Правильное составление ионно-молекулярных и молекулярных уравнений гидролиза солей

Решение задач по химии на гидролиз солей

Задание 211.
Какие из солей RbCl, Сr₂(SО₄)₃, Ni(NО₃)₂, Na₂SO₃ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН ( > 7 <) имеют растворы этих солей?
Решение:
Гидролиз солей: RbCl, Сr₂(SО₄)₃, Ni(NО₃)₂, Na₂SO₃

а) PbСl₂ — соль слабого многокислотного основания Pb(OH)₂ и сильной одноосновной кислоты. В этом случае катионы Pb²⁺ связывают ионы ОН^— воды, образуя катионы основной соли PbOH⁺. Образование Pb(OH)₂ не происходит, потому что ионы PbOH⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Pb(OH)₂. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

PbCl₂  ⇔ Pb²⁺ + 2C^l-;
Pb²⁺+ H₂O ⇔ PbOH⁺ + H⁺

 или в молекулярной форме:

PbCl₂  + Н₂О ⇔ PbOCl + HCl

В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору PbCl₂ кислую среду, рН < 7.

в) Сr₂(SO₄)₃ — соль слабого многокислотного основания Сr(OH)³ и сильной многоосновной кислоты H₂SO₄. В этом случае катионы Cr³⁺ связывают ионы ОН^— воды, образуя катионы основной соли CrOH²⁺. Образование Cr(OH)²⁺ и Cr(OH)₃ не происходит, потому что ионы CrOH²⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем ионы Cr(OH)²⁺ и молекулы Cr(OH)₃. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Cr₂(SO₄)₃  ⇔ 2Cr³⁺ + 3SO₄^2-
 C^r3+ + H₂O ⇔ CrOH²⁺ + H⁺

 Молекулярная форма процесса:

Cr₂(SO₄)₃ + 2H₂O ⇔  2CrOHSO₄ + H₂SO₄.

В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Cr₂(SO₄)₃  кислую среду, рН  < 7.

в) Ni(NO₃)₂ — соль слабого многокислотного основания Ni(OH)₂ и сильной одноосновной кислоты HNO₃. В этом случае катионы Ni²⁺ связывают ионы ОН^— воды, образуя катионы основной соли NiOH+. Образование Ni(OH)₂ не происходит, потому что ионы NiOH⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Ni(OH)₂. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Ni(NO₃)₂  ⇔ Ni²⁺ + 2NO₃^— 
Ni²⁺+ H₂O ⇔ NiOH⁺ + H⁺

 или в молекулярной форме:

Ni(NO₃)₂  + Н₂О ⇔ NiOHNO₃ + HNO₃

В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору Ni(NO₃)₂ кислую среду, рН < 7.

г) Na₂SO₃ — соль сильного однокислотного основания NaOH  и слабой многоосновной кислоты H₂SO₃. В этом случае анионы SO₃^2- связывают ионы водорода Н⁺ воды, образуя анионы кислой соли HSO₃^—. Образование H₂SO₃ не происходит, так как ионы HSO₃^— диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H₂SO₃. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Na₂SO₃ ⇔ 2Na⁺ + SO₃^2-;
SO₃^2- + H₂O ⇔ HSO₃^— + ОH^—

 или в молекулярной форме:

Na₂SO₃ + Н₂О ⇔ NaHSО₃ + NaOH

Видео:Гидролиз солей. 1 часть. 11 класс.Скачать

В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору Na₂SO₃ щелочную среду, рН  > 7.

Задание 212. 
К раствору Al₂(SO₄)₃ добавили следующие вещества: а) Н₂SО₄; б) КОН; в) Na₂SO₃; г) ZnSO₄. В каких случаях гидролиз сульфата алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Решение:
Гидролиз соли Al₂(SO₄)₃

а) Соль Al₂(SO₄)₃ гидролизуется по катиону, а H₂SO₄ диссоциирует в водном растворе:

Al₂(SO₄)₃  ⇔ 2Al³⁺ + 3SO₄^2-;
Al³⁺ + H₂O ⇔ AlOH²⁺ + H⁺;
H₂SO₄ ⇔ 2H⁺ + SO₄^2-

Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт угнетение гидролиза соли  Al₂(SO₄)₃, ибо образуется избыток ионов водорода Н⁺ и равновесие гидролиза сдвигается влево.

б) KOH диссоциирует в водном растворе:

Al₂(SO₄)₃  ⇔ 2Al³⁺ + 3SO₄^2-;
Al³⁺ + H₂O⇔ AlOH²⁺ + H⁺;
KOH ⇔ K⁺ + OH^—

Если растворы этих веществ находятся в одном сосуде, то идёт  гидролиза соли  Al₂(SO₄)₃ и диссоциации КОН, ибо ионы Н⁺ и ОН^—, связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н₂О (Н+ + ОН^— = Н₂О). При этом гидролитическое равновесие соли Al₂(SO₄)₃    и диссоциация КОН сдвигаются вправо и гидролиз соли и диссоциация основания идут до конца с образованием осадка Al(OH)₃. По сути, при смешивании Al₂(SO₄)₃ и КОН протекает реакция обмена.  Ионно-молекулярное уравнение процесса:

2Al³⁺ + 6OH^— ⇔ 2Al(OH)₃ ↓;

Молекулярное уравнение процесса:

Al₂(SO₄)₃ + 6KOH ⇔ 2Al(OH)₃↓ + 3K₂SO₄.

в) Соль Al₂(SO₄)₃ гидролизуется по катиону, а соль Na₂SO₃ – по аниону:

Al³⁺ + H₂O ⇔ AlOH²⁺ + H⁺;
SO₃^2- + H₂O ⇔ HSO₃^— + ОH^—

 Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н⁺ и ОН^—, связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н₂О (Н⁺ + ОН^— ⇔ Н₂О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка Al(OH)₃ и слабого электролита H₂SO₃:

2Al³⁺ + 3SO₃^2- + 6H₂O ⇔ 2Al(OH)₃ ↓ + 3H₂SO₃ (ионно-молекулярная форма);
Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂SO₃ + 6H₂O ⇔ 2Al(OH)₃↓ + 3H₂SO₃ + 3Na₂SO₄ (молекулярная форма).

г) Соль Al₂(SO₄)₃  и соль ZnSO₄ гидролизуется по катиону:

Al³⁺ + H₂O ⇔ AlOH²⁺ + H⁺;
Zn²⁺ + H₂O ⇔ ZnOH⁺ + H⁺

 Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное угнетение гидролиза каждой из них, ибо избыточное количество ионов Н⁺ вызывает смещение гидролитического равновесие влево, в сторону уменьшения концентрации ионов водорода Н⁺. 

Задание 213. 
Какая из двух солей при равных условиях в большей степени подвергается гидролизу: Na₂СО₃ или Na₂SO₃; FеСl₃ или FeCl₂? Почему? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза этих солей.
Решение:
Гидролиз солей

а) Na₂CO₃  и  Na₂SO₃ – соли сильного основания и слабой кислоты гидролизуются по аниону:

СO₃2-   + H₂O ⇔  HСO₃^— + ОH^—;
SO₃^2- + H₂O ⇔ HSO₃^— + ОH^—

 При равных условиях гидролизу в большей степени будет подвергаться соль, у которой константа диссоциации кислоты, образующая соль, будет меньшей, т. е. гидролизу в большей степени подвергается соль, образованная относительно менее сильной кислотой. Так как К_D(H₂CO₃) < К_D(H₂SO₃). К_D(H₂CO₃) = 4,5 ^. 10^-7; К_D(H₂SO₃) = 1,4 ^. 10^-2], следовательно, гидролизу в большей степени будет подвергаться Na₂CO₃.

 б) FеСl₃ или FeCl₂ — соли слабого основания и сильной кислоты гидролизуются по катиону:

Fe³⁺ + H₂O ⇔ FeOH²⁺ + H⁺;
Fe²⁺ + H₂O ⇔ FeOH⁺ + H⁺

При равных условиях гидролизу в большей степени будет подвергаться соль, у которой константа диссоциации основания, образующая соль, будет меньшей, т. е. гидролизу в большей степени подвергается соль, образованная относительно менее сильным основанием.

Так как К_D[(Fe(OH)₃] < К_D[(Fe(OH)_2]. К_D[(Fe(OH)₃] = 1,82 ^. 10^-11;  К_D[(Fe(OH)₂]=1,3 ^. 10^-4], следовательно, гидролизу в большей степени будет подвергаться FeCl₃.

Задание 214. 
При смешивании растворов Al₂(SO₄)₃ и Na₂CO₃ каждая из взятых солей гидролизуется необратимо до конца с образованием соответствующих основания и кислоты. Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнение происходящего совместного гидролиза.
Решение:
Гидролиз соли Al₂(SO₄)₃

Соль Al₂(SO₄)₃ гидролизуется по катиону, а соль Na₂SO₃ – по аниону:

Al³⁺ + H₂O ⇔ AlOH²⁺ + H⁺;
CO₃^2- + H₂O ⇔ HCO₃^— + ОH^—

 Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идёт взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы Н⁺ и ОН^—, связываясь друг с другом, образуют молекулы слабого электролита Н₂О (Н⁺ + ОН^— ⇔ Н₂О). При образовании дополнительного количества воды гидролитическое равновесие обеих солей сдвигается вправо, и гидролиз каждой соли идёт до конца с образованием осадка Al(OH)₃, газа СО₂ и слабого электролита H₂О:

2Al³⁺ + 3СO₃^2- + 3H₂O ⇔ 2Al(OH)₃↓ + СО₂↑ + Н₂О (ионно-молекулярная форма);
Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂СO₃ + 3H₂O ⇔2Al(OH)₃↓ +  СО₂↑ + 3Na₂СO₄ (молекулярная форма).

Задание 215.
Какие из солей NaBr, Na₂S, K₂CO₃, CoCl₂ подвергаются гидролизу? Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей. Какое значение рН (> 7 <) имеют растворы этих солей?
Решение:
Гидролиз солей: Na₂S, K₂CO₃, CoCl₂
а) NaBr – соль сильного основания и сильной кислоты гидролизу не подвергается, так как ионы Na+, Br- не связываются ионами воды H⁺ и OH^—. Ионы Na⁺, Br^—, H⁺ и OH^— останутся в растворе. Таким образом, обратная гидролизу реакция нейтрализации протекает практически до конца. Так как в растворе соли присутствуют равные количества ионов H⁺ и OH^—, то раствор имеет нейтральную среду, рН = 0.

б) Na₂S – соль сильного однокислотного основания NaOH и слабой многоосновной  кислоты H₂S. В этом случае анионы S^2- связывают ионы водорода Н⁺ воды, образуя анионы кислой соли НS^—. Образование H₂S не происходит, так как ионы НS^— диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H₂S. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Na₂S ⇔ 2К⁺ + S^2-;
S^2- + H₂O ⇔ НS^— + ОH^—

или в молекулярной форме:

Na₂S + 2Н₂О ⇔ NaНS + NaОН

В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору Na₂S щелочную среду, рН > 7.

в) К₂CO₃ — соль сильного однокислотного основания КOH и слабой двухосновной кислоты Н₂СО₃. В этом случае анионы CO₃^2- связывают ионы водорода Н⁺ воды, образуя анионы кислой соли HCO₃^—. Образование H₂CO₃ не происходит, так как ионы HCO₃^— диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы H₂CO₃. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

К₂CO₃ ⇔ 2Cs⁺ + CO₃^2-;
CO₃^2- + H₂O ⇔ HCO₃^— + ОH^—

или в молекулярной форме:

К₂CO₃ + Н₂О ⇔ СО₂↑ + 2КOH

В растворе появляется избыток гидроксид-ионов, которые придают раствору К₂CO₃ щелочную среду, рН  > 7.

г) СоСl₂ — соль слабого многокислотного основания Со(OH)₂ и сильной одноосновной кислоты. В этом случае катионы Со²⁺ связывают ионы ОН^— воды, образуя катионы основной соли СоOH⁺. Образование Со(OH)₂ не происходит, потому что ионы СоOH⁺ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Со(OH)₂. В обычных условиях гидролиз идёт по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

СоCl₂  ⇔ Со²⁺ + 2Cl^—;
Со²⁺+ H₂O ⇔ СоOH⁺ + H⁺

или в молекулярной форме:

СоCl₂  + Н₂О ⇔ СоOHCl + HCl

В растворе появляется избыток ионов водорода, которые придают раствору СоCl₂ кислую среду, рН < 7.