На основе справочных данных определить, какие из предложенных солей подвергаются гидролизу. Какое значение рН имеют растворы этих солей? Написать ионные и молекулярные уравнения гидролиза.
Cr2S3, Zn(NO3)2, Ca(NO2)2, NaCl.
Решение
Cr2S3 – соль образована катионом слабого нерастворимого основания Cr(OH)3 (Kb,3 = 1,02∙10-10) и анионом слабой летучей кислоты (Ка,2 = 2,5∙10-13), поэтому гидролизу подвергаются как катион, так и анион.
В результате гидролиза катиона среда становится кислой:
Cr3+ + H2O ↔ CrOH2+ + H+.
а в результате гидролиза аниона среда становится щелочной:
S2- + H2O ↔ HS- + OH-.
Ионы Н+ и ОН- взаимодействуют с образованием слабого электролита – Н2О, равновесие в реакции гидролиза смещается в сторону прямой реакции, гидролиз идёт до конца:
Cr2S3 + 6Н2О = 2Cr(OH)3↓ + 3H2S↑,
в осадок выпадает гидроксид хрома, а сероводород улетучивается из раствора, реакция гидролиза необратима
. Среда нейтральная, рН = 7.
2) Zn(NO3)2 – соль образована катионом слабого основания Zn(OH)2 (Kb = 4,0∙10-5) и анионом сильной кислоты HNO3. Гидролиз идёт по катиону.
Zn2+ + Н2О ↔ ZnOH+ + H+;
Zn2+ + 2NO3- + Н2О ↔ ZnOH+ + H+ + 2NO3-;
Zn(NO3)2 + Н2О ↔ ZnOHNO3 + HNO3.
В результате гидролиза среда становится кислой, рН < 7.
Если создать условия, при которых равновесие будет смещаться в сторону прямой реакции (добавить щелочь, подогреть, добавить соль, которая гидролизуется по аниону), то может пойти вторая ступень гидролиза:
ZnOH+ + Н2О = Zn(OH)2↓ + H+;
ZnOH+ + NO3- + Н2О = Zn(OH)2↓ + H+ + NO3-;
ZnOHNO3 + Н2О = Zn(OH)2↓ + HNO3.
3) Ca(NO2)2 – соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты (Ка = 5,1∙10-4), гидролиз идёт по аниону.
NO2- + H2O ↔ HNO2 + OH-;
Ca2+ + 2NO2- + 2H2O ↔ 2HNO2 + 2OH- + Ca2+;
Ca(NO2)2 + 2H2O ↔ 2HNO2 + Са(ОН)2.
В результате гидролиза среда становится щелочной, pH > 7.
4) NaCl – соль образована катионом сильного основания и анионом сильной кислоты, гидролизу не подвергается