водные растворы солей, гидролизующихся по катиону имеют кислую реакцию (это видно из уранения реакции гидролиза в ионной форме).

Выведем формулу для расчета рН водных растворов солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой. Процесс гидролиза равновесный и обратимый и к нему применим закон действующих масс:

Постоянную концентрацию воды переносим в левую сторону:

Произведение двух постоянных величин называют константой гидролиза .

Умножим и разделим правую часть на концентрацию гидроксид-ионов:

Учитывая, что и получаем:

Таким образом, справедливо:

Из уравнения реакции видно, что .

, т.е. равновесная концентрация ионов аммония равна разности общей или аналитической концентрации соли С_с и концентрации соли, подвергшейся гидролизу. В свою очередь, концентрация соли, подвергшейся гидролизу, равна концентрации образовавшихся ионов водорода. Как правило справедливо, что << . В этом случае . С учетом этого получаем:

Отсюда выражаем концентрацию ионов водорода:

Прологарифмируем это выражение и домножим на -1:

- это формула для расчета рН водных растворов солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой (рН водных растворов таких солей всегда меньше 7!!!).

Степень гидролиза:

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой. Примером такой соли является ацетат натрия СН₃СООNа. Гидролиз ацетата натрия:

СН₃СООNа + НОН ® СН₃СООН + NаOH

В ионном виде:

СН₃СОО^- + НОН « СН₃СООН + ОH^-

Такой случай гидролиза называется гидролизом по аниону. Водные растворы солей, гидролизующихся по аниону имеют щелочную реакцию (это видно из уравнения реакции гидролиза в ионной форме).

Формула для расчета рОН водных растворов таких солей выводится также, как в предыдущем случае и имеет вид:

Учитывая, что , получаем формулу для расчета рН таких растворов:

- рН таких растворов всегда больше 7

Степень гидролиза:

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой.

Примером такой соли является ацетат аммония СН₃СООNН₄. Гидролиз ацетата аммония:

СН₃СООNН₄ + НОН ® СН₃СООН + NН₄OH

В ионном виде:

СН₃СОО^- + NH₄⁺ + НОН « СН₃СООН + NН₄OH

Такой случай гидролиза называется гидролизом по катиону и по аниону. Водные растворы солей, гидролизующихся по катиону и аниону могут иметь кислую, нейтральную или щелочную реакцию, в зависимости от соотношения силы кислоты и силы основания, образующих соль. Если кислота сильнее основания, то среда кислая. Если основание сильнее кислоты, то среда щелочная. В данном примере сила кислоты и основания одинакова ( ) и водный раствор этой соли имеет нейтральную среду.