025. Гідроліз солей
Чи завжди нейтральні водні розчини солей? Вода – нейтральна, тому що містить гідроген-іони і гідроксид-іони в однакових кількостях.
H2O = H+ + OH–
Чи зміщується рівновага при розчиненні у воді солей? Нагадаємо, що при надлишку гідроген-іонів H+ середовище кисле, при надлишку гідроксид-іонів OH- – лужне. Солі складаються з двох іонів: катіона – позитивно зарядженого іона і аніона – негативно зарядженого іона. Кислоти і основи бувають слабкими, малорозчинними, і сильними – розчинними. Якщо сіль утворена рівними за силою кислотою і основою, розчин такої солі нейтральний. Коли сили нерівні – кислотність визначає найсильніший. Наприклад, натрій силікат Na2SiO3 – сіль сильної основи – їдкого натру NaOH і слабкої силікатної кислоти H2SiO3. При розчиненні в воді натрій силікату середовище стає лужним. Лакмус забарвлюється в синій колір.
Na2SiO3 + H2O ↔ NaHSiO3 + NaOH
SiO32‑ + HOH ↔ HSiO3‑ + OH‑
Розчин натрій сульфату Na2SO4 – нейтральний, ця сіль утворена сильною основою – їдким натром NaOH і сильною сульфатною кислотою H2SO4. Лакмус не змінює колір.
Розчин натрій карбонату Na2CO3 має лужну реакцію, сіль утворена сильною основою – їдким натром NaOH і слабкою карбонатною кислотою H2CO3. Лакмус вказує на лужну реакцію.
Na2CO3 + HOH ↔ NaHCO3+ NaOH
CO32‑ + HOH ↔ HCO3‑ + OH‑
Розчин натрій хлориду NaCl, солі сильної основи NaOH і сильної хлоридної кислоти HCl, нейтральний. Лакмус не змінює колір.
Сульфат цинку ZnSO4 – сіль слабкої основи – цинк гідроксиду Zn(OH)2 і сульфатної кислоти H2SO4. Сильна сульфатна кислота визначає реакцію розчину цинк сульфату – лакмус червоніє. При розчиненні в воді цинк сульфату утворюється малорозчинний цинк гідроксид, який зв'язує іони гідроксиду води, залишаючи в надлишку гідроген-іони.
2ZnSO4 + 2HOH ↔ (ZnOH)2SO4 + H2SO4
Zn2+ + HOH ↔ ZnOH + + H+
Амоній хлорид NH4Cl – сіль слабкої основи амоній гідроксиду NH3·H2О і сильної хлоридної кислоти HCl. Лакмус стає червоним, вказуючи на кислу реакцію розчину амоній хлориду.
NH4Cl + HOH ↔ NH4OH + HCl
NH4+ + HOH ↔ NH4OH + H+
Ми спостерігали результат розчинення солей у воді – гідролізу солей, і переконалися в тому, що водні розчини солей не завжди нейтральні. Розчини можуть бути і кислими, і лужними. Все залежить від співвідношення сил кислоти і основи, що утворюють сіль.
Обладнання: пробірки, штатив для пробірок.
Техніка безпеки. Дослід безпечний.
Постановка досліду – Олена Махіненко, текст – к.п.н. Павло Беспалов.