Публикации
Пищевые красители
Всероссийский сборник статей и публикаций института развития образования, повышения квалификации и переподготовки.
Скачать публикацию
Язык издания: русский
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Пищевые красители
Автор: Чистякова Ольга Михайловна
Периодичность: ежедневно
Вид издания: сборник
Версия издания: электронное сетевое
Публикация: Пищевые красители
Автор: Чистякова Ольга Михайловна
Гидролиз солей- это химическое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к образованию слабого электролита.
Если рассматривать соль как продукт нейтрализации основания кислотой, то можно разделить соли на четыре группы, для каждой из которых гидролиз будет протекать по-своему.
1).Гидролиз не возможен
Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (KBr,NaCl,NaNO3), гидролизу подвергаться не будет, так как в этом случае слабый электролит не образуется.
рН таких растворов = 7. Реакция среды остается нейтральной.
2).Гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион)
В соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (FeCl2,NH4Cl,Al2(SO4)3,MgSO4) гидролизу подвергается катион:
FeCl2+ HOH <=>Fe(OH)Cl + HClFe2++ 2Cl-+ H++ OH-<=> FeOH++ 2Cl-+Н+
В результате гидролиза образуется слабый электролит, ион H+и другие ионы.
рН раствора < 7 (раствор приобретает кислую реакцию).
3).Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион)
Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (КClO,K2SiO3,Na2CO3,CH3COONa) подвергается гидролизу по аниону, в результате чего образуется слабый электролит, гидроксид-ионОН-и другие ионы.
K2SiO3+ НОH <=>KHSiO3+ KОН2K++SiO32-+ Н++ОH-<=> НSiO3-+ 2K++ ОН-
рН таких растворов > 7 (раствор приобретает щелочную реакцию).
4).Совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион и анион)
Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой (СН3СООNН4,(NН4)2СО3,Al2S3), гидролизуется и по катиону, и по аниону. В результате образуются малодиссоциирующие основание и кислота. рН растворов таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания. Мерой силы кислоты и основания является константа диссоциации соответствующего реактива.
Реакция среды этих растворов может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной:
Al2S3+ 6H2O =>2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
Гидролиз - процесс обратимый.
Гидролиз протекает необратимо, если в результате реакции образуется нерастворимое основание и (или) летучая кислота
Алгоритм составления уравнений гидролиза солей
Ход рассуждений
Пример
1. Определяем силу электролита – основания и кислоты, которыми образована рассматриваемая соль.
Помните! Гидролиз всегда протекает по слабому электролиту, сильный электролит находится в растворе в виде ионов, которые не связываются водой.
Кислота
Основания
Слабые-CH3COOH,H2CO3,H2S, HClO, HClO2
Средней силы-H3PO4
Сильные- НСl, HBr, HI, НNО3, НСlO4, Н2SO4
Слабые– все нерастворимые в воде основания иNH4OH
Сильные– щёлочи (искл.NH4OH)
Na2CO3– карбонат натрия, соль образованная сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H2CO3)
2. Записываем диссоциацию соли в водном растворе, определяем ион слабого электролита, входящий в состав соли:
2Na++CO32-+H+OH-↔
Это гидролиз по аниону
От слабого электролита в соли присутствует анионCO32-, он будет связываться молекулами воды в слабый электролит – происходит гидролиз по аниону.
3. Записываем полное ионное уравнение гидролиза – ион слабого электролита связывается молекулами воды
2Na++CO32-+H+OH-↔ (HCO3)-+ 2Na++ OH-
В продуктах реакции присутствуют ионы ОН-, следовательно, среда щелочнаяpH>7
4. Записываем молекулярное гидролиза
Na2CO3+ HOH ↔ NaHCO3+ NaOH
Практическое применение.
На практике с гидролизом учителю приходится сталкиваться, например при приготовлении растворов гидролизующихся солей (ацетат свинца, например). Обычная “методика”: в колбу наливается вода, засыпается соль, взбалтывается. Остается белый осадок. Добавляем еще воды, взбалтываем, осадок не исчезает. Добавляем из чайника горячей воды – осадка кажется еще больше… А причина в том, что одновременно с растворением идет гидролиз соли, и белый осадок, который мы видим это уже продукты гидролиза – малорастворимые основные соли. Все наши дальнейшие действия, разбавление, нагревание, только усиливают степень гидролиза. Как же подавить гидролиз? Не нагревать, не готовить слишком разбавленных растворов, и поскольку главным образом мешает гидролиз по катиону – добавить кислоты. Лучше соответствующей, то есть уксусной.
В других случаях степень гидролиза желательно увеличить, и чтобы сделать щелочной моющий раствор бельевой соды более активным, мы его нагреваем – степень гидролиза карбоната натрия при этом возрастает.
Важную роль играет гидролиз в процессе обезжелезивания воды методом аэрации. При насыщении воды кислородом, содержащийся в ней гидрокарбонат железа(II) окисляется до соли железа(III), значительно сильнее подвергающегося гидролизу. В результате происходит полный гидролиз и железо отделяется в виде осадка гидроксида железа(III).
На этом же основано применение солей алюминия в качестве коагулянтов в процессах очистки воды. Добавляемые в воду соли алюминия в присутствии гидрокарбонат-ионов полностью гидролизуются и объемистый гидроксид алюминия коагулирует, увлекая с собой в осадок различные примеси.
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей"
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой"
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой"
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой"
Видео - Эксперимент"Усиление гидролиза солей при нагревании"
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
№1.Запишите уравнения гидролиза солей и определите среду водных растворов (рН) и тип гидролиза:Na2SiO3,AlCl3, K2S.
№2. Составьте уравнения гидролиза солей, определите тип гидролиза и средураствора:Сульфита калия, хлорида натрия, бромида железа (III)
№3. Составьте уравнения гидролиза, определите тип гидролиза и среду водного раствора соли для следующих веществ:Сульфид Калия - K2S, Бромид алюминия - AlBr3, Хлорид лития – LiCl, Фосфат натрия - Na3PO4, Сульфат калия - K2SO4, Хлорид цинка - ZnCl2, Сульфит натрия - Na2SO3, Cульфат аммония - (NH4)2SO4, Бромид бария - BaBr2.
Если рассматривать соль как продукт нейтрализации основания кислотой, то можно разделить соли на четыре группы, для каждой из которых гидролиз будет протекать по-своему.
1).Гидролиз не возможен
Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (KBr,NaCl,NaNO3), гидролизу подвергаться не будет, так как в этом случае слабый электролит не образуется.
рН таких растворов = 7. Реакция среды остается нейтральной.
2).Гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион)
В соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (FeCl2,NH4Cl,Al2(SO4)3,MgSO4) гидролизу подвергается катион:
FeCl2+ HOH <=>Fe(OH)Cl + HClFe2++ 2Cl-+ H++ OH-<=> FeOH++ 2Cl-+Н+
В результате гидролиза образуется слабый электролит, ион H+и другие ионы.
рН раствора < 7 (раствор приобретает кислую реакцию).
3).Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион)
Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (КClO,K2SiO3,Na2CO3,CH3COONa) подвергается гидролизу по аниону, в результате чего образуется слабый электролит, гидроксид-ионОН-и другие ионы.
K2SiO3+ НОH <=>KHSiO3+ KОН2K++SiO32-+ Н++ОH-<=> НSiO3-+ 2K++ ОН-
рН таких растворов > 7 (раствор приобретает щелочную реакцию).
4).Совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион и анион)
Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой (СН3СООNН4,(NН4)2СО3,Al2S3), гидролизуется и по катиону, и по аниону. В результате образуются малодиссоциирующие основание и кислота. рН растворов таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания. Мерой силы кислоты и основания является константа диссоциации соответствующего реактива.
Реакция среды этих растворов может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной:
Al2S3+ 6H2O =>2Al(OH)3↓+ 3H2S↑
Гидролиз - процесс обратимый.
Гидролиз протекает необратимо, если в результате реакции образуется нерастворимое основание и (или) летучая кислота
Алгоритм составления уравнений гидролиза солей
Ход рассуждений
Пример
1. Определяем силу электролита – основания и кислоты, которыми образована рассматриваемая соль.
Помните! Гидролиз всегда протекает по слабому электролиту, сильный электролит находится в растворе в виде ионов, которые не связываются водой.
Кислота
Основания
Слабые-CH3COOH,H2CO3,H2S, HClO, HClO2
Средней силы-H3PO4
Сильные- НСl, HBr, HI, НNО3, НСlO4, Н2SO4
Слабые– все нерастворимые в воде основания иNH4OH
Сильные– щёлочи (искл.NH4OH)
Na2CO3– карбонат натрия, соль образованная сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H2CO3)
2. Записываем диссоциацию соли в водном растворе, определяем ион слабого электролита, входящий в состав соли:
2Na++CO32-+H+OH-↔
Это гидролиз по аниону
От слабого электролита в соли присутствует анионCO32-, он будет связываться молекулами воды в слабый электролит – происходит гидролиз по аниону.
3. Записываем полное ионное уравнение гидролиза – ион слабого электролита связывается молекулами воды
2Na++CO32-+H+OH-↔ (HCO3)-+ 2Na++ OH-
В продуктах реакции присутствуют ионы ОН-, следовательно, среда щелочнаяpH>7
4. Записываем молекулярное гидролиза
Na2CO3+ HOH ↔ NaHCO3+ NaOH
Практическое применение.
На практике с гидролизом учителю приходится сталкиваться, например при приготовлении растворов гидролизующихся солей (ацетат свинца, например). Обычная “методика”: в колбу наливается вода, засыпается соль, взбалтывается. Остается белый осадок. Добавляем еще воды, взбалтываем, осадок не исчезает. Добавляем из чайника горячей воды – осадка кажется еще больше… А причина в том, что одновременно с растворением идет гидролиз соли, и белый осадок, который мы видим это уже продукты гидролиза – малорастворимые основные соли. Все наши дальнейшие действия, разбавление, нагревание, только усиливают степень гидролиза. Как же подавить гидролиз? Не нагревать, не готовить слишком разбавленных растворов, и поскольку главным образом мешает гидролиз по катиону – добавить кислоты. Лучше соответствующей, то есть уксусной.
В других случаях степень гидролиза желательно увеличить, и чтобы сделать щелочной моющий раствор бельевой соды более активным, мы его нагреваем – степень гидролиза карбоната натрия при этом возрастает.
Важную роль играет гидролиз в процессе обезжелезивания воды методом аэрации. При насыщении воды кислородом, содержащийся в ней гидрокарбонат железа(II) окисляется до соли железа(III), значительно сильнее подвергающегося гидролизу. В результате происходит полный гидролиз и железо отделяется в виде осадка гидроксида железа(III).
На этом же основано применение солей алюминия в качестве коагулянтов в процессах очистки воды. Добавляемые в воду соли алюминия в присутствии гидрокарбонат-ионов полностью гидролизуются и объемистый гидроксид алюминия коагулирует, увлекая с собой в осадок различные примеси.
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей"
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой"
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой"
Видео - Эксперимент"Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой"
Видео - Эксперимент"Усиление гидролиза солей при нагревании"
ЗАДАНИЯ ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ
№1.Запишите уравнения гидролиза солей и определите среду водных растворов (рН) и тип гидролиза:Na2SiO3,AlCl3, K2S.
№2. Составьте уравнения гидролиза солей, определите тип гидролиза и средураствора:Сульфита калия, хлорида натрия, бромида железа (III)
№3. Составьте уравнения гидролиза, определите тип гидролиза и среду водного раствора соли для следующих веществ:Сульфид Калия - K2S, Бромид алюминия - AlBr3, Хлорид лития – LiCl, Фосфат натрия - Na3PO4, Сульфат калия - K2SO4, Хлорид цинка - ZnCl2, Сульфит натрия - Na2SO3, Cульфат аммония - (NH4)2SO4, Бромид бария - BaBr2.
