К раствору AlCl3 добавили следующие вещества : а) HNO3; б)NaOH; в) Na2SiO3; г) Pb(NO3)2.
В каких случаях гидролиз хлорида алюминия усилится? Почему? Составьте ионно-молекулярные уравнения гидролиза соответствующих солей.
Решение
Гидролиз – это обратимое взаимодействие солей с водой с образованием слабого основания или слабой кислоты. Гидролизу подвергаются анионы слабых кислот и катионы слабых оснований.
Составим уравнение гидролиза хлорида алюминия.
AlCl3соль образована катионом слабого основания Al(OH)3 и анионом сильной кислоты HCl, гидролиз идет по катиону, в обычных условиях гидролиз идет по первой ступени.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Al3+ + H2O ⇆ AlOH 2+ + H+
Молекулярное уравнение гидролиза:
AlCl3 + H2O ⇆ AlOHCl2 + HCl
В растворе появляется избыток ионов водорода , раствор имеет кислую среду.
а) Если добавим к раствору кислоты HNO3, то в растворе будет избыток кислоты и равновесие гидролиза сместится влево, гидролиз замедлится.
б) Если добавим к раствору NaОН, то будет происходить связывание ионов водорода гидроксид ионами ОН- щелочи, идет образование молекулы воды
H2O, следовательно, равновесие гидролиза сместится вправо, гидролиз усилится.
в) Если добавить Na2SiO3.
Соль Na2SiO3 образована катионом сильного основания NaOH и анионом слабой кислоты H2SiO3, будет подвергаться гидролизу по аниону, запишем уравнение гидролиза:
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
SiO32- + H2O ⇆ HSiO3- + OH-
Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, так как ионы H+ и ОН- образуют молекулу воды, при этом равновесие гидролиза сдвигается вправо и гидролиз каждой из солей идет до конца с образованием Al(OH)3 и H2SiO3.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
2Al3+ + 3 SiO32- + 6 H2O = 2 Al(OH)3↓ + 3H2SiO3
Молекулярное уравнение гидролиза:
2AlCl3 + 3 Na2SiO3 + 6 H2O = 2 Al(OH)3↓ + 3H2SiO3 + 6NaCl
г) Если добавить Pb(NO3)2
Соль Pb(NO3)2 образована катионом слабого основания Pb(OH)2 и анионом сильной кислоты HNO3, гидролиз идет по катиону, в обычных условиях гидролиз идет по первой ступени.
Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:
Pb2+ + H2O ⇆ PbOH + + H+
Молекулярное уравнение гидролиза:
Pb(NO3)2+ H2O ⇆ PbOHNO3 + HNO3
В растворе имеется избыток ионов водорода, и в растворе AlCl3 тоже будет избыток ионов водорода, значит, равновесие гидролиза будет смещено влево, гидролиз замедлится.