Гидролиз соли BaS, образованной сильным основанием и слабой кислотой. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Гидролиз соли BaS, образованной сильным основанием и слабой кислотой.



Соль ВаS образована сильным основанием Ba(OH)2 и слабой кислотой H2S (см. приложение), следовательно, будет подвергаться гидролизу по слабому аниону S2–, а поскольку заряд аниона серы равен
(2–) то стадий гидролиза будет две. Катионы же Ва2+ не принимают участия в реакции гиролиза, поскольку не образуют с водой слабого электролита, поэтому водный раствор соли приобретет щелочную реакцию.

Далее необходимо убедиться, что соль, гидролиз который вы будете расписывать, растворима в воде (см. таблицу растворимости в приложении 5). Условно считают, что все хорошо растворимые соли являются сильными электролитами и, следовательно, диссоциируют практически полностью на ионы: BaS → Ва+2 + S2–.

Записываем 1-ю ступень гидролиза при взаимодействии аниона серы с молекулой воды:

краткое ионно-молекулярное уравнение: S2– + HOH ↔ HS + OH;

полное ионно-молекулярное уравнение:

S2– + Ba2+ + HOH ↔ Ba2+ + HS+ OH-;

молекулярное уравнение: 2BaS + 2H2O ↔ Ba(HS)2 + Ba(OH)2.

2-я ступень гидролиза:

краткое ионно-молекулярное уравнение: HS + HOH ↔ H2S + OH;

полное ионно-молекулярное уравнение:

2HS+ Ba2+ + 2H2O ↔ Ba2+ + 2H2S + 2OH;

молекулярное уравнение: Ba(HS)2 + 2H2O ↔ 2H2S + Ba(OH)2.

Итак, в результате гидролиза появляются несвязанные ОН, следовательно, среда в растворе соли должна быть щелочной.

Количественной характеристикой гидролиза солей служит константа гидролиза, которую записывают на основании краткого ионного уравнения 1-й ступени гидролиза:

.

Один из множителей в знаменателе (концентрация воды) практически не меняется при изменении концентрации соли, вследствие чего ее условно можно считать величиной постоянной. Умножив правую и левую части уравнения для константы равновесия на величину [H2O], получаем K гидролиза для первой ступени:

Из уравнения ионного произведения воды K w = [H+] [OH] выразим [OH]:

и подставим в уравнение K гидр (1-й ступени);

Для того чтобы понять, что представляет величина , запишем постадийно уравнения диссоциации сероводородной кислоты Н2S и выражения для ее констант диссоциации K а для 1-й и 2-й ступени (символ «а» в подстрочном индексе константы – это сокращение от англ. «acid» – кислота):

1-я ступень Н2S ↔ H+ + HS K а(1-ой ступени) = ;

2-я ступень HS- ↔ H+ + S2– K а(2-ой ступени) = .

Очевидно, что есть не что иное, как .

Следовательно,

.

Вычислим pH раствораBaS, если аналитическая концентрация соли С (BaS) = 0,01 моль/л. Прежде всего найдем константу гидролиза K г (1-й ступени), для этого воспользуемся значением константы диссоциации сероводородной кислоты K а2 = 1·10–12 (см. приложение 11) и ионное произведение воды K w = 10–14:

K г (1-й ступени) = K w / K а2 = 10-–14 /1·10–12 = 10–2.

Теперь найдем степень гидролиза: .

Для вычисления pH следует принять во внимание, что в результате гидролиза каждого аниона S2– образуется один гидроксид-ион OH. Если исходная концентрация гидролизующихся анионов равна С, моль/л, а гидролизу подверглась доля β этих анионов, то при этом образовалось β× С моль/л ионов OH.

Таким образом, [OH] = β· С BaS = 1 · 0,01 = 0,01 моль/л.

Следовательно, рOH = –lg [OH-] = –lg 0,01 = 2.

Учитывая, что: рH + рOH = 14 рH = 14 – рOH = 14 – 2 = 12.

Таким образом, выполненные расчеты подтвердили, что соль BaS имеет щелочную реакцию среды.

2. Гидролиз соли СuCl2, образованной слабым основанием и сильной кислотой.

Анионы хлора не принимают участия в реакциях, поскольку не образуют с водой слабого электролита. Так как заряд катиона меди равен «2+», то стадий гидролиза будет также две. Водный раствор будет иметь кислую реакцию, так как взаимодействие ионов слабого основания Сu2+ с водой приведет к смещению равновесия диссоциации воды и к образованию свободных протонов водорода.

1-я стадия гидролиза:

краткое ионно-молекулярное уравнение: Сu2++HOH ↔ CuOH++H+;

полное ионно-молекулярное уравнение:

Сu2+ + 2Cl+ H2O ↔ CuOH+ + H+ + 2Cl;

молекулярное уравнение: CuCl2 + H2O ↔ CuOHCl + HCl.

2-я стадия гидролиза:

краткое ионно-молекулярное уравнение:

СuOH+ + HOH ↔ Cu(OH)2 + H+;

полное ионно-молекулярное уравнение:

СuOH+ + Cl+ HOH ↔ Cu(OH)2 + H+ + Cl;

молекулярное уравнение: CuOHCl + H2O ↔ Cu(OH)2 + HCl.

Запишем выражение для константы равновесия процесса гидролиза по второй стадии исходя из краткого ионного уравнения:

Поскольку концентрация воды – величина практически постоянная, то умножив константу равновесия на величину [H2O], получаем
K гидр по 2-й ступени

K гидр по 2-й ступени =

Из ионного произведения воды K w = [H+] [OH] выразим концентрацию [H+]:

и подставим в уравнение K гидр по 2-й ступени:

Для того чтобы понять, что представляет величина , напишем ступенчатую диссоциацию основания и выражения для констант диссоциации по 1- и 2-й ступени (символ «b» в подстрочном индексе константы – это сокращение от англ. «basic» – основание):

1-я ступень:

Сu(OH)2 ↔ CuOH+ + OH K b(1-й ступени) = .

2-я ступень: CuOH+ ↔ Cu 2+ + OH K b(2-й ступени) = .

Очевидно, что есть не что иное, как

Следовательно,

=

.

Кислую реакцию среды соли CuCl2 подтвердим расчетами, т.е. определим pH раствора, зная, что С (CuCl2) = 0,001 моль/л.

Прежде всего найдем константу гидролиза K г2, для этого воспользуемся значением константы диссоциации меди гидроксида (K b1 =
= 3,4·10-7), ионное произведение воды K w = 10–14:

K г2 = K w / K b1 = 10–14 /(3,4·10–7) = 2,9·10–8.

Теперь найдем степень гидролиза β:

.

Для вычисления pH следует принять во внимание, что в результате гидролиза каждого катиона Cu2+ образуется один ион H+. Если исходная концентрация гидролизующихся катионов была С моль/л, а гидролизу подверглась доля β этих катионов, то при этом образовалось β С моль/л ионов H+.

Таким образом, [H+] = β С BaS = 5,38·10–3·0,001= 5,38·10–6 моль/л.

Следовательно, рH = –lg [H+] = –lg 5,38·10–6 = 5,26.

Выполненные расчеты подтвердили, что соль CuCl2имеет кислую реакцию среды.

3. Гидролиз соли СН3СOONН4, образованной слабым основанием и слабой кислотой.

В процессе гидролиза солей, образованных слабыми основаниями и слабыми кислотами, принимают участие оба иона. Гидролиз идет необратимо и до конца. Водный раствор имеет реакцию, близкую к нейтральной, так как образующиеся в результате уксусная кислота и гидроксид аммония – электролиты почти равной силы.

Ионно-молекулярное уравнение:

СН3СОО+ NH4+ + HOH → CH3COOH + NH4OH.

Молекулярное уравнение:

СН3СООNH4 + H2O → CH3COOH + NH4OH;



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 1804; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.227.239.160 (0.035 с.)