Гидролиз солей, содержащих многозарядные катионы и анионы

Гидролиз

Гидролиз солей качественно можно рассматривать как результат ион-дипольного взаимодействия ионов соли с их гидратной оболочкой (диполями воды) и упрощенно представить следующими схемами:

Ktn+ + НОН → KtOH(n–1)+ + Н+;
Anm– + НОН → HAn(m–1)– + OН.

Гидролиз обусловлен образованием малодиссоциирующих частиц HAn(m–1)– и KtOH(n–1)+. Чем больше заряд и меньше радиус ионов соли, тем сильнее их электростатическое взаимодействие с водой, слабее диссоциация образующихся частиц KtOH(n–1)+ и HAn(m–1)– и в большей степени происходит гидролиз.

Влияние на молекулы воды невелико у катионов щелочных и щелочноземельных металлов, однозарядных анионов Cl, Br, I, NO3 , у некоторых двухзарядных анионов, например SO42–, поэтому соли, образованные такими частицами, гидролизу не подвергаются. Большинство остальных многозарядных ионов (анионы слабых кислот и катионы слабых оснований) подвержены сильному гидролизу, который протекает в несколько стадий, ступенчато.

Рассмотрим в качестве примеров гидролиз солей, содержащих многозарядный катион (AlСl3) и многозарядный анион (Na2CO3).

Гидролиз по катиону соли слабого основания и сильной кислоты (AlCl3).

Между малым по размеру, но имеющим большой заряд катионом алюминия Аl+3 и молекулами воды происходит интенсивное ион-дипольное взаимодействие, приводящее к деформации молекул воды и последующей диссоциации:

Аl+3 + НОН ↔ АlОН+2 + Н+,

или в молекулярной форме:

AlCl3 + HOH ↔ Al(OH)Cl2 + HCl.

Гидролиз по второй и последующим ступеням практически не происходит из-за накопления в растворе ионов Н+, которые подавляют этот процесс. Поэтому при растворении соли АlCl3 в воде не происходит образование осадка Аl(ОН)3.

Гидролиз по аниону соли сильного основания и слабой кислоты (Na2CO3).

Подобным образом может происходить и гидролиз многозарядного аниона. Только в этом случае в растворе накапливаются не ионы Н+, а ионы ОН:

СО32– + НОН ↔ НСО3 + ОН;
Na2CO3 + НОН ↔ NaHCO3 + NaOH (первая ступень).

Как и в предыдущем случае, гидролиз по второй ступени практически не происходит из-за накопления в растворе ионов ОН, которые подавляют этот процесс. Поэтому при растворении в воде соды Na2CO3 углекислый газ не выделяется.

Гидролиз по катиону и по аниону соли слабого основания и слабой кислоты (Al2S3).

Гидролиз в данном случае протекает довольно интенсивно. Образующиеся при гидролизе ионы Н+ и ОН связываются в молекулы воды, что усиливает гидролиз по аниону и катиону.
Если же продукты гидролиза уходят из сферы реакции (образуется осадок или выделяется газ), то гидролиз может протекать практически необратимо, приводя к полному разложению соли:

Al2S3 + 6НОН = 2Аl(ОН)3↓ + 3H2S↑.

Поэтому такие соли просто не могут существовать в водном растворе. В таблице растворимости об этом свидетельствует прочерк в соответствующей клетке, например для Аl2(СO3)3, Fe2S3, Cr2(SO3)3.
По этой же причине, смешивая водные растворы хлорида алюминия и сульфида калия, нельзя получить осадок сульфида алюминия:

2AlCl3 + 3K2S + 6Н2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑ + 6KCI;
2Al3+ + 3S2– + 6Н2O = 2Al(OH)3↓ + 3H2S↑.

Соли такого типа из-за полного гидролиза нельзя получить в растворах, часто их получают при непосредственном взаимодействии металла и неметалла:

2Al + 3S =t Al2S3.

Поделитесь своим мнением
Для оформления сообщений Вы можете использовать следующие тэги:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

 Рубрики
Свежие записи

Реклама

Похожие записи:
Поделитесь с друзьями:
Наверх