Vilka saltlösningar är alkaliska? Vatten. Neutral, sur och alkalisk miljö. Starka protoliter. Salthydrolys. Miljö för vattenlösningar: sur, neutral, alkalisk

26.11.2019

Kemiskt kan pH i en lösning bestämmas med hjälp av syra-basindikatorer.

Syra-basindikatorer är organiska ämnen vars färg beror på surheten i mediet.

De vanligaste indikatorerna är lackmus, metylorange, fenolftalein. Lakmus blir röd i sur miljö och blå i alkalisk miljö. Fenolftalein är färglöst i surt medium, men blir röd i alkaliskt medium. Metylorange blir röd i sur miljö och gul i alkalisk miljö.

I laboratoriepraxis blandas ofta ett antal indikatorer, valda på ett sådant sätt att färgen på blandningen varierar över ett brett område av pH-värden. Med deras hjälp kan du bestämma lösningens pH med en noggrannhet på upp till en. Dessa blandningar kallas universella indikatorer.

Det finns speciella enheter - pH-mätare, med vilka du kan bestämma pH för lösningar i intervallet från 0 till 14 med en noggrannhet på 0,01 pH-enheter.

Salthydrolys

När vissa salter löses i vatten, störs jämvikten i vattendissociationsprocessen och följaktligen ändras mediets pH. Detta beror på att salter reagerar med vatten.

Salthydrolys – kemisk utbytesinteraktion av lösta saltjoner med vatten, vilket leder till bildandet av svagt dissocierande produkter (molekyler av svaga syror eller baser, anjoner av sura salter eller katjoner av basiska salter) och åtföljs av en förändring i mediets pH.

Tänk på processen för hydrolys, beroende på vilken typ av baser och syror som bildar saltet.

Salter som bildas av starka syror och starka baser (NaCl, kno3, Na2so4, etc.).

Låt oss säga att när natriumklorid reagerar med vatten sker en hydrolysreaktion med bildning av en syra och en bas:

NaCl + H2O ↔ NaOH + HCl

För en korrekt förståelse av denna interaktions natur skriver vi reaktionsekvationen i jonform, med hänsyn till att den enda svagt dissocierande föreningen i detta system är vatten:

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

Med reduktionen av identiska joner förblir vattendissociationsekvationen på vänster och höger sida av ekvationen:

H 2 O ↔ H + + OH -

Som kan ses finns det inga överskott av H + eller OH - joner i lösningen jämfört med deras innehåll i vatten. Dessutom bildas inga andra svagt dissocierande eller svårlösliga föreningar. Därför drar vi slutsatsen att salter som bildas av starka syror och baser genomgår inte hydrolys, och reaktionen av lösningar av dessa salter är densamma som i vatten, neutral (pH = 7).

När man sammanställer jonmolekylära ekvationer för hydrolysreaktioner är det nödvändigt:

1) skriv ner saltdissociationsekvationen;

2) bestämma typen av katjon och anjon (hitta katjonen för en svag bas eller anjonen för en svag syra);

3) skriv ner jonmolekylekvationen för reaktionen, givet att vatten är en svag elektrolyt och att summan av laddningarna måste vara densamma i båda delarna av ekvationen.

Salter bildade av en svag syra och en stark bas

(Na 2 CO 3 , K 2 S, CH 3 COONa och andra .)

Tänk på hydrolysreaktionen av natriumacetat. Detta salt i lösning sönderdelas till joner: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + är en katjon av en stark bas, CH 3 COO - är en anjon av en svag syra.

Na + katjoner kan inte binda vattenjoner, eftersom NaOH, en stark bas, helt sönderdelas till joner. Anjoner av svag ättiksyra CH 3 COO - binder vätejoner för att bilda lätt dissocierad ättiksyra:

CH 3 COO - + HOH ↔ CH 3 COOH + OH -

Det kan ses att, som ett resultat av hydrolysen av CH 3 COONa, bildades ett överskott av hydroxidjoner i lösningen, och reaktionen av mediet blev alkalisk (рН > 7).

Man kan alltså dra slutsatsen att salter som bildas av en svag syra och en stark bas hydrolyseras vid anjonen ( En n - ). I detta fall binder saltanjoner H-joner + OH-joner ansamlas i lösningen - , vilket orsakar en alkalisk miljö (pH> 7):

An n - + HOH ↔ Han (n -1) - + OH -, (vid n = 1 bildas HAN - en svag syra).

Hydrolys av salter bildade av två- och tribasiska svaga syror och starka baser fortskrider stegvis

Tänk på hydrolysen av kaliumsulfid. K 2 S dissocierar i lösning:

K2S ↔ 2K + + S2-;

K + är en katjon av en stark bas, S 2 är en anjon av en svag syra.

Kaliumkatjoner deltar inte i hydrolysreaktionen, endast anjoner av svag svavelsyra interagerar med vatten. I denna reaktion bildas svagt dissocierande HS - joner i det första steget, och svag syra H 2 S bildas i det andra steget:

1:a steg: S 2- + HOH ↔ HS - + OH -;

2:a steget: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH -.

OH-jonerna som bildas i det första steget av hydrolys minskar signifikant sannolikheten för hydrolys i nästa steg. Som ett resultat är den process som endast fortskrider genom det första steget vanligtvis av praktisk betydelse, som i regel är begränsad vid bedömning av hydrolysen av salter under normala förhållanden.

Hydrolys är växelverkan mellan ämnen och vatten, som ett resultat av vilket mediet i lösningen förändras.

Katjoner och anjoner av svaga elektrolyter kan interagera med vatten för att bilda stabila lågdissocierande föreningar eller joner, som ett resultat av vilka lösningsmediet förändras. Vattenformler i hydrolysekvationer skrivs vanligtvis som H-OH. När de reagerar med vatten tar katjonerna av svaga baser bort hydroxyljonen från vattnet och ett överskott av H + bildas i lösningen. Lösningen blir sur. Anjoner av svaga syror drar till sig H + från vatten, och mediets reaktion blir alkalisk.

Inom oorganisk kemi har man oftast att göra med hydrolys av salter, d.v.s. med utbytesväxelverkan mellan saltjoner och vattenmolekyler under upplösningsprocessen. Det finns 4 varianter av hydrolys.

1. Salt bildas av en stark bas och en stark syra.

Ett sådant salt utsätts praktiskt taget inte för hydrolys. Samtidigt är jämvikten för vattendissociation i närvaro av saltjoner nästan inte störd, därför är pH = 7, mediet är neutralt.

Na + + H2O Cl- + H2O

2. Om saltet bildas av en katjon av en stark bas och en anjon av en svag syra, sker hydrolys vid anjonen.

Na2CO3 + HOH NaHCO3 + NaOH

Eftersom OH - joner ansamlas i lösningen är mediet alkaliskt, pH> 7.

3. Om saltet bildas av en katjon av en svag bas och en anjon av en stark syra, fortsätter hydrolysen längs katjonen.

Cu 2+ + HOH CuOH + + H+

СuCl2 + HOH CuOHCl + HCl

Eftersom H+-joner ansamlas i lösningen är mediet surt, pH<7.

4. Ett salt bildat av en katjon av en svag bas och en anjon av en svag syra genomgår hydrolys både vid katjonen och vid anjonen.

CH3COONH4 + HOH NH4OH + CH3COOH

CH 3 COO - +
+ HOH NH4OH + CH3COOH

Lösningar av sådana salter har antingen en lätt sur eller lätt alkalisk miljö, d.v.s. pH-värdet är nära 7. Mediets reaktion beror på förhållandet mellan syra- och basdissociationskonstanter. Hydrolysen av salter som bildas av mycket svaga syror och baser är praktiskt taget irreversibel. Dessa är huvudsakligen sulfider och karbonater av aluminium, krom och järn.

Al2S3 + 3HOH2Al(OH)3 + 3H2S

Vid bestämning av mediet för en saltlösning måste man ta hänsyn till att lösningens medium bestäms av den starka komponenten. Om saltet bildas av en syra som är en stark elektrolyt, är lösningens medium surt. Om basen är en stark elektrolyt är den alkalisk.

Exempel. Lösningen har en alkalisk miljö

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

1) Pb (NO 3) 2 bly (II) nitrat. Salt består av en svag bas och stark syra, betyder lösningsmediet sur.

2) Na2CO3-natriumkarbonat. Salt bildades stark bas och en svag syra, sedan lösningsmediet alkalisk.

3) NaCl; 4) NaNO 3-salter bildas av den starka basen NaOH och de starka syrorna HCl och HNO 3 . Lösningens medium är neutralt.

Rätt svar 2) Na2CO3

Ett indikatorpapper doppades i saltlösningarna. I NaCl- och NaNO 3-lösningar ändrade den inte färg, vilket betyder lösningsmediet neutral. I en lösning av Pb (NO 3) 2 blev röd, lösningsmediet sur. I en lösning av Na2CO3 blev lösningsmediet blått alkalisk.

Kom ihåg:

En neutraliseringsreaktion är en reaktion mellan en syra och en bas som producerar salt och vatten;

Med rent vatten förstår kemister kemiskt rent vatten som inte innehåller några föroreningar och lösta salter, det vill säga destillerat vatten.

Miljöns surhet

För olika kemiska, industriella och biologiska processer är en mycket viktig egenskap lösningens surhet, vilket kännetecknar innehållet av syror eller alkalier i lösningar. Eftersom syror och alkalier är elektrolyter används halten H + eller OH - joner för att karakterisera surheten i mediet.

I rent vatten och i valfri lösning, tillsammans med partiklar av lösta ämnen, finns det också H + och OH - joner. Detta beror på dissociationen av själva vattnet. Och även om vi anser att vatten är en icke-elektrolyt, kan det ändå dissociera: H 2 O ^ H + + OH -. Men denna process sker i mycket liten utsträckning: i 1 liter vatten sönderdelas endast 1 till joner. 10-7 molekyler.

I sura lösningar, som ett resultat av deras dissociation, uppstår ytterligare H+-joner. I sådana lösningar finns det mycket fler H+-joner än OH-joner som bildas under en lätt dissociation av vatten, därför kallas dessa lösningar sura (Fig. 11.1, vänster). Det är vanligt att säga att i sådana lösningar en sur miljö. Ju fler H+-joner som finns i lösningen, desto högre surhet har mediet.

I alkalilösningar, som ett resultat av dissociation, tvärtom dominerar OH - joner, och H + katjoner är nästan frånvarande på grund av den obetydliga dissociationen av vatten. Miljön för sådana lösningar är alkalisk (Fig. 11.1, höger). Ju högre koncentration av OH - joner, desto mer alkaliskt är lösningsmediet.

I en lösning av bordssalt är antalet H + och OH-joner detsamma och lika med 1. 10 -7 mol i 1 liter lösning. En sådan miljö kallas neutral (Fig. 11.1, mitten). Det betyder faktiskt att lösningen varken innehåller syra eller alkali. En neutral miljö är karakteristisk för lösningar av vissa salter (bildade av alkali och stark syra) och många organiska ämnen. Rent vatten har också en neutral miljö.

Vätgasindikator

Om vi jämför smaken av kefir och citronsaft, kan vi säkert säga att citronsaft är mycket surare, det vill säga surheten i dessa lösningar är annorlunda. Du vet redan att rent vatten också innehåller H+-joner, men vattnet smakar inte surt. Detta beror på den för låga koncentrationen av H+-joner. Ofta räcker det inte att säga att miljön är sur eller basisk, utan det är nödvändigt att karakterisera den kvantitativt.

Miljöns surhetsgrad karakteriseras kvantitativt av väteindikatorn pH (uttalas "p-ash"), associerad med koncentrationen

vätejoner. pH-värdet motsvarar ett visst innehåll av vätekatjoner i 1 liter lösning. I rent vatten och i neutrala lösningar innehåller 1 liter 1. 10 7 mol H + joner, och pH-värdet är 7. I sura lösningar är koncentrationen av H + katjoner större än i rent vatten och mindre i alkaliska lösningar. I enlighet med detta ändras även pH-värdet: i sur miljö varierar det från 0 till 7 och i alkaliska miljöer från 7 till 14. För första gången föreslog den danske kemisten Peder Sørensen att man skulle använda pH-värdet.

Du kanske har märkt att pH-värdet är relaterat till koncentrationen av H+-joner. Att bestämma pH är direkt relaterat till att beräkna logaritmen för ett tal, som du kommer att studera på mattelektionerna i årskurs 11. Men förhållandet mellan innehållet av joner i en lösning och pH-värdet kan spåras enligt följande schema:

pH-värdet för vattenlösningar av de flesta ämnen och naturliga lösningar ligger i intervallet från 1 till 13 (Fig. 11.2).

Ris. 11.2. pH-värde för olika naturliga och konstgjorda lösningar

Søren Peder Lauritz Sørensen

Dansk fysikalisk kemist och biokemist, ordförande för Royal Danish Society. Utexaminerad från Köpenhamns universitet. Vid 31 blev han professor vid Dansk Polyteknisk Institut. Han ledde det prestigefyllda fysikaliska och kemiska laboratoriet på Carlsberg-bryggeriet i Köpenhamn, där han gjorde sina viktigaste vetenskapliga upptäckter. Hans huvudsakliga vetenskapliga verksamhet ägnas åt teorin om lösningar: han introducerade begreppet väteindex (pH), studerade enzymaktivitetens beroende av lösningarnas surhet. För vetenskapliga framgångar finns Sørensen med på listan över "100 framstående kemister under 1900-talet", men i vetenskapshistorien stannade han främst som en vetenskapsman som introducerade begreppen "pH" och "pH-metri".

Bestämning av mediets surhet

För att bestämma surheten hos en lösning i laboratorier används oftast en universell indikator (Fig. 11.3). Genom sin färg kan man bestämma inte bara närvaron av syra eller alkali, utan också lösningens pH-värde med en noggrannhet på 0,5. För en mer exakt mätning av pH finns det speciella anordningar - pH-mätare (Fig. 11.4). De låter dig bestämma lösningens pH med en noggrannhet på 0,001-0,01.

Med hjälp av indikatorer eller pH-mätare kan du övervaka utvecklingen av kemiska reaktioner. Till exempel, om saltsyra tillsätts till en lösning av natriumhydroxid, kommer en neutraliseringsreaktion att inträffa:

Ris. 11.3. En universell indikator bestämmer det ungefärliga pH-värdet

Ris. 11.4. För att mäta pH i lösningar används speciella enheter - pH-mätare: a - laboratorium (stationär); b - bärbar

I detta fall är lösningarna av reaktanterna och reaktionsprodukterna färglösa. Om emellertid elektroden på en pH-mätare placeras i den initiala alkalilösningen, kan den fullständiga neutraliseringen av alkalin med syra bedömas av pH-värdet för den resulterande lösningen.

Användningen av pH-indikatorn

Att bestämma surhetsgraden i lösningar är av stor praktisk betydelse inom många områden av vetenskap, industri och andra områden av mänskligt liv.

Miljövänner mäter regelbundet pH i regnvatten, floder och sjöar. En kraftig ökning av surhetsgraden i naturliga vatten kan vara resultatet av luftföroreningar eller inträngning av avfall från industriföretag i vattendrag (Fig. 11.5). Sådana förändringar innebär att växter, fiskar och andra invånare i vattendrag dör.

Väteindexet är mycket viktigt för att studera och observera de processer som sker i levande organismer, eftersom många kemiska reaktioner äger rum i celler. I klinisk diagnostik bestäms pH i blodplasma, urin, magsaft etc. (Fig. 11.6). Normalt pH i blodet är mellan 7,35 och 7,45. Även en liten förändring av pH i mänskligt blod orsakar allvarlig sjukdom, och vid pH = 7,1 och lägre börjar irreversibla förändringar som kan leda till döden.

För de flesta växter är markens surhet viktig, så agronomer analyserar jordar i förväg och bestämmer deras pH (fig. 11.7). Om surheten är för hög för en viss gröda kalkas jorden - krita eller kalk tillsätts.

Inom livsmedelsindustrin genomförs, med hjälp av syra-basindikatorer, livsmedelskvalitetskontroll (Fig. 11.8). Till exempel är det normala pH-värdet för mjölk 6,8. En avvikelse från detta värde indikerar antingen närvaron av föroreningar eller dess försurning.

Ris. 11.5. Inverkan av pH-nivån i vatten i reservoarer på den vitala aktiviteten hos växter i dem

pH-värdet på kosmetiska produkter som vi använder i vardagen är viktigt. Det genomsnittliga pH-värdet för mänsklig hud är 5,5. Om huden kommer i kontakt med medel vars surhet avsevärt skiljer sig från detta värde, leder detta till för tidigt åldrande av huden, dess skada eller inflammation. Det märktes att tvätterskor som använde vanlig tvättsåpa (pH = 8-10) eller tvättläsk (Na 2 CO 3 , pH = 12-13) för att tvätta under lång tid, huden på händerna blev mycket torr och sprucken. Därför är det mycket viktigt att använda olika kosmetiska produkter (geler, krämer, schampon etc.) med ett pH som ligger nära hudens naturliga pH.

LABORATORIEEXPERIMENT Nr 1-3

Utrustning: stativ med provrör, pipett.

Reagenser: vatten, saltsyra, NaCl, NaOH-lösningar, bordsvinäger, universalindikator (lösning eller indikatorpapper), mat och kosmetiska produkter (t.ex. citron, schampo, tandkräm, tvättpulver, kolsyrade drycker, juicer, etc.) .).

Säkerhets regler:

För experiment, använd små mängder reagens;

Var försiktig så att du inte får reagens på huden, i ögonen; vid kontakt med ett frätande ämne, tvätta bort det med mycket vatten.

Bestämning av vätejoner och hydroxidjoner i lösningar. Fastställande av det ungefärliga pH-värdet för vatten, alkaliska och sura lösningar

1. Häll 1-2 ml i fem provrör: i provrör nr 1 - vatten, nr 2 - perklorsyra, nr 3 - natriumkloridlösning, nr 4 - natriumhydroxidlösning och nr 5 - bordsvinäger .

2. Tillsätt 2-3 droppar universell indikatorlösning till varje rör, eller utelämna indikatorpapper. Bestäm pH för lösningar genom att jämföra färgen på indikatorn mot en referensskala. Dra slutsatser om förekomsten av vätekatjoner eller hydroxidjoner i varje provrör. Skriv dissociationsekvationerna för dessa föreningar.

pH-testning av livsmedel och kosmetiska produkter

Testa prover av livsmedel och kosmetiska produkter med en universell indikator. För att studera torra ämnen, till exempel tvättpulver, måste de lösas i en liten mängd vatten (1 spatel torrsubstans per 0,5-1 ml vatten). Bestäm pH på lösningarna. Dra slutsatser om surheten i miljön i var och en av de studerade produkterna.

Nyckelidé

testfrågor

130. Närvaron av vilka joner i en lösning avgör dess surhet?

131. Vilka joner finns i överskott i sura lösningar? i alkaliskt?

132. Vilken indikator beskriver kvantitativt lösningarnas surhet?

133. Vad är pH-värdet och innehållet av H+-joner i lösningar: a) neutrala; b) lätt sur; c) lätt alkalisk; d) starkt sur; e) starkt alkalisk?

Uppgifter för att bemästra materialet

134. En vattenlösning av något ämne har en alkalisk miljö. Vilka joner är fler i denna lösning: H + eller OH -?

135. Två provrör innehåller lösningar av nitratsyra och kaliumnitrat. Vilka indikatorer kan användas för att avgöra vilket rör som innehåller en saltlösning?

136. Tre provrör innehåller lösningar av bariumhydroxid, nitratsyra och kalciumnitrat. Hur känner man igen dessa lösningar med ett reagens?

137. Från listan ovan, skriv separat formlerna för ämnen vars lösningar har en miljö: a) sura; b) alkalisk; c) neutral. NaCl, HCl, NaOH, HNO3, H3PO4, H2SO4, Ba(OH)2, H2S, KNO3.

138. Regnvatten har pH = 5,6. Vad betyder det här? Vilket ämne som finns i luften, när det löses i vatten, bestämmer en sådan surhet i miljön?

139. Vilket medium (surt eller alkaliskt): a) i en schampolösning (pH = 5,5);

b) i blodet hos en frisk person (pH = 7,4); c) i human magsaft (рН = 1,5); d) i saliv (pH = 7,0)?

140. Sammansättningen av kol som används i värmekraftverk innehåller kväve- och svavelföreningar. Utsläpp av kolförbränningsprodukter till atmosfären leder till bildandet av så kallat surt regn, innehållande små mängder nitrat- eller sulfitsyror. Vilka pH-värden är typiska för sådant regnvatten: mer än 7 eller mindre än 7?

141. Beror pH i en stark syralösning på dess koncentration? Motivera svaret.

142. En lösning av fenolftalein sattes till en lösning innehållande 1 mol kaliumhydroxid. Kommer färgen på denna lösning att förändras om kloridsyra tillsätts med mängden av ämnet: a) 0,5 mol; b) 1 mol;

c) 1,5 mol?

143. I tre provrör utan inskriptioner finns färglösa lösningar av natriumsulfat, natriumhydroxid och sulfatsyra. För alla lösningar mättes pH-värdet: i det första röret - 2,3, i det andra - 12,6, i det tredje - 6,9. Vilket rör innehåller vilket ämne?

144. En student köpte destillerat vatten på ett apotek. pH-mätaren visade att pH-värdet för detta vatten är 6,0. Sedan kokade eleven detta vatten länge, fyllde behållaren till toppen med varmt vatten och stängde locket. När vattnet svalnat till rumstemperatur visade pH-mätaren 7,0. Därefter förde eleven luft genom vattnet med ett rör, och pH-mätaren visade återigen 6,0. Hur kan resultaten av dessa pH-mätningar förklaras?

145. Varför tror du att två flaskor vinäger från samma tillverkare kan innehålla lösningar med lite olika pH-värden?

Detta är läroboksmaterial.

Vi studerar effekten av en universell indikator på lösningar av vissa salter

Som vi kan se är miljön i den första lösningen neutral (pH=7), den andra är sur (pH)< 7), третьего щелочная (рН >7). Hur förklarar man ett så intressant faktum? 🙂

Låt oss först komma ihåg vad pH är och vad det beror på.

pH är en väteindikator, ett mått på koncentrationen av vätejoner i en lösning (enligt de första bokstäverna i de latinska orden potentia hydrogeni - styrkan av väte).

pH beräknas som den negativa decimallogaritmen för koncentrationen av vätejoner, uttryckt i mol per liter:

I rent vatten vid 25 °C är koncentrationerna av vätejoner och hydroxidjoner desamma och uppgår till 10 -7 mol/l (pH=7).

När koncentrationerna av båda typerna av joner i en lösning är desamma är lösningen neutral. När > lösningen är sur, och när > - alkalisk.

På grund av vad, i vissa vattenhaltiga lösningar av salter, är det en kränkning av likheten mellan koncentrationerna av vätejoner och hydroxidjoner?

Faktum är att det finns en förändring i jämvikten för vattendissociation på grund av bindningen av en av dess joner (eller) med saltjoner med bildandet av en dåligt dissocierad, svårlöslig eller flyktig produkt. Detta är kärnan i hydrolys.

- detta är den kemiska interaktionen mellan saltjoner och vattenjoner, vilket leder till bildandet av en svag elektrolyt - en syra (eller surt salt), eller en bas (eller basiskt salt).

Ordet "hydrolys" betyder nedbrytning med vatten ("hydro" - vatten, "lys" - nedbrytning).

Beroende på vilken saltjon som interagerar med vatten finns det tre typer av hydrolys:

žhydrolys genom katjon (endast katjon reagerar med vatten);
žanjonhydrolys (endast anjon reagerar med vatten);
ž ledhydrolys - hydrolys av katjon och anjon (både katjon och anjon reagerar med vatten).

Vilket salt som helst kan betraktas som en produkt som bildas genom interaktionen mellan en bas och en syra:

Salthydrolys - interaktionen av dess joner med vatten, vilket leder till uppkomsten av en sur eller alkalisk miljö, men inte åtföljd av bildandet av en fällning eller gas.
Hydrolysprocessen fortsätter endast med deltagande löslig salt och består av två steg:
1)dissociation salt i lösning irreversibel reaktion (grad av dissociation, eller 100%);
2) faktiskt , dvs. interaktion mellan saltjoner och vatten reversibel reaktion (hydrolysgrad ˂ 1, eller 100%)
Ekvationerna för det första och andra steget - den första av dem är irreversibel, den andra är reversibel - kan inte läggas till!
Observera att salter som bildas av katjoner alkalier och anjoner stark syror genomgår inte hydrolys, de dissocierar endast när de löses i vatten. I lösningar av salter KCl, NaNO3, NaSO4 och Bal, mediet neutral.

Anjonhydrolys

Vid interaktion anjoner löst salt med vatten kallas processen salthydrolys vid anjonen.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (dissociation)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (hydrolys)
Dissociationen av KNO 2-saltet fortsätter fullständigt, hydrolysen av NO 2-anjonen - i mycket liten utsträckning (för en 0,1 M lösning - med 0,0014%), men detta visar sig vara tillräckligt för att lösningen ska bli alkalisk(bland hydrolysprodukterna finns en OH-jon -), i den sid H = 8,14.
Anjoner genomgår endast hydrolys svag syror (i detta exempel, nitritjonen NO 2 som motsvarar den svaga salpetersyran HNO 2). Anjonen av en svag syra attraherar vätekatjonen som finns i vatten till sig själv och bildar en molekyl av denna syra, medan hydroxidjonen förblir fri:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Exempel:
a) NaClO \u003d Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 \u003d 2Na + + CO 3 2-
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 = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -
Observera att du i exempel (c-e) inte kan öka antalet vattenmolekyler och istället för hydroanjoner (HCO 3, HPO 4, HS) skriv formlerna för motsvarande syror (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). Hydrolys är en reversibel reaktion, och den kan inte fortsätta "till slutet" (före bildandet av en syra).
Om en sådan instabil syra som H 2 CO 3 bildades i en lösning av dess NaCO 3-salt, skulle CO 2 frigöras från gaslösningen (H 2 CO 3 \u003d CO 2 + H 2 O). Men när soda löses i vatten bildas en transparent lösning utan gasutveckling, vilket är bevis på ofullständigheten av hydrolysen av anjonen med uppträdandet i lösningen av endast kolsyrahydranioner HCO 3 -.
Graden av salthydrolys av anjonen beror på graden av dissociation av hydrolysprodukten, syran. Ju svagare syran är, desto högre grad av hydrolys. Till exempel genomgår CO 3 2-, PO 4 3- och S 2-joner hydrolys i större utsträckning än NO 2-jonen, eftersom dissocieringen av H 2 CO 3 och H 2 S i det andra steget, och H 3 PO 4 i det 3:e steget fortskrider mycket mindre än dissociationen av HNO2-syran. Därför kommer lösningar, till exempel Na 2 CO 3, K 3 PO 4 och BaS mycket alkaliskt(vilket är lätt att verifiera genom att läsk är tvål vid beröring) .

Ett överskott av OH-joner i en lösning är lätt att upptäcka med en indikator eller mäta med speciella instrument (pH-mätare).
Om i en koncentrerad lösning av ett salt som är starkt hydrolyserad av anjonen,
till exempel, Na 2 CO 3, tillsätt aluminium, sedan kommer det senare (på grund av amfoterism) att reagera med alkali och väteutveckling kommer att observeras. Detta är ytterligare bevis på hydrolys, eftersom vi inte tillsatte NaOH-alkali till sodalösningen!

Var särskilt uppmärksam på salter av syror med medelstyrka - ortofosfor och svavelhaltiga. I det första steget dissocierar dessa syror ganska bra, så deras sura salter genomgår inte hydrolys, och mediet för lösningen av sådana salter är surt (på grund av närvaron av en vätekatjon i saltets sammansättning). Och de genomsnittliga salterna hydrolyseras av anjonen - mediet är alkaliskt. Så hydrosulfiter, hydrofosfater och dihydrofosfater hydrolyseras inte av anjonen, mediet är surt. Sulfiter och fosfater hydrolyseras av anjonen, miljön är alkalisk.

Hydrolys genom katjon

I fallet med växelverkan mellan en katjon av ett löst salt med vatten kallas processen
salthydrolys vid katjonen

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 - (dissociation)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (hydrolys)

Dissociationen av Ni (NO 3) 2-saltet fortsätter fullständigt, hydrolysen av Ni 2+-katjonen - i mycket liten utsträckning (för en 0,1 M lösning - med 0,001%), men detta är tillräckligt för att mediet ska bli surt (bland hydrolysprodukterna finns en H+-jon).

Endast katjoner av svårlösliga basiska och amfotera hydroxider och ammoniumkatjonen genomgår hydrolys. NH4+. Metallkatjonen delar av hydroxidjonen från vattenmolekylen och frigör vätekatjonen H+.

Ammoniumkatjonen, som ett resultat av hydrolys, bildar en svag bas - ammoniakhydrat och en vätekatjon:

NH4+ + H2O ↔ NH3H2O + H+

Observera att du inte kan öka antalet vattenmolekyler och istället för hydroxokationer (till exempel NiOH +) skriv hydroxidformler (till exempel Ni (OH) 2). Om hydroxider bildades, skulle fällningar falla ut ur saltlösningar, vilket inte observeras (dessa salter bildar transparenta lösningar).
Ett överskott av vätekatjoner är lätt att upptäcka med en indikator eller mäta med speciella instrument. Magnesium eller zink införs i en koncentrerad lösning av ett salt som är starkt hydrolyserad av katjonen, sedan reagerar den senare med syran med frigöring av väte.

Om saltet är olösligt, så sker ingen hydrolys, eftersom jonerna inte interagerar med vatten.