Гидролиз солей в водном растворе
Одним из наиболее важных процессов в химии является гидролиз. Данный процесс характеризует поведение солей в водных растворах и лежит в основе многих биологических процессов.
Гидролиз — это процесс разложения соли в водном растворе, в результате которого образуется слабый электролит. Данный процесс является обратимым в большинстве случаев.
На глубину гидролиза влияют природа соли, её концентрация и температура.
- Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты и основания. Чем сильнее «родительская» кислота и основание, тем слабее гидролиз. Например, NaCl образован из HCl и NaOH — сильных электролитов, поэтому не гидролизуется. При одинаковых концентрациях степень гидролиза зависит от природы соли.
- Чем выше концентрация соли, тем меньше степень гидролиза.
- Повышение температуры увеличивает степень гидролиза, так как возрастает ионное произведение воды (при 100°C pH нейтральной воды = 6).
Для определения среды раствора соли достаточно проанализировать продукты гидролиза или сокращённое ионное уравнение. Если образуется слабая кислота и сильное основание — среда щелочная; если слабое основание и сильная кислота — кислая; если оба продукта слабые — среда близка к нейтральной.
HF — слабый электролит, KOH — сильный. Среда — щелочная.
Образуются ионы H+ — среда кислая.
Ступенчатый гидролиз
Характерен для многозарядных катионов и анионов. Протекает поэтапно, но наибольшее влияние на pH оказывает первая ступень.
Гидролиз аниона (на примере карбоната):
Гидролиз катиона (на примере алюминия):
Чем выше заряд иона, тем сильнее протекает гидролиз.
Гидролиз бинарных соединений
Подвергаются гидролизу бинарные соли, солеподобные соединения и галогенангидриды неорганических кислот.
Солеподобные соединения (гидриды, нитриды) — гидролиз необратимый, среда — щелочная:
Галогенангидриды неорганических кислот — гидролиз необратимый, среда — кислая:
Бинарные соли — гидролиз обратимый:
Двойной гидролиз
Возникает, когда и катион, и анион одновременно гидролизуются, образуя нерастворимое основание и газ. Реакция необратима из-за полного смещения равновесия.