Смещение равновесия в процессах гидролиза солей.

Так как гидролиз большинства солей является обратимым процессом, то степень гидролиза можно изменять, смещая равновесие реакций гидролиза и нейтрализации. Важнейши­ми факторами, влияющими на степень гидролиза, являются следующие:1)константа диссоциации кислоты или основа­ния, образующих соль, 2) общая концентрация соли, 3) тем­пература, 4) рН раствора..

Влияние первого фактора видно из формулы К_г= К_{Н О} /К_дисс (табл.2).

Константа гидролиза тем больше, чем меньше К_дисс. электролита, то есть чем слабее образующийся элек­тролит, тем сильнее гидролизуется соль.

Из уравнения h = следует, что разбавление раствора уси­ливает гидролиз, а повышение концентрации соли подавляет его.

Влияние температуры на степень, гидролиза можно выве­сти из принципа Ле -Шателье. Реакция нейтрализации- экзотермична, следовательно, гидролиз, (обратный ей про­цесс) эндотермична, как и диссоциация воды. Поэтому при повышении температуры раствора гидролиз усиливается, охлаждение раство­ра подавляет гидролиз.

Выше было показало, что при гидролизе солей по катио­ну образуется кислая среда, при гидролизе но аниону— щелочная. Поэтому изменяя рН раствора, можно усили­вать или подавлять гидролиз. Так, введение в раствор FеС1з кислоты вызовет смещение равновесия влево, то есть сте­пень гидролиза уменьшится. Наоборот, связывание ионов Н⁺ усилит гидролиз. Поэтому при сливании растворов солей, одна из которых гидролизуется по катиону, а другая—по аниону, происходит взаимное усиление гидролиза и гидролиз может протекать необратимо. Так, в растворах FеС1з и Na₂S, взятых в отдельности, протекает практически только по первой ступени и устанавливаются соответственно равновесия (1) и (5). При сливании этих растворов происходит реакция нейтрализации:

Н⁺ + ОН^- = Н₂О

или в молекулярной форме

НСI + NaOH = H₂O + NaCI,

и равновесие гидролиза (1, (5) смещаются вправо, становятся возможными вторая и третья (3), (4) стадии гидролиза, что приводит к необратимому протеканию совместного гидролиза этих двух солей:

FeCl₂ + 3Na₂S 6HOH = 2Fe(OH)₃ + 3H₂S + 6NaCl или

Fe³⁺ + 3S^2- + 6HOH = 2Fe(OH)₃ + 3H₂S

По подобной схеме взаимного усиления гидролиза, приводящего к образованию осадка и газа взаимодействуют соли, образованные катионами Аl³⁺, Cr³⁺, Fe³⁺ c карбонатами и сульфидами щелочных металлов. Поэтому эти соли невозможно получить реакциями обмена из водных растворов.

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ОПЫТА

Опыт 1. Определение рН дистиллированной воды н раст­вора NаС1.

Каплю дистиллированной воды наносите на полоску уни­версального индикатора и полученную окраску сравниваете с цветной шкалой. Объясните полученный результат, прини­мая во внимание, что при растворении диоксида углерода из воздуха в дистиллированной воде устанавливается равновесие:

С0₂ + Н₂0 Н₂СО₃ Н⁺+ НСО₃^-.

рН свежеперегнанной воды равно 7. Для удаления раство­ренного СО₂ дистиллированную воду следует прокипятить и хранить в сосуде с пробкой, снабженной трубкой с поглоти­телем СО₂.

С помощью универсального индикатора измерите рН раствора NаС1 и, сравните с рН дистиллированной воды. Протекает ли в растворе процесс гидро­лиза?

Опыт 2. Гидролиз солей, образованных сильными основа­ниями и слабыми кислотами. Влияние величины константы диссоциации кислоты, образующей соль, на степень ее гид­ролиза.

С помощью универсального индикатора определите рН в 0,1 М растворов СН₃СООNa и Nа₂СОз. Сравните получен­ные значения рН установите, в каком из растворов сте­пень гидролиза соли больше? Ответ подтвердит расчетом Кг, h и рН растворов указанных солей. Составьте ионные и молекулярные уравнения гидролиза обеих солей. Результаты опыта и расчетов заносите в таблицу.

Таблица 2