ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ 26

1. ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ

2. ИОННОЕ ПРОИЗВЕДЕНИЕ ВОДЫ

Вода – слабый электролит α = 2∙10‒9 (при 250С), диссоциирует по схеме:
Н2О ⇄ Н++ОН‒ (2Н2О ⇄ Н3О+ +ОН ‒ )
Кр = [Н+][ОН ‒ ]/[Н2О],
но концентрация воды в чистой воде – величина постоянная:
[Н2О] = 55,6 моль/л = const, следовательно, Кр ∙[Н2О] = const* = Кw и
Кw = [Н+]•[ОН ‒ ] = 10 ‒14,
где Кw - ионное произведение воды (или константа воды).
Вводятся две величины: pH = ‒ lg [H+] и pOH = ‒ lg [OH ‒ ];
следовательно, для любого не очень концентрированного водного раствора
(при t = 250C) pH + pOH = 14.
Если pH = 7 – раствор нейтральный, [Н+] = [ОН ‒ ] = 10 ‒7;
Если pH > 7 – раствор щелочной, [ОН ‒ ] > 10 ‒7 > [Н+];
Если pH < 7 – раствор кислый, [ОН ‒ ] < 10 ‒7 < [Н+].

3. И Н Д И К А Т О Р Ы

ИНДИКАТОРЫ
Индикаторы – вещества, изменяющие цвет в зависимости от степени кислотности
среды. Например, лакмус. Природный лакмус-сложная смесь, основные компоненты
которой азолитмин (C9H10NO5) и эритролитмин (С13H22O6).
HInd(красный) ⇄ H+ + Ind ‒ (синий)
(лакмус)
pH = 7 – раствор нейтральный, [Н+] = [ОН ‒ ], цвет фиолетовый;
pH > 7 – раствор щелочной, [ОН ‒ ] > 10 ‒7 > [Н+], цвет синий ;
pH < 7 – раствор кислый, [ОН ‒ ] < 10 ‒7 < [Н+], цвет красный.
Цвет индикатора в различных средах
ИНДИКАТОР
Кислая
pH < 7
ЛАКМУС
ФЕНОЛФТАЛЕНИН
МЕТИЛОВЫЙ
ОРАНЖЕВЫЙ
МЕТИЛОВЫЙ
КРАСНЫЙ
ТИМОЛОВЫЙ СИНИЙ
БРОМТИМОЛОВЫЙ
СИНИЙ
Желтый
(рН<5,5)
Нейтральная pH = 7
Щелочная
pH > 7
Красный
Бесцветный
Красный
Фиолетовый
Бесцветный
Оранжевый
Синий
Малиновый
Желтый
Красный
Желтый
Желтый
Красный (рН<2)
Желтый
(2 <рН<8,5)
Зеленый
(5,5 <рН<7,5)
Синий
(pH >8,5)
Синий
(pH >7,5)

4. ИОНСЕЛЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ (ИСЭ)

ИСЭ - электрохимические датчики, потенциал которых коррелирует с активностью
(концентрацией) определенного иона в растворе. Применяются для быстрого и точного
определения концентрации ионов в растворе (катионов - H+, Li+, Na+, K+, Mg2+, Ni2+; анионов F−, Cl−, Br−, NO3−, SO42− и др.). Использование ИСЭ характеризуется селективностью, быстротой,
это неразрушающий (иногда портативный) метод.
ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ИСЭ: СТЕКЛЯННЫЕ, ИЗ ТВЕРДЫХ КРИСТАЛЛОВ или
СТЕКЛОКРИСТАЛЛОВ, ПОЛИМЕРНЫЕ И ЖИДКОСТНЫЕ,
ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ К ГАЗАМ.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В ХИМИИ:
- ИОНОМЕТРИЯ И ПОТЕНЦИОМЕТРИЯ
(определение концентрации ионов в растворах,
природной воде, водных вытяжках и т.д.);
- ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ КОНТРОЛЬ (определение
типа и концентрации токсичных ионов в
природных источниках, сточных водах, водных
вытяжках и т.д.);
- АНАЛИЗ ПРОДУКТОВ ПИТАНИЯ;
- МЕДИЦИНСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ (кровь, лимфа, моча и пр.).

5. ГИДРОЛИЗ СОЛИ, ОБРАЗОВАННОЙ СИЛЬНЫМ ОСНОВАНИЕМ И СЛАБОЙ КИСЛОТОЙ.

Сильные основания – гидроксиды щелочных (и некоторых
щелочноземельных) металлов (с высоким значением степени диссоциации α):
LiОН, NaОН, KОН, RbOH, CsOH, Ba(OH)2, Ra(OH)2;
слабые кислоты (с низким значением степени диссоциации α): HF, H2CO3,
HNO2, H2S, H2SO3, HCN, HCNS, HClO, все кислоты бора, все кислоты
фосфора, все кислоты кремния и др.
Гидролиз ацетата калия:
СН3СООК + НОН ⇆ СН3СООН + КОН;
СН3СОО − + К+ + НОН ⇆ СН3СООН + ОН − + К+;
краткое ионное уравнение СН3СОО − + НОН ⇆ СН3СООН + ОН − (рН˃7).
Гидролиз характеризуется степенью гидролиза (h) и константой гидролиза
(Kh).
Степень гидролиза (h) – отношение количества моль соли, подвергшейся
гидролизу, к исходному количеству моль соли в растворе: меняется от нуля до
единицы (0˂h˂1).
Константа гидролиза выводится из краткого ионного уравнения процесса
гидролиза соли.
Степень и константа гидролиза взаимосвязаны.

6. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЦЕССА ГИДРОЛИЗА СОЛЕЙ. СТЕПЕНЬ (h ) И КОНСТАНТА (Kh) ГИДРОЛИЗА.

Выражение для константы равновесия краткого ионного уравнения реакции гидролиза
СН3СООК: СН3СОО − + НОН ⇆ СН3СООН + ОН −
Кр =
СН3 СООН ‧ ОН−
.
СН3 СОО─ ‧ НОН
Для разбавленного раствора (при Т = const), [HOH] = const =>Kp‧[HOH] = const=Kh,
где Kh - константа гидролиза:
СН3 СООН ‧ ОН−
Kh =
.
СН3 СОО─
Если числитель и знаменатель умножить на [H+], то в числителе появится ионное
произведение воды, а в знаменателе – константа диссоциации уксусной кислоты (Kk −1):
СН3 СООН ‧ ОН− ‧ Н+