Файл: Конспект лекций для студентов специальности 1 48 01 02 Химическая технология органических веществ, материалов и изделий.docx

3SO₄^2– + 2HOH 2CrOH²⁺ + 2H⁺ + 3SO₄^2–

Соединив катионы с анионами, получим молекулярное уравнение:

Cr₂(SO₄)₃ + 2H₂O 2(CrOH)SO₄ + H₂SO₄
Вторая ступень:

CrOH²⁺ + HOH Cr(OH)₂⁺ + H⁺ – сокращенное ионно-молекулярное уравнение;

2CrOH²⁺ + 2HOH 2Cr(OH)₂⁺ + 2H⁺

2CrOH²⁺ + 2SO₄^2– + 2HOH 2Cr(OH)₂⁺ + 2H⁺ + 2SO₄^2–– полное ионно-молекулярное уравнение;

2Cr(OH)SO₄ + 2H₂O [Cr(OH)₂]₂SO₄ + H₂SO₄ – молекулярное уравнение.
Третья ступень:

Cr(OH)₂⁺ + HOH Cr(OH)₃ + H⁺ – сокращенное ионно-молекулярное уравнение,

2Cr(OH)₂⁺+ 2HOH 2Cr(OH)₃ + 2H⁺
2Cr(OH)₂⁺+ SO₄^2– + 2HOH 2Cr(OH)₃ + 2H⁺ + SO₄^2– – полное ионно- молекулярное уравнение
[Cr(OH)₂]₂SO₄ + 2H₂O 2Cr(OH)₃ + H₂SO₄ – молекулярное уравнение
Гидролиз солей слабых кислот:
– соли, образованные однозарядными анионами слабых кислот (KF, Ca(NO₂)₂ и др.):

KF K⁺ + F^– – уравнение диссоциации (выделен анион слабой кислоты);

F^– + HOH

---

HF + OH^– – сокращенное ионно-молекулярное уравнение,

из котороговидно, что раствор становится щелочным;

F^– + K⁺ + HOH HF + K⁺ + OH^– – полное ионно-молекулярное уравнение;

KF + H₂O HF + KOH – молекулярное уравнение.
– соли, образованные многозарядными анионами слабых кислот (K₂S, Na₂CO₃ и др.):

K₂S 2K⁺ + S²

---

^– – уравнение диссоциации (выделены ионы слабой кислоты);

Анионы многозарядные, поэтому гидролиз протекает ступенчато.

Первая ступень:

S^2– + HOH HS^–+ OH^– – сокращенное ионно-молекулярное

уравнение (выделен анион слабой кислоты);

2K⁺ + S^2– + HOH 2K⁺ + HS^–+ OH^– – полное ионно-молекулярное уравнение;

K₂S + H₂O KHS + KOH – молекулярное уравнение.

Вторая ступень:

HS^–+ HOH H₂S + OH^–… – сокращенное ионно-молекулярное уравнение;

K⁺ + HS^–+ HOH H₂S + K⁺ + OH^– – полное ионно-молекулярное уравнение;

KHS + H₂O H₂S + KOH – молекулярное уравнение.
Гидролиз солей слабых оснований и слабых кислот

Если в состав соли входят катионы слабого основания и анионы слабой кислоты (NH₄F, NH₄CN и др.), то в реакции с водой участвуют и те, и другие: катионы соли связываются с гидроксид-ионами, а анионы – с ионами водорода. Однако в большинстве случаев баланс ионов воды при этом в растворе не сохраняется, т. к. образующиеся основание и кислота по силе, как правило, разные. В результате таких реакций раствор становится кислым, если образующаяся кислота сильнее, чем основание, и щелочным, – если наоборот:
а) NH₄F NH₄⁺ + F^– – уравнение диссоциации (выделены ионы слабого основания и слабой кислоты);

уравнение гидролиза катионов соли:

NH₄⁺ + HOH NH₃∙H₂O + H⁺ – сокращенное ионно-молекулярное уравнение, из которого видно, что в результате этой реакции раствор подкисляется;

---

уравнение гидролиза анионов соли:

F^– + HOH HF + OH^– – сокращенное ионно-молекулярное уравнение, из которого видно, что раствор при этом подщелачивается;

сложив оба уравнения, получим

NH₄⁺ + F^– + HOH NH₃∙H₂O + HF – полное ионно-молекулярное

уравнение;

объединив катионы с анионами в левой частях уравненя, получим

NH₄F + H₂O NH₃∙H₂O + HF – молекулярное уравнение.
Для определения реакции среды сравним константы диссоциации:

K_HF = 610^–4 и K_NH3·H2O = 1,810^–5. Вследствие того, что константа кислоты больше, чем основания, раствор будет кислым (pH < 7).
Необратимый (полный) гидролиз

Если катиону соли соответствует слабое малорастворимое основание, а аниону – слабая малорастворимая кислота, то такие соли гидролизуются полностью, необратимо; в водных растворах они не существуют и не образуются (например, сульфиды алюминия, хрома (III), их карбонаты и др.).

Сульфид алюминия можно получить реакцией алюминия с серой, но при растворении в воде он полностью гидролизуется, при этом выделяются малорастворимые Al(OH)₃ – осадок и H₂S – газ:

Al₂S₃ + 6HOH 2Al(OH)₃ + 3H₂S

Необратимый гидролиз протекает и в тех случаях, когда соответствующие катионы и анионы оказались в растворе не из одной соли, а из разных. Например, при смешении растворов хлорида алюминия и сульфида натрия результат будет аналогичным рассмотренному выше, т. к. в растворе оказались одновременно те же ионы, Al³⁺ и S^2–:

AlCl₃ + Na₂S + HOH

---

Al(OH)₃ + H₂S + …

Коэффициенты в таких уравнениях расставляются на основании того, что заряд гидролизующегося катиона становится множителем перед гидролизующимся анионом и наоборот. Вследствие того, что сульфид-анион двухзарядный, перед AlCl₃ и Al(OH)₃ ставится коэффициент «2»; вследствие того, что катион алюминия трехзарядный, перед Na₂S и H₂S ставим коэффициент «3»:

2AlCl₃ + 3Na₂S + HOH 2Al(OH)₃ + 3H₂S + …
Далее для образования 2Al(OH)₃ требуются шесть гидроксид-ионов, также как шесть ионов H⁺ требуются для образования 3H₂S; очевидно, что для этого потребуются 6H₂O:

2AlCl₃ + 3Na₂S + 6HOH 2Al(OH)₃ + 3H₂S + …

Осталось добавить в правую часть по шесть ионов Na⁺ и Cl^–, в виде 6 NaCl:

2AlCl₃ + 3Na₂S + 6H₂O 2Al(OH)₃ + 3H₂S + 6NaCl – молекулярное уравнение;

2Al³⁺ + 3S^2– + 6H₂O 2Al(OH)₃ + 3H₂S – сокращенное ионно- молекулярное уравнение.
Специфически протекает необратимый гидролиз

---