¿Qué soluciones salinas son alcalinas? Agua. Ambiente neutro, ácido y alcalino. Protolitos fuertes. Hidrólisis de sal. Ambiente de soluciones acuosas: ácido, neutro, alcalino

Químicamente, el pH de una solución se puede determinar utilizando indicadores ácido-base.

Los indicadores ácido-base son sustancias orgánicas cuyo color depende de la acidez del medio.

Los indicadores más comunes son el tornasol, el naranja de metilo, la fenolftaleína. El tornasol se vuelve rojo en un ambiente ácido y azul en un ambiente alcalino. La fenolftaleína es incolora en un medio ácido, pero se vuelve carmesí en un medio alcalino. El naranja de metilo se vuelve rojo en un ambiente ácido y amarillo en un ambiente alcalino.

En la práctica de laboratorio, a menudo se mezclan varios indicadores, seleccionados de tal manera que el color de la mezcla varía en una amplia gama de valores de pH. Con su ayuda, puede determinar el pH de la solución con una precisión de hasta uno. Estas mezclas se llaman indicadores universales.

Existen dispositivos especiales: medidores de pH, con los que puede determinar el pH de las soluciones en el rango de 0 a 14 con una precisión de 0,01 unidades de pH.

Hidrólisis de sal

Cuando algunas sales se disuelven en agua, se altera el equilibrio del proceso de disociación del agua y, en consecuencia, cambia el pH del medio. Esto se debe a que las sales reaccionan con el agua.

Hidrólisis de sal interacción de intercambio químico de los iones de sal disueltos con el agua, que conduce a la formación de productos de disociación débil (moléculas de ácidos o bases débiles, aniones de sales ácidas o cationes de sales básicas) y va acompañada de un cambio en el pH del medio.

Considere el proceso de hidrólisis, dependiendo de la naturaleza de las bases y ácidos que forman la sal.

Sales formadas por ácidos fuertes y bases fuertes (NaCl, kno3, Na2so4, etc.).

Digamos que cuando el cloruro de sodio reacciona con el agua, ocurre una reacción de hidrólisis con la formación de un ácido y una base:

NaCl + H2O ↔ NaOH + HCl

Para una correcta comprensión de la naturaleza de esta interacción, escribimos la ecuación de reacción en forma iónica, teniendo en cuenta que el único compuesto que se disocia débilmente en este sistema es el agua:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

Con la reducción de iones idénticos, la ecuación de disociación del agua permanece en los lados izquierdo y derecho de la ecuación:

H 2 O ↔ H + + OH -

Como puede verse, no hay exceso de iones H+ u OH- en la solución en comparación con su contenido en agua. Además, no se forman otros compuestos débilmente disociables o difícilmente solubles. Por lo tanto concluimos que las sales formadas por ácidos y bases fuertes no sufren hidrólisis, y la reacción de las soluciones de estas sales es la misma que en el agua, neutra (pH = 7).

Al compilar ecuaciones ion-moleculares para reacciones de hidrólisis, es necesario:

1) escriba la ecuación de disociación de la sal;

2) determinar la naturaleza del catión y del anión (encontrar el catión de una base débil o el anión de un ácido débil);

3) escribir la ecuación ion-molecular de la reacción, dado que el agua es un electrolito débil y que la suma de las cargas debe ser la misma en ambas partes de la ecuación.

Sales formadas a partir de un ácido débil y una base fuerte

(N / A 2 CO 3 , k 2 S, CH 3 COONa y otros .)

Considere la reacción de hidrólisis del acetato de sodio. Esta sal en solución se descompone en iones: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + es un catión de una base fuerte, CH 3 COO - es un anión de un ácido débil.

Los cationes Na+ no pueden unirse a los iones de agua, ya que el NaOH, una base fuerte, se descompone por completo en iones. Aniones de ácido acético débil CH 3 COO - unen iones de hidrógeno para formar ácido acético ligeramente disociado:

CH 3 COO - + HOH ↔ CH 3 COOH + OH -

Se puede observar que, como resultado de la hidrólisis de CH 3 COONa, se formó un exceso de iones de hidróxido en la solución, y la reacción del medio se volvió alcalina (rN > 7).

Así, se puede concluir que Las sales formadas por un ácido débil y una base fuerte se hidrolizan en el anión ( Un norte - ). En este caso, los aniones de sal se unen a los iones H + , y los iones OH se acumulan en la solución - , lo que provoca un ambiente alcalino (pH > 7):

An n - + HOH ↔ Han (n -1) - + OH -, (en n = 1, se forma HAn, un ácido débil).

La hidrólisis de sales formadas por ácidos débiles dibásicos y tribásicos y bases fuertes procede por etapas.

Considere la hidrólisis del sulfuro de potasio. K 2 S se disocia en solución:

K2S ↔ 2K++ S2-;

K + es un catión de una base fuerte, S 2 es un anión de un ácido débil.

Los cationes de potasio no participan en la reacción de hidrólisis, solo los aniones de ácido hidrosulfúrico débil interactúan con el agua. En esta reacción, se forman iones HS - débilmente disociados en la primera etapa, y H 2 S ácido débil se forma en la segunda etapa:

1ª etapa: S 2- + HOH ↔ HS - + OH -;

2ª etapa: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH -.

Los iones OH formados en la primera etapa de hidrólisis reducen significativamente la probabilidad de hidrólisis en la siguiente etapa. Como resultado, el proceso que avanza solo a través de la primera etapa suele tener una importancia práctica, que, por regla general, está limitada cuando se evalúa la hidrólisis de sales en condiciones normales.

La hidrólisis es la interacción de sustancias con agua, como resultado de lo cual cambia el medio de la solución.

Los cationes y aniones de electrolitos débiles pueden interactuar con el agua para formar compuestos o iones estables de baja disociación, como resultado de lo cual cambia el medio de la solución. Las fórmulas de agua en las ecuaciones de hidrólisis generalmente se escriben como H-OH. Al reaccionar con el agua, los cationes de las bases débiles le quitan el ion hidroxilo al agua y se forma un exceso de H+ en la solución. La solución se vuelve ácida. Los aniones de ácidos débiles atraen H+ del agua y la reacción del medio se vuelve alcalina.

En química inorgánica, la mayoría de las veces uno tiene que lidiar con la hidrólisis de sales, es decir con la interacción de intercambio de iones de sal con moléculas de agua en el proceso de su disolución. Hay 4 variantes de hidrólisis.

1. La sal está formada por una base fuerte y un ácido fuerte.

Tal sal prácticamente no se somete a hidrólisis. Al mismo tiempo, el equilibrio de la disociación del agua en presencia de iones de sal casi no se altera, por lo tanto, pH = 7, el medio es neutro.

Na + + H 2 O Cl - + H 2 O

2. Si la sal está formada por un catión de una base fuerte y un anión de un ácido débil, entonces se produce la hidrólisis en el anión.

Na2CO3 + HOH NaHCO3 + NaOH

Dado que los iones OH - se acumulan en la solución, el medio es alcalino, pH > 7.

3. Si la sal está formada por un catión de una base débil y un anión de un ácido fuerte, la hidrólisis procede a lo largo del catión.

Cu 2+ + HOH CuOH + + H +

CuCl 2 + HOH CuOHCl + HCl

Dado que los iones H+ se acumulan en la solución, el medio es ácido, pH<7.

4. Una sal formada por un catión de una base débil y un anión de un ácido débil sufre hidrólisis tanto en el catión como en el anión.

CH 3 COONH 4 + HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

CH 3 COO - +
+ HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

Las soluciones de tales sales tienen un ambiente ligeramente ácido o ligeramente alcalino, es decir el valor de pH es cercano a 7. La reacción del medio depende de la relación de las constantes de disociación de ácido y base. La hidrólisis de las sales formadas por ácidos y bases muy débiles es prácticamente irreversible. Estos son principalmente sulfuros y carbonatos de aluminio, cromo y hierro.

Al 2 S 3 + 3HOH 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al determinar el medio de una solución salina, se debe tener en cuenta que el medio de la solución está determinado por el componente fuerte. Si la sal está formada por un ácido que es un electrolito fuerte, entonces el medio de la solución es ácido. Si la base es un electrolito fuerte, entonces es alcalino.

Ejemplo. La solución tiene un ambiente alcalino.

1) Pb(NO3)2; 2) Na2CO3; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb (NO 3) 2 nitrato de plomo (II). La sal está formada por una base débil y ácido fuerte, significa el medio de solución agrio.

2) Na2CO3 carbonato de sodio. Sal formada base fuerte y un ácido débil, entonces el medio de la solución alcalino.

3) NaCl; 4) Las sales de NaNO 3 están formadas por la base fuerte NaOH y los ácidos fuertes HCl y HNO 3 . El medio de la solución es neutro.

Respuesta correcta 2) Na2CO3

Se sumergió un papel indicador en las soluciones salinas. En las soluciones de NaCl y NaNO 3, no cambió de color, lo que significa que el medio de la solución neutral. En una solución de Pb (NO 3) 2 se volvió roja, el medio de la solución agrio. En una solución de Na 2 CO 3 se volvió azul, el medio de solución alcalino.

Recuerda:

Una reacción de neutralización es una reacción entre un ácido y una base que produce sal y agua;

Por agua pura, los químicos entienden agua químicamente pura que no contiene impurezas ni sales disueltas, es decir, agua destilada.

Acidez del ambiente

Para diversos procesos químicos, industriales y biológicos, una característica muy importante es la acidez de las soluciones, que caracteriza el contenido de ácidos o álcalis en las soluciones. Dado que los ácidos y los álcalis son electrolitos, el contenido de iones H + u OH - se utiliza para caracterizar la acidez del medio.

En agua pura y en cualquier solución, junto con partículas de sustancias disueltas, también hay iones H + y OH -. Esto se debe a la disociación del agua misma. Y aunque consideramos que el agua no es un electrolito, sin embargo, puede disociarse: H 2 O ^ H + + OH -. Pero este proceso ocurre en muy pequeña medida: en 1 litro de agua, solo 1 se descompone en iones. 10 -7 moléculas molares.

En soluciones ácidas, como resultado de su disociación, aparecen iones H+ adicionales. En tales soluciones, hay muchos más iones H + que iones OH - formados durante una ligera disociación del agua, por lo que estas soluciones se denominan ácidas (Fig. 11.1, izquierda). Es costumbre decir que en tales soluciones un ambiente ácido. Cuantos más iones H+ contenga la solución, mayor será la acidez del medio.

En soluciones alcalinas, como resultado de la disociación, por el contrario, predominan los iones OH - y los cationes H + están casi ausentes debido a la disociación insignificante del agua. El ambiente de tales soluciones es alcalino (Fig. 11.1, derecha). Cuanto mayor es la concentración de iones OH -, más alcalino es el medio de la solución.

En una solución de sal de mesa, el número de iones H + y OH es el mismo e igual a 1. 10 -7 mol en 1 litro de solución. Tal entorno se llama neutral (Fig. 11.1, centro). De hecho, esto significa que la solución no contiene ni ácido ni álcali. Un ambiente neutro es característico de las soluciones de algunas sales (formadas por álcali y ácido fuerte) y muchas sustancias orgánicas. El agua pura también tiene un ambiente neutral.

Indicador de hidrógeno

Si comparamos el sabor del kéfir y el jugo de limón, podemos decir con seguridad que el jugo de limón es mucho más ácido, es decir, la acidez de estas soluciones es diferente. Ya sabes que el agua pura también contiene iones H+, pero el agua no sabe agria. Esto se debe a la concentración demasiado baja de iones H+. Muchas veces no basta con decir que el ambiente es ácido o alcalino, sino que es necesario caracterizarlo cuantitativamente.

La acidez del ambiente se caracteriza cuantitativamente por el indicador de hidrógeno pH (pronunciado "p-ash"), asociado a la concentración

iones de hidrogeno El valor de pH corresponde a un cierto contenido de cationes de hidrógeno en 1 litro de solución. En agua pura y en soluciones neutras, 1 litro contiene 1. 10 7 mol de iones H +, y el valor de pH es 7. En soluciones ácidas, la concentración de cationes H + es mayor que en agua pura, y menor en soluciones alcalinas. De acuerdo con esto, el valor del valor de pH también cambia: en un ambiente ácido, varía de 0 a 7, y en ambientes alcalinos, de 7 a 14. Por primera vez, el químico danés Peder Sørensen sugirió usar el pH valor.

Es posible que haya notado que el valor del pH está relacionado con la concentración de iones H+. Determinar el pH está directamente relacionado con calcular el logaritmo de un número, que estudiarás en las lecciones de matemáticas en el grado 11. Pero la relación entre el contenido de iones en una solución y el valor de pH se puede rastrear de acuerdo con el siguiente esquema:



El valor de pH de las soluciones acuosas de la mayoría de las sustancias y soluciones naturales está en el rango de 1 a 13 (Fig. 11.2).

Arroz. 11.2. Valor de pH de varias soluciones naturales y artificiales.

Søren Peder Lauritz Sørensen

Químico físico y bioquímico danés, presidente de la Royal Danish Society. Graduado de la Universidad de Copenhague. A los 31 años, se convirtió en profesor en el Instituto Politécnico Danés. Dirigió el prestigioso laboratorio de física y química de la cervecería Carlsberg en Copenhague, donde realizó sus principales descubrimientos científicos. Su principal actividad científica está dedicada a la teoría de las soluciones: introdujo el concepto de índice de hidrógeno (pH), estudió la dependencia de la actividad enzimática de la acidez de las soluciones. Por logros científicos, Sørensen está incluido en la lista de "100 químicos destacados del siglo XX", pero en la historia de la ciencia se mantuvo principalmente como un científico que introdujo los conceptos de "pH" y "pH-metría".

Determinación de la acidez del medio.

Para determinar la acidez de una solución en laboratorios, se usa con mayor frecuencia un indicador universal (Fig. 11.3). Por su color, se puede determinar no solo la presencia de ácido o álcali, sino también el valor de pH de la solución con una precisión de 0,5. Para una medición más precisa del pH, existen dispositivos especiales: medidores de pH (Fig. 11.4). Le permiten determinar el pH de la solución con una precisión de 0.001-0.01.

Usando indicadores o medidores de pH, puede monitorear el progreso de las reacciones químicas. Por ejemplo, si se agrega ácido clorhídrico a una solución de hidróxido de sodio, ocurrirá una reacción de neutralización:

Arroz. 11.3. Un indicador universal determina el valor de pH aproximado

Arroz. 11.4. Para medir el pH de las soluciones, se utilizan dispositivos especiales: medidores de pH: a - laboratorio (estacionario); b - portátil

En este caso, las soluciones de los reactivos y los productos de reacción son incoloras. Sin embargo, si el electrodo de un medidor de pH se coloca en la solución alcalina inicial, entonces la neutralización completa del álcali con ácido puede juzgarse por el valor de pH de la solución resultante.

El uso del indicador de pH

Determinar la acidez de las soluciones es de gran importancia práctica en muchas áreas de la ciencia, la industria y otras áreas de la vida humana.

Los ambientalistas miden regularmente el pH del agua de lluvia, ríos y lagos. Un fuerte aumento en la acidez de las aguas naturales puede ser el resultado de la contaminación atmosférica o la entrada de desechos de empresas industriales en los cuerpos de agua (Fig. 11.5). Tales cambios implican la muerte de plantas, peces y otros habitantes de los cuerpos de agua.

El índice de hidrógeno es muy importante para estudiar y observar los procesos que ocurren en los organismos vivos, ya que en las células tienen lugar numerosas reacciones químicas. En el diagnóstico clínico, se determina el pH del plasma sanguíneo, la orina, el jugo gástrico, etc. (Fig. 11.6). El pH normal de la sangre está entre 7,35 y 7,45. Incluso un pequeño cambio en el pH de la sangre humana causa una enfermedad grave y, con un pH de 7,1 o menos, comienzan cambios irreversibles que pueden conducir a la muerte.

Para la mayoría de las plantas, la acidez del suelo es importante, por lo que los agrónomos analizan los suelos con anticipación y determinan su pH (Fig. 11.7). Si la acidez es demasiado alta para un cultivo en particular, se encala el suelo: se agrega tiza o cal.

En la industria alimentaria, con la ayuda de indicadores ácido-base, se lleva a cabo el control de calidad de los alimentos (Fig. 11.8). Por ejemplo, el pH normal de la leche es 6,8. Una desviación de este valor indica la presencia de impurezas o su acidificación.

Arroz. 11.5. La influencia del nivel de pH del agua en los embalses sobre la actividad vital de las plantas en ellos.

El valor de pH de los productos cosméticos que usamos en la vida diaria es importante. El pH promedio para la piel humana es 5.5. Si la piel entra en contacto con productos cuya acidez difiere significativamente de este valor, esto conduce al envejecimiento prematuro de la piel, su daño o inflamación. Se notó que las lavanderas que usaban jabón de lavar normal (pH = 8-10) o soda para lavar (Na 2 CO 3 , pH = 12-13) para lavar durante mucho tiempo, la piel de las manos se resecó mucho y se agrietó. Por ello, es muy importante utilizar diversos productos cosméticos (geles, cremas, champús, etc.) con un pH cercano al pH natural de la piel.

EXPERIMENTOS DE LABORATORIO No. 1-3

Equipo: soporte con tubos de ensayo, pipeta.

Reactivos: agua, ácido clorhídrico, NaCl, soluciones de NaOH, vinagre de mesa, indicador universal (solución o papel indicador), productos alimenticios y cosméticos (por ejemplo, limón, champú, pasta de dientes, detergente en polvo, bebidas carbonatadas, jugos, etc.).

Regulaciones de seguridad:

Para experimentos, use pequeñas cantidades de reactivos;

Tenga cuidado de no poner los reactivos en la piel, en los ojos; en caso de contacto con una sustancia corrosiva, lavar con abundante agua.

Determinación de iones de hidrógeno e iones de hidróxido en soluciones. Establecimiento del valor de pH aproximado del agua, soluciones alcalinas y ácidas

1. Vierta 1-2 ml en cinco tubos de ensayo: en el tubo de ensayo No. 1 - agua, No. 2 - ácido perclórico, No. 3 - solución de cloruro de sodio, No. 4 - solución de hidróxido de sodio y No. 5 - vinagre de mesa .

2. Agregue 2-3 gotas de solución indicadora universal a cada tubo u omita el papel indicador. Determine el pH de las soluciones comparando el color del indicador con una escala de referencia. Saca conclusiones sobre la presencia de cationes de hidrógeno o iones de hidróxido en cada tubo de ensayo. Escriba las ecuaciones de disociación para estos compuestos.

Pruebas de pH de productos alimenticios y cosméticos.

Pruebe muestras de alimentos y productos cosméticos con un indicador universal. Para estudiar sustancias secas, por ejemplo, detergente en polvo, deben disolverse en una pequeña cantidad de agua (1 espátula de materia seca por 0,5-1 ml de agua). Determinar el pH de las soluciones. Sacar conclusiones sobre la acidez del ambiente en cada uno de los productos estudiados.


Idea clave

preguntas de examen

130. ¿La presencia de qué iones en una solución determina su acidez?

131. ¿Qué iones se encuentran en exceso en las soluciones ácidas? en alcalino?

132. ¿Qué indicador describe cuantitativamente la acidez de las soluciones?

133. ¿Cuál es el valor de pH y el contenido de iones H+ en soluciones: a) neutral; b) ligeramente ácido; c) ligeramente alcalino; d) fuertemente ácido; e) fuertemente alcalino?

Tareas para dominar el material.

134. Una solución acuosa de alguna sustancia tiene un ambiente alcalino. ¿Qué iones hay más en esta solución: H + u OH -?

135. Dos tubos de ensayo contienen soluciones de nitrato ácido y nitrato de potasio. ¿Qué indicadores se pueden usar para determinar qué tubo contiene una solución salina?

136. Tres tubos de ensayo contienen soluciones de hidróxido de bario, ácido de nitrato y nitrato de calcio. ¿Cómo reconocer estas soluciones usando un reactivo?

137. De la lista anterior, escribe por separado las fórmulas de las sustancias cuyas soluciones tienen un ambiente: a) ácido; b) alcalino; c) neutro. NaCl, HCl, NaOH, HNO3, H3PO4, H2SO4, Ba(OH)2, H2S, KNO3.

138. El agua de lluvia tiene pH = 5,6. ¿Qué significa esto? ¿Qué sustancia contenida en el aire, cuando se disuelve en agua, determina tal acidez del ambiente?

139. Qué medio (ácido o alcalino): a) en una solución de champú (pH = 5,5);

b) en la sangre de una persona sana (pH = 7,4); c) en jugo gástrico humano (рН = 1.5); d) en la saliva (pH = 7,0)?

140. La composición del carbón utilizado en las centrales térmicas contiene compuestos de nitrógeno y azufre. La emisión de productos de la combustión del carbón a la atmósfera da lugar a la formación de la llamada lluvia ácida, que contiene pequeñas cantidades de ácidos nitrato o sulfito. ¿Qué valores de pH son típicos para este tipo de agua de lluvia: más de 7 o menos de 7?

141. ¿El pH de una solución de ácido fuerte depende de su concentración? Justifica la respuesta.

142. Se añadió una solución de fenolftaleína a una solución que contenía 1 mol de hidróxido de potasio. ¿Cambiará el color de esta solución si se le agrega ácido clorhídrico con la cantidad de sustancia: a) 0.5 mol; b) 1 mol;

c) 1,5 moles?

143. En tres tubos de ensayo sin inscripciones hay soluciones incoloras de sulfato de sodio, hidróxido de sodio y ácido de sulfato. Para todas las soluciones, se midió el valor de pH: en el primer tubo - 2.3, en el segundo - 12.6, en el tercero - 6.9. ¿Qué tubo contiene qué sustancia?

144. Un estudiante compró agua destilada en una farmacia. El medidor de pH mostró que el valor de pH de esta agua es 6.0. Luego, el estudiante hirvió esta agua durante mucho tiempo, llenó el recipiente hasta el tope con agua caliente y cerró la tapa. Cuando el agua se enfrió a temperatura ambiente, el medidor de pH marcaba 7,0. Después de eso, el estudiante pasó aire a través del agua con un tubo y el medidor de pH nuevamente mostró 6.0. ¿Cómo se pueden explicar los resultados de estas mediciones de pH?

145. ¿Por qué crees que dos botellas de vinagre del mismo fabricante pueden contener soluciones con valores de pH ligeramente diferentes?

Este es material de libro de texto.

Estudiamos el efecto de un indicador universal sobre soluciones de algunas sales

Como podemos ver, el ambiente de la primera solución es neutro (pH=7), el segundo es ácido (pH< 7), третьего щелочная (рН >7). ¿Cómo explicar un hecho tan interesante? 🙂

Primero, recordemos qué es el pH y de qué depende.

El pH es un indicador de hidrógeno, una medida de la concentración de iones de hidrógeno en una solución (según las primeras letras de las palabras latinas potentia hydrogeni - la fuerza del hidrógeno).

El pH se calcula como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones de hidrógeno, expresado en moles por litro:

En agua pura a 25 °C, las concentraciones de iones de hidrógeno y de iones de hidróxido son las mismas y ascienden a 10 -7 mol/l (pH=7).

Cuando las concentraciones de ambos tipos de iones en una solución son iguales, la solución es neutra. Cuando > la solución es ácida, y cuando > - alcalina.

¿Por qué, en algunas soluciones acuosas de sales, hay una violación de la igualdad de las concentraciones de iones de hidrógeno e iones de hidróxido?

El hecho es que hay un cambio en el equilibrio de la disociación del agua debido a la unión de uno de sus iones (o) con iones de sal con la formación de un producto poco disociado, difícilmente soluble o volátil. Esta es la esencia de la hidrólisis.

- esta es la interacción química de los iones de sal con los iones de agua, lo que lleva a la formación de un electrolito débil: un ácido (o sal ácida) o una base (o sal básica).

La palabra "hidrólisis" significa descomposición por agua ("hidro" - agua, "lisis" - descomposición).

Dependiendo de qué ion de sal interactúe con el agua, hay tres tipos de hidrólisis:

  1. hidrólisis por catión (solo el catión reacciona con el agua);
  2. hidrólisis de aniones (solo el anión reacciona con el agua);
  3. hidrólisis conjunta - hidrólisis por catión y anión (tanto el catión como el anión reaccionan con el agua).

Cualquier sal puede considerarse como un producto formado por la interacción de una base y un ácido:


Hidrólisis de sal: la interacción de sus iones con el agua, lo que lleva a la aparición de un ambiente ácido o alcalino, pero no acompañado de la formación de un precipitado o gas.

El proceso de hidrólisis procede sólo con la participación soluble sal y consta de dos etapas:
1)disociación sal en solución irreversible reacción (grado de disociación, o 100%);
2) en realidad , es decir. interacción de los iones de sal con el agua reversible reacción (grado de hidrólisis ˂ 1, o 100%)
¡Las ecuaciones de la 1.ª y 2.ª etapa - la primera de ellas es irreversible, la segunda es reversible - no se pueden sumar!
Tenga en cuenta que las sales formadas por cationes álcalis y aniones fuerte Los ácidos no se hidrolizan, solo se disocian cuando se disuelven en agua. En soluciones de sales KCl, NaNO 3 , NaSO 4 y BaI, el medio neutral.

hidrólisis de aniones

En caso de interacción aniones sal disuelta con agua el proceso se llama hidrólisis de sal en el anión.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (disociación)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (hidrólisis)
La disociación de la sal de KNO 2 procede por completo, la hidrólisis del anión NO 2 - en muy pequeña medida (para una solución 0,1 M - en un 0,0014%), pero esto resulta ser suficiente para que la solución se convierta en alcalino(entre los productos de hidrólisis hay un ion OH -), en él pags H = 8,14.
Los aniones solo se hidrolizan débilácidos (en este ejemplo, el ion nitrito NO 2 correspondiente al ácido nitroso débil HNO 2). El anión de un ácido débil atrae hacia sí el catión hidrógeno presente en el agua y forma una molécula de este ácido, mientras que el ión hidróxido permanece libre:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Ejemplos:
a) NaClO \u003d Na ++ ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na2CO3 \u003d 2Na++ CO32-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 - + OH -
d) K 3 PO 4 \u003d 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH -
e) BaS = Ba2+ + S2-
S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -
Tenga en cuenta que en los ejemplos (c-e) no puede aumentar el número de moléculas de agua y en lugar de hidroaniones (HCO 3, HPO 4, HS) escriba las fórmulas de los ácidos correspondientes (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). La hidrólisis es una reacción reversible y no puede proceder "hasta el final" (antes de la formación de un ácido).
Si se formara un ácido tan inestable como H 2 CO 3 en una solución de su sal de NaCO 3, entonces se liberaría CO 2 de la solución de gas (H 2 CO 3 \u003d CO 2 + H 2 O). Sin embargo, cuando la sosa se disuelve en agua, se forma una solución transparente sin desprendimiento de gas, lo que evidencia la incompletitud de la hidrólisis del anión con la aparición en la solución de solo hidraniones de ácido carbónico HCO 3 -.
El grado de hidrólisis de la sal por parte del anión depende del grado de disociación del producto de hidrólisis, el ácido. Cuanto más débil es el ácido, mayor es el grado de hidrólisis. Por ejemplo, los iones CO 3 2-, PO 4 3- y S 2- se hidrolizan en mayor medida que el ion NO 2, ya que la disociación de H 2 CO 3 y H 2 S en la 2ª etapa, y H 3 PO 4 en La 3ra etapa procede mucho menos que la disociación del ácido HNO 2. Por lo tanto, las soluciones, por ejemplo, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 y BaS altamente alcalino(que es fácil de comprobar por la jabonosidad de la soda al tacto) .

Un exceso de iones OH en una solución es fácil de detectar con un indicador o medir con instrumentos especiales (medidores de pH).
Si en una solución concentrada de una sal fuertemente hidrolizada por el anión,
por ejemplo, Na 2 CO 3, agregue aluminio, luego este último (debido al anfoterismo) reaccionará con el álcali y se observará el desprendimiento de hidrógeno. ¡Esta es una evidencia adicional de hidrólisis, porque no agregamos álcali de NaOH a la solución de soda!

Preste especial atención a las sales de ácidos de fuerza media: ortofosfóricos y sulfurosos. En la primera etapa, estos ácidos se disocian bastante bien, por lo que sus sales ácidas no sufren hidrólisis, y el ambiente de la solución de tales sales es ácido (debido a la presencia de un catión hidrógeno en la composición de la sal). Y las sales promedio son hidrolizadas por el anión: el medio es alcalino. Así, los hidrosulfitos, hidrofosfatos y dihidrofosfatos no son hidrolizados por el anión, el medio es ácido. Los sulfitos y fosfatos son hidrolizados por el anión, el ambiente es alcalino.

Hidrólisis por catión

En el caso de la interacción de un catión de una sal disuelta con agua, el proceso se denomina
hidrólisis de sal en el catión

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 - (disociación)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (hidrólisis)

La disociación de la sal de Ni (NO 3) 2 procede por completo, la hidrólisis del catión Ni 2+, en muy pequeña medida (para una solución 0,1 M, en un 0,001%), pero esto es suficiente para que el medio se vuelva ácido. (entre los productos de hidrólisis hay un ion H + ).

Sólo se hidrolizan los cationes de hidróxidos básicos y anfóteros poco solubles y el catión amonio. NH4+. El catión metálico separa el ion hidróxido de la molécula de agua y libera el catión hidrógeno H+.

El catión de amonio, como resultado de la hidrólisis, forma una base débil: hidrato de amoníaco y un catión de hidrógeno:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

Tenga en cuenta que no puede aumentar la cantidad de moléculas de agua y en lugar de hidroxocationes (por ejemplo, NiOH +) escriba fórmulas de hidróxido (por ejemplo, Ni (OH) 2). Si se formaran hidróxidos, los precipitados caerían de las soluciones salinas, lo que no se observa (estas sales forman soluciones transparentes).
Un exceso de cationes de hidrógeno es fácil de detectar con un indicador o medir con instrumentos especiales. Se introduce magnesio o zinc en una solución concentrada de una sal altamente hidrolizada por el catión, luego estos últimos reaccionan con el ácido con liberación de hidrógeno.

Si la sal es insoluble, entonces no hay hidrólisis porque los iones no interactúan con el agua.

La hidrólisis es la interacción de sustancias con agua, como resultado de lo cual cambia el medio de la solución.

Los cationes y aniones de electrolitos débiles pueden interactuar con el agua para formar compuestos o iones estables de baja disociación, como resultado de lo cual cambia el medio de la solución. Las fórmulas de agua en las ecuaciones de hidrólisis generalmente se escriben como H-OH. Al reaccionar con el agua, los cationes de las bases débiles le quitan el ion hidroxilo al agua y se forma un exceso de H+ en la solución. La solución se vuelve ácida. Los aniones de ácidos débiles atraen H+ del agua y la reacción del medio se vuelve alcalina.

En química inorgánica, la mayoría de las veces uno tiene que lidiar con la hidrólisis de sales, es decir con la interacción de intercambio de iones de sal con moléculas de agua en el proceso de su disolución. Hay 4 variantes de hidrólisis.

1. La sal está formada por una base fuerte y un ácido fuerte.

Tal sal prácticamente no se somete a hidrólisis. Al mismo tiempo, el equilibrio de la disociación del agua en presencia de iones de sal casi no se altera, por lo tanto, pH = 7, el medio es neutro.

Na + + H 2 O Cl - + H 2 O

2. Si la sal está formada por un catión de una base fuerte y un anión de un ácido débil, entonces se produce la hidrólisis en el anión.

Na2CO3 + HOH \(\leftrightarrow\) NaHCO3 + NaOH

Dado que los iones OH - se acumulan en la solución, el medio es alcalino, pH > 7.

3. Si la sal está formada por un catión de una base débil y un anión de un ácido fuerte, la hidrólisis procede a lo largo del catión.

Cu2+ + HOH \(\leftrightarrow\) CuOH + + H +

СuCl 2 + HOH \(\leftrightarrow\) CuOHCl + HCl

Dado que los iones H+ se acumulan en la solución, el medio es ácido, pH<7.

4. Una sal formada por un catión de una base débil y un anión de un ácido débil sufre hidrólisis tanto en el catión como en el anión.

CH 3 COONH 4 + HOH \(\leftrightarrow\) NH 4 OH + CH 3 COOH

CH 3 COO - + + HOH \(\leftrightarrow\) NH 4 OH + CH 3 COOH

Las soluciones de tales sales tienen un ambiente ligeramente ácido o ligeramente alcalino, es decir el valor de pH es cercano a 7. La reacción del medio depende de la relación de las constantes de disociación de ácido y base. La hidrólisis de las sales formadas por ácidos y bases muy débiles es prácticamente irreversible. Estos son principalmente sulfuros y carbonatos de aluminio, cromo y hierro.

Al 2 S 3 + 3HOH \(\leftrightarrow\) 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al determinar el medio de una solución salina, se debe tener en cuenta que el medio de la solución está determinado por el componente fuerte. Si la sal está formada por un ácido que es un electrolito fuerte, entonces el medio de la solución es ácido. Si la base es un electrolito fuerte, entonces es alcalino.

Ejemplo. La solución tiene un ambiente alcalino.

1) Pb(NO3)2; 2) Na2CO3; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb (NO 3) 2 nitrato de plomo (II). La sal está formada por una base débil y ácido fuerte, significa el medio de solución agrio.

2) Na2CO3 carbonato de sodio. Sal formada base fuerte y un ácido débil, entonces el medio de la solución alcalino.

3) NaCl; 4) Las sales de NaNO 3 están formadas por la base fuerte NaOH y los ácidos fuertes HCl y HNO 3 . El medio de la solución es neutro.

Respuesta correcta 2) Na2CO3

Se sumergió un papel indicador en las soluciones salinas. En las soluciones de NaCl y NaNO 3, no cambió de color, lo que significa que el medio de la solución neutral. En una solución de Pb (NO 3) 2 se volvió roja, el medio de la solución agrio. En una solución de Na 2 CO 3 se volvió azul, el medio de solución alcalino.

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