Chemia Liceum Gimnazjum Testy Matura

Powrót

Sole w roztworach wodnych – dysocjacja, hydroliza.

Hydroliza - reakcja wymiany podwójnej między jonami powstałymi podczas dysocjacji a cząsteczkami wody.
Hydrolizie ulegają sole słabych kwasów i mocnych zasad, sole słabych zasad i mocnych kwasów i sole słabych zasad i słabych kwasów.

Schemat ogólny: AB + H2O ⇌ HA + BOH
AB - sól, HA - kwas, BOH - zasada

Odczyn soli:
- sole słabych kwasów i mocnych zasad – odczyn zasadowy
- sole słabych zasad i mocnych kwasów – odczyn kwasowy
- sole mocnych kwasów i mocnych zasad – odczyn obojętny
- sole słabych kwasów i słabych zasad – odczyn bliski obojętnemu

W roztworach soli mocnych kwasów i mocnych zasad  zachodzi dysocjacja elektrolityczna. Hydroliza nie zachodzi, roztwór ma odczyn obojętny.
NaCl → Na+  +  Cl
K3 PO4 → 3K+ + PO43−
CuSO4 → Cu2+ + SO42−

W roztworach soli słabych kwasów i mocnych zasad − zachodzi dysocjacja elektrolityczna i hydroliza (hydroliza anionowa).

Przykład 1.
NaNO2 to sól mocnej zasady (NaOH) i słabego kwasu (HNO2)
Dysocjacja: NaNO2 → Na+ + NO2
Hydroliza: Na+ + NO2 + H2O ⇌ HNO2 + Na+ + OH
W skrócie: NO2 + H2O ⇌ HNO2 + OH
Powstały jony OH , które nadają roztworowi soli odczyn zasadowy.

Równanie sumaryczne: NaNO2 + H2O ⇌ HNO2 + NaOH

Przykład 2.
Dysocjacja: Na2CO3 → 2Na+ + CO32−   
Hydroliza Etap I: 2 Na+ + CO32− + H2O ⇌ 2Na+ + HCO3 + OH
Hydroliza Etap II: HCO3 + H2O ⇌ H2CO3 + OH−    
Powstają jony OH, które nadają roztworowi odczyn zasadowy

Sumarycznie można zapisać:
2Na+ + CO32−  + 2H2O ⇌ H2CO3 + 2Na+ + 2OH
CO32−  + 2H2O ⇌ H2CO3 +  2OH−  

Powstający H2CO3 jako słaby kwas ulega dysocjacji w bardzo małym stopniu i ulega rozkładowi na wodę i tlenek węgla(IV). ***
CO32−  + 2H2O ⇌ H2O + CO2↑ +  2OH− 

Równanie cząsteczkowe: Na2CO3 + 2H2O ⇌ H2CO3 + 2NaOH

W roztworach soli słabych zasad i mocnych kwasów  zachodzi dysocjacja elektrolityczna i hydroliza (hydroliza kationowa).

Przykład 1.

ZnCl2 to sól mocnego kwasu HCl i słabej zasady Zn(OH)2
Dysocjacja: ZnCl2 → Zn2+ + 2Cl
I etap hydrolizy:  Zn2+ + 2Cl + H2O ⇌ (ZnOH)+ + H+ + 2Cl
II etap hydrolizy:  (ZnOH)+ + H2O ⇌ Zn(OH)2 + H+ 
Całość: Zn2+ + 2Cl + 2H2O ⇌ Zn(OH)2 + 2H++ 2Cl
W skrócie: Zn2+ + 2H2O ⇌ Zn(OH)2 + 2H+
Powstają jony H+, które nadają roztworowy odczyn kwasowy.

Równanie cząsteczkowe: ZnCl2 + 2H2O ⇌ Zn(OH)2 + 2HCl

Przykład.2.

Dysocjacja: NH4Cl → NH4+ + Cl−  
Hydroliza: NH4+ + H2O ⇌ NH3•H2O + H+
Inne poprawne zapisy równania reakcji hydrolizy:
NH4+ ⇌ NH3 + H+
NH4+ + H2O ⇌ NH3 + H3O+

Powstają jony H+, które nadają roztworowi odczyn kwasowy.
Równanie cząsteczkowe: NH4Cl + H2O ⇌ NH3•H2O + HCl
NH3•H2O łatwo  rozkłada się na gazowy amoniak i wodę.

(N) Hydroliza w roztworach soli słabych kwasów i słabych zasad

W roztworach soli słabych kwasów i słabych zasad  zachodzi hydroliza kationowo-anionowa, odczyn roztworu soli przyjmujemy jako zbliżony do obojętnego.

CH3COONH4 → CH3COO + NH4 +
CH3COO + NH4 + + H2O ⇌ CH3COOH + NH3•H2O
Równanie cząsteczkowe: CH3COONH4 + H2O ⇌ CH3COOH + NH3•H2O
Aby określić odczyn roztworu należy porównać stałe dysocjacji obu produktów.
Ten składnik, który ma większą stała dysocjacji decyduje o odczynie roztworu.
CH3COOH      Ka=1,8×10−5 < Kb=2,6×10−5    NH3•H2O
                 CH3COONH4  - odczyn zasadowy

NH4F → NH4+ + F
NH4+ + F+ H2O  ⇌  ?   + ?
Ka HF = 6,3*10−4,   Kb NH3 = 1,8*10−5 
Stała dysocjacji HF jest większa, więc HF bedzie decydował o odczynie kwaśnym

NH4+ + F+ H2O  ⇌  NH3•H2O + H+ + F
NH4+ +  H2O  ⇌  NH3•H2O + H+

 


(N) Dysocjacja i hydroliza w roztworach soli podwójnych

Sole podwójne dysocjują na wszystkie jon z jakich się składają. Hydroliza zależy od obecności odpowiedniego jonu w roztworze.

Przykład
K2Zn(SO4)2 → 2K+ + Zn2+ + 2SO42–

O hydrolizie decyduje obecność jonu Zn2+ (od słabej zasady)

I etap: Zn2+`+ H2O ⇌ [Zn(OH)]+ + H+
II etap: [Zn(OH)]+ + H2O ⇌ Zn(OH)2  + H+
Sumarycznie: Zn2+ + 2H2O ⇌ Zn(OH)2  + 2H+

Dysocjacja i hydroliza hydroksosoli na przykładach

Dysocjacja etap I: CaOHCl → CaOH+ + Cl
Wodorotlenek wapnia - mocna zasada - dysocjacja zachodzi dalej:
Dysocjacja etap II: CaOH+ ⇌ Ca2+ + OH

Dysocjacja: CuOHCl → CuOH+ + Cl
Wodorotlenek miedzi - trudno rozpuszczalny w wodzie - zachodzi hydroliza:
Hydroliza: CuOH+  +  H2O   ⇌   Cu(OH)2↓ + H+  odczyn kwasowy

Dysocjacja: Al(OH)2Cl → Al(OH)2+ + Cl      
Hydroliza: Al(OH)2+ + H2O ⇌ Al(OH)3 + H+    odczyn kwasowy

Dysocjacja i hydroliza wodorosoli
Odczyn roztworu wodorosoli trudno ocenić tylko na podstawie wzorów. Porównuje się tu odpowiednie stałe równowagi: dysocjacji i hydrolizy.

Kilka przykładowych soli do zapamiętania

NaHCO3
I etap dysocjacji: NaHCO3 → Na+ + HCO3   
II etap dysocjacji zachodzi w niewielkim stopniu: HCO3 ⇌   H+ + CO32–  
Hydroliza - proces przeważający: HCO3 + H2O ⇌   H2CO3 + OH 
Obecność jonu OH powoduje, że roztwór ma odczyn zasadowy.
ale nie:   HCO3 + H2O ⇌   H3O+ + CO32–  ponieważ H2CO3 jest słabym kwasem

NaHS
I etap dysocjacji: NaHS → Na+ + HS
II etap dysocjacji: Dysocjacja: HS ⇌   H+ + S2–   
Hydroliza jest procesem przeważającym: HS + H2O ⇌   H2S + OH  (odczyn zasadowy)
ale nie:   HS + H2O ⇌ H3O+ + S2–  ponieważ H2S jest słabym kwasem

NaHSO4
I etap dysocjacji: NaHSO4 → Na+ + HSO4   
II etap dysocjacji:: HSO4 ⇌   H+ + SO42–   
Hydroliza nie zachodzi - H2SO4 jest mocnym kwasem
HSO4 + H2O ⇌   H2SO4 + OH   
Obecność jonu H+ powoduje, że roztwór ma odczyn kwasowy.

NaHSO3
I etap dysocjacji: NaHSO3 → Na+ + HSO3   
II etap dysocjacji: HSO3 ⇌   H+ + SO32–   
Hydroliza zachodzi w niewielkim stopniu
Obecność jonu H+ powoduje, że roztwór ma odczyn kwasowy.


   Fosforan i wodorofosforany sodu
Na3PO4 (odczyn zasadowy)
PO43− + H2O ⇄ HPO42− + OH 
HPO42− + H2O ⇄ H2PO4 + OH 
H2PO4 + H2O ⇄ H3PO4 + OH (zachodzi w niewielkim  stopniu)
Na2HPO4 (odczyn zasadowy)
dysocjacja: HPO42−  ⇄  PO43− + H+
hydroliza: HPO42− + H2O  ⇄  H2PO4 + OH   (hydroliza dominuje nad dysocjacją)   
               H2PO4 +  H2O  ⇄   H3PO4 + OH  (zachodzi w niewielkim  stopniu)
NaH2PO4 (odczyn kwasowy)
dysocjacja: H2PO4  ⇄  HPO4–2 +  H+  (dysocjacja dominuje nad hydrolizą)   
                  HPO4–2 ⇄  PO4–3 +  H+
hydroliza: H2PO4  + H2O ⇄  H3PO4 + OH 

 

 

Podsumowanie

Sól kwasu Sól zasady Odczyn r-ru soli Hydroliza
mocnego mocnej obojętny nie zachodzi
mocnego słabej kwasowy hydroliza kationowa
słabego mocnej zasadowy hydroliza anionowa
słabego słabej pH bliskie 7 kationowo-anionowa

Hydroliza jest procesem odwracalnym. Jej równowagę można przesunąć w obu kierunkach zmieniając stężenia produktów hydrolizy.
Przesunięcie równowag w lewo (cofnięcie hydrolizy) może nastąpić w wyniku:

  • dodania kwasu do roztworu soli słabych zasad
  • dodania zasady do roztworu soli słabych kwasów.

Przekaż darowiznę
Załóż konto | Zaloguj się

Copyright 2011-2019Chem24.pl Ta strona internetowa wykorzystuje pliki cookies. Możesz określić metody zapisywania oraz dostępu do cookies w swojej przeglądarce internetowej lub w konfiguracji usługi.