Соль образована одним слабым электролитом

Константу гидролиза вычисляют по формуле:

,

(70)

где K_{h, 1} - константа гидролиза по первой ступени, K_w - ионное произведение воды, равное 10^-14 при 298 K; K_dn – последняя константа диссоциации слабого электролита. Константы диссоциации гидроксокомплексов металлов называют ступенчатыми константами нестойкости, их находят в справочнике в таблице констант нестойкости гидроксокомплексов.

Степень гидролиза связана с константой гидролиза уравнением:

,

(71)

где С – концентрация гидролизующегося иона, моль/кг.

В растворах солей, гидролизующихся по аниону, среда щелочная (см. уравнение (67)) и расчет рН ведут по формуле:

.

(72)

В растворах солей, гидролизующихся по катиону, среда кислая (см. уравнение (68)), расчет рН ведут по формуле

.

(73)

 

Соль образована двумя слабыми электролитами

Константу гидролиза вычисляют по формуле:

,

(74)

где K _осн и K _к - константы диссоциации основания и кислоты, образующих соль. Формула (96) служит для расчета константы гидролиза по табличным значениям констант диссоциации.

Степень гидролиза вычисляют по уравнению:

.

(75)

Отношение концентраций ионов Н⁺ и ОН^- в растворе соли определяется относительной силой кислоты и основания:

(76)

где K _к и K _осн - константы диссоциации слабых кислоты и основания, которыми образована соль. Отсюда следует, что при 298 К (K_W = 10^-14):

или .

(77)

Константа и степень гидролиза у соли, образованной двумя слабыми электролитами, значительно выше, чем у солей, образованных одним слабым электролитом.

Примеры решения задач

Пример 1. составить молекулярное и ионное уравнения гидролиза, указать характер среды для сульфата железа (II).

Решение. 1. Напишем уравнение диссоциации соли:

FeSO₄ ® Fe²⁺ + SO₄^2-

2. Определим сильный и слабый электролиты. Иону Fe²⁺ соответствует слабое основание Fe(OH)₂, иону SO₄^2- соответствует сильная кислота H₂SO₄, следовательно гидролиз идет по катиону.

3. Составим ионное уравнение гидролиза (по первой ступени!): Fe²⁺ + HOH ® FeOH⁺ + H⁺.

В ходе гидролиза образуются ионы H⁺, среда кислая.

4. Составим молекулярное уравнение гидролиза и уравняем его как обычную реакцию обмена:

2 FeSO₄ + 2H₂O ® (FeOH)₂SO₄ + H₂SO₄.

Пример 2. составить молекулярное и ионное уравнения гидролиза, указать характер среды для карбоната калия.

Решение. 1. Напишем уравнение диссоциации соли:

K₂CO₃ ® K⁺ + CO₃^2-

2. Определим сильный и слабый электролиты. Иону K⁺ соответствует сильное основание KOH, иону CO₃^2- соответствует слабая кислота H₂CO₃, следовательно гидролиз идет по аниону.

3. Составим ионное уравнение гидролиза (по первой ступени!): CO₃^2-+ HOH ® HCO₃^-+ OH^-.

В ходе гидролиза образуются ионы OH^-, среда в растворе щелочная.

4. Составим молекулярное уравнение гидролиза и уравняем его как обычную реакцию обмена:

K₂CO₃ + H₂O ® KHCO₃+ KOH.

Пример 3. составить молекулярное и ионное уравнения гидролиза, указать характер среды для нитрита аммония.

Решение. 1. Напишем уравнение диссоциации соли:

NH₄NO₂ ® NH₄⁺ + NO₂^-.

2. Определим сильный и слабый электролит. Иону NH₄⁺ соответствует слабое основание NH₄OH, иону NO₂^- соответствует слабая кислота HNO₂, следовательно гидролиз идет как по катиону так и по аниону.

3. Составим ионное уравнение гидролиза:

NH₄⁺ + NO₂^- + HOH ® NH₄OH + HNO₂.

4. Составим молекулярное уравнение гидролиза и уравняем его как обычную реакцию обмена:

NH₄NO₂ + H₂O ® NH₄OH + HNO₂.

Пример 4. Вычислить рН раствора сульфата аммония, концентрацией 0,1 моль/л.

Решение. 1. Составим ионное уравнение гидролиза:

NH₄⁺ + H₂O ® NH₄OH + H⁺.

2. Значение константы диссоциации гидроксида аммония K_d = 1,76×10^-5. Вычислим константу гидролиза:

3. Найдем концентрацию ионов аммония. Согласно уравнению диссоциации сульфата аммония

(NH₄)₂SO₄ ® 2 NH₄⁺ + SO₄^2-,

4. Вычислим концентрацию ионов [H⁺]:

и значение рН: рН = -lg[H⁺] = -lg(1,066×10^-5) = 4,97.

Пример 5. вычислить степень гидролиза карбоната натрия в растворе с рН = 12.

Решение. 1. Составим ионное уравнение гидролиза:

CO₃^2- + H₂O ® HCO₃^- + OH^-.

2. Значение второй константы диссоциации угольной кислоты K_{d 2} = 4,69×10^-11. Вычислим первую константу гидролиза:

3. Из формулы найдем концентрацию карбонат-иона: ,

где [OH^-] = 10^-pOH = 10^-(14-12) = 10^-2

4. Вычислим степень гидролиза

Задачи для решения

I. Составить молекулярные и ионные уравнения гидролиза, указать характер среды

250. (NH₄)₂S

251. (NH₄)₂SO₃

252. (NH₄)₃PO₄

253. (ZnOH)₂SO₄

254. Al(NO₃)₃

255. Al₂(SO₄)₃

256. Al₂S₃

257. AlCl₃

258. Be(NO₃)₂

259. Ca(NO₃)₂

260. CdCl₂

261. CH₃COONH₄

262. CoCl₂

263. Cr(NO₃)₃

264. Cr₂(SO₄)₃

265. CrCl₃

266. Cs₂SO₄

267. CsF

268. CuSO₄

269. Fe₂(SO₄)₃

270. FeCl₃

271. Fr₂S

272. Ga(NO₃)₃

273. HCOOK

274. HCOONH₄

275. K₂SiO₃

276. K₂SO₃

277. K₃AsO₄

278. KClO₄

279. KCN

280. KH₂AsO₄

281. KHCO₃

282. KMnO₄

283. LiCN

284. MgCl₂

285. MgSO₄

286. MnCl₂

287. Na₂CO₃

288. Na₂HAsO₄

289. Na₂S

290. Na₂SiO₃

291. Na₂WO₄

292. Na₃PO₄

293. NaAlO₂

294. NaCl

295. NaClO₄

296. NaCN

297. NaH₂PO₄

298. NaHCO₃

299. NaI

300. NaNO₂

301. NH₄Cl

302. NH₄CNS

303. NH₄HCO₃

304. NH₄NO₂

305. NiSO₄

306. Pb(CH₃COO)₂

307. Pb(NO₃)₂

308. PbCl₄

309. Rb₂S

310. Rb₃PO₄

311. Rb₃SbO₄

312. SbCl₃

313. SnCl₂

314. SnCl₄

315. SnSO₄

316. SrSO₃

317. Zn(CH₃COO)₂

318. ZnBr

II. Написать в молекулярном и ионном виде реакции взаимоусиления гидролиза

319. Ацетат меди + сульфит лития.

320. Ацетат свинца + карбонат натрия.

321. Ацетат цинка + сульфит натрия.

322. Нитрат алюминия + карбонат натрия.

323. Нитрат висмута + сульфид калия.

324. Нитрат железа (III) + сульфид рубидия.

325. Нитрат свинца + карбонат стронция.

326. Нитрат серебра + карбонат натрия.

327. Нитрат хрома (III) + сульфид меди.

328. Сульфат алюминия + сульфид натрия.

329. Сульфат бария + сульфит цезия.

330. Сульфат кобальта + карбонат калия.

331. Сульфат олова + карбонат цезия.

332. Формиат алюминия + карбонат натрия.

333. Формиат меди + сульфит лития.

334. Формиат цинка + сульфид лития.

335. Фосфат алюминия + карбонат калия.

336. Хлорид железа (II) + сульфид натрия.

337. Хлорид магния + сульфит рубидия.

338. Хлорид марганца + сульфит натрия.

339. Хлорид никеля + карбонат цезия.

 

III. Найти неизвестные величины

№ задачи	Электролит	Концентрация раствора	рН	b	d р-ра, г/см^3
340.	Na2SO3	0,008 М	?	?	-
341.	Pb(NO3)2	?	5,25	?	-
342.	Na2CO3	0,006 н.	?	?	-
343.	Na2C2O4	0,02 М	?	?	-
344.	Na3PO4	0,02 М	?	?	-
345.	C6H5ONa	?	?	5 %	-
346.	Na2S	0,03 М	?	?	-
347.	(NH4)2SO4	?	5,48	?	-
348.	NaNO2	0,02 н.	?	?	-
349.	K2C2O4	0,008 М	?	?	-
350.	C6H5OK	?	?	0,02 %	-
351.	K2HPO4	?	7,5	?	-
352.	NH2OCl	?	5,5	?	-
353.	Na2S	0,01 М	?	?	-
354.	ZnSO4	2 %	?	?	1,019
355.	Na2CO3	?	11,2	?	-
№ задачи	Электролит	Концентрация раствора	рН	b	d р-ра, г/см^3
356.	(CH3COO)2Ba	0,005 М	?	?	-
357.	Na3PO4	0,03 н.	?	?	-
358.	CdSO4	3 %	?	?	1,028
359.	KCN	0,02 М	?	?	-
360.	CuSO4	0,1 М	?	?	-
361.	ZnCl2	?	5,84	?	-
362.	Na2C2O4	0,02 М	?	?	-
363.	K2HPO4	0,03 М	?	?	-
364.	HCOONa	0,02 М	?	?	-
365.	Na2CO3	?	?	0,5 %	-
366.	CdSO4	?	5,6	?	-
367.	NaBO2	1 г/л	?	?	-
368.	NaNO2	5 %	?	?	1,01
369.	NH4Cl	?	5,48	?	-
370.	ZnCl2	2 %	?	?	1,016
371.	CH3COONa	0,01 М	?	?	-
372.	HCOONa	1 %	?	?	1,03
373.	NH4Cl	%	5,63	?	1,02
374.	KCN	0,002 н.	?	?	-
375.	C6H5OK	0,2 М	?	?	-
376.	HCOOK	1 % (мольн.)	?	?	1,02
377.	CH3COONa	?	8,72	?	-
378.	NH4Cl	?	5,41	?	-
379.	C6H5ONa	?	?	5,6 %	-
380.	HCOONa	0,01 н.	?	?	-
381.	NH4CN	?	9,175	?	-
382.	CH3COONH4	?	?	0,563 %	-
383.	CrCl3	2 %	?	?	1,014
384.	Na2Se	11,36 %	?	?	1,1
385.	Na2SiO3	1 г/л	?	?	-
386.	Na3BO3	1 г/л	?	?	-
387.	K2GeO3	18,22 %	?	?	1,1
388.	NaBrO	1 М	?	?	-
389.	CoCl2	2,6 %	?	?	1,02