9.1. Определение и сущность гидролиза

2. Гидролиз солей различных типов.

3. Обратимый и необратимый гидролиз.

Слово «гидролиз» (от греч. ὕδωρ – вода и λύσις – разложение) - переводится как разложение водой.

• Гидролизом соли называют взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита.

Сущность процесса гидролиза сводится к химическому взаимодействию катионов или анионов соли с гидроксид-ионами или ионами водорода из молекул воды. В результате этого взаимодействия образуется слабый электролит. Химическое равновесие процесса диссоциации воды смещается вправо, в сторону образования ионов. Поэтому в водном растворе соли появляется избыток свободных ионов Н⁺ или ОН^–, что и определяет среду раствора соли.

• При разбавлении раствора или при повышении температуры степень гидролиза увеличивается.

92. Гидролиз солей различных типов

Любую соль можно представить как продукт реакции нейтрализации. В зависимости от силы исходных кислоты и основания различают 4 типа солей. Гидролиз солей разных типов протекает по-разному и дает различную среду раствора.

• Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, подвергается гидролизу по анионному типу, среда раствора – щелочная (рН > 7), например:

СН₃СООNa + HOH ⇆ СН₃СООH + NaOH,

СН₃СОО^– + HOH ⇆ СН₃СООH + OH^–.

В том случае, когда соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием, гидролиз по аниону протекает ступенчато и число ступеней гидролиза зависит от основности слабой кислоты. На первых ступенях гидролиза образуется кислая соль (вместо кислоты) и сильное основание, например:

1-я ступень:

Na₂SO₃ + HOH ⇆ NaHSO₃ + NaOH,

SO₃^2– + HOH ⇆ HSO₃^– + OH^–;

2-я ступень:

NaHSO₃ + HOH ⇆ H₂SO₃ + NaOH,

HSO₃^– + HOH ⇆ H₂SO₃ + OH^–.

суммарно:

Na₂SO₃ + 2HOH ⇆ H₂SO₃ + 2NaOH,

SO₃^2– + 2HOH ⇆ H₂SO₃ + 2OH^–.

• Соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, подвергается гидролизу по катионному типу, среда раствора – кислая (рН < 7), например:

NH₄Br + HOH ⇆ NH₄OH + HBr,

NH₄⁺ + HOH ⇆ NH₄OH + H⁺.

• Если соль образована слабым многокислотным основанием и сильной кислотой, катионный гидролиз протекает cтупенчато в зависимости от кислотности слабого основания. Вместо основания на первых ступенях такого гидролиза образуется основная соль, например:

1-я ступень:

ZnCl₂ + HOH ⇆ Zn(OH)Cl + HCl,

Zn²⁺ + HOH ⇆ Zn(OH)⁺ + H⁺;

2-я ступень:

Zn(OH)Cl + HOH ⇆ Zn(OH)₂ + HCl,

Zn(OH)⁺ + HOH ⇆ Zn(OH)₂ + H⁺.

суммарно:

ZnCl₂ + 2HOH ⇆ Zn(OH)₂ + 2HCl.

• Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуется одновременно и по катиону, и по аниону. Реакция растворов этих солей может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной, в зависимости от степени диссоциации продуктов гидролиза, например:

(NH₄)₂CO₃ + 2HOH 2NH₄OH + H₂СО₃,

2NH₄⁺ + СО₃^2– + 2НОН 2NH₄OH + H₂CO₃.

• Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается, т.к. в процессе реакции не образуется слабый электролит; среда раствора при этом нейтральная, например:

NaCl + HOH - нет реакции.

9.3. Обратимый и необратимый гидролиз

Для большинства солей гидролиз является обратимым процессом, однако некоторые соли полностью разлагаются водой, т. е. для них гидролиз – необратимый процесс.

• Необратимому гидролизу подвергаются соли, образованные слабым нерастворимым или летучим основанием и слабой нерастворимой или летучей кислотой.

• Такие соли не могут существовать в водных растворах (Аl₂S₃, Fe₂(СО₃)₃ и т.п.), например:

Al₂S₃ + 6HOH = 2Al(OH)₃ ↓+ 3H₂S↑.

Из-за необратимого гидролиза в реакциях обмена между водными растворами двух солей не всегда образуются новые соли. В таких случаях необходимо учитывать реакции гидролиза исходных солей. Например, при взаимодействии водных растворов сульфида калия и хлорида алюминия сначала протекают обменные реакции исходных реагентов с водой, а потом – продуктов реакции между собой. Процесс описывается суммарным уравнением реакции:

3К₂S + 2AlCl₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ ↓+ 3H₂S↑ + 6KCl.