33. Гидролиз солей. Механизм гидролиза.

Гидролиз солей – это химическая реакция ионного обмена между водой и растворённым в ней веществом с образованием слабого электролита.

В большинстве случаев гидролиз сопровождается изменением pH раствора.

Большинство реакций гидролиза - обратимы:

Pb(NO3)2 + H2O => Pb(OH)(NO3) + HNO3

Na2HPO4 + H2O => NaH2PO4 + NaOH

Некоторые реакции гидролиза протекают необратимо:

Al2S3 + 6H2O => 2Al(OH)3¯ + 3H2S↑

Причиной гидролиза является взаимодействие ионов соли с молекулами воды из гидратной оболочки с образованием малодиссоциированных соединений или ионов.

Способность солей подвергаться гидролизу зависит от некоторых факторов:

• свойств ионов, образующих соль;

• концентрации соли и продуктов реакции;

• температура.

Если соль образована сильным основанием и сильной кислотой, то гидролизу она не подвергается.

Если сильной кислотой и слабым основанием – кислая среда.

Если слабая кислота и сильное основание – щелочная среда.

Механизм гидролиза для разных типов соединений весьма различен. Так, гидролиз соединений, распадающихся в растворе на ионы, можно рассматривать как результат поляризационного взаимодействия ионов с их гидратной оболочкой. Характер и степень распада молекул гидратной оболочки зависят от природы катионов и анионов — чем сильнее поляризующее действие ионов, тем в большей степени протекает гидролиз.

В соответствии с последовательным усилением акцепторной способности катионов (увеличением их заряда и уменьшением размеров) возможны два случая:

• отсутствие заметного разложения молекул воды. Подобным образом ведут себя слабые акцепторы электронных пар — катионы щелочных и щелочно-земельных металлов.

• обратимое разложение молекул воды с образованием гидроксоаквакомплексов.

В зависимости от электронодонорной активности анионов возможны следующие случаи:

• отсутствие заметного разложения молекул воды: однозарядные анионы и прочие слабые доноры

• обратимое разложение молекул воды: доноры средней силы.

Суммарный эффект гидролиза определяется природой находящихся в растворе катионов и анионов.

1. Если соединение при ионизации в растворе образует катионы и анионы, которые слабо поляризуют гидратную оболочку, гидролиз практически не происходит и рН среды не изменяется.

Примеров нет, потому что нет гидролиза.

2. Если соединение при ионизации образует катионы, которые поляризуют молекулы гидратной оболочки, и анионы, слабо поляризующие их, то происходит гидролиз по катиону. При этом образуется кислая среда, например

Cu²⁺ + Н₂О = CuOH⁺ + Н⁺ CuCl₂ + Н₂О = CuOHCl + HCl

3. Если соединение при растворении ионизируется на слабополяризующие катионы и среднеполяризующие анионы, то происходит гидролиз по аниону и в результате гидролиза создается щелочная среда, например.

CO₃²⁻ + H₂O = HCO₃⁻ + OH⁻ Na₂CO₃ + Н₂О = NaHCO₃ + NaOH

4. Если соединение при ионизации образует среднеполяризующие катионы и анионы, то происходит гидролиз и по катиону, и по аниону. При этом обычно наблюдается гидролиз с образованием малорастворимых слабых оснований и слабых кислот:

2Al³⁺ + 3S²⁻ + 6Н₂О = 2Al(OH)₃(осадок) + ЗН₂S(газ) Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S

Большинство соединений неметаллов с неметаллами в воде необратимо гидролизируются на две кислоты.