Опыт 2. Ступенчатый гидролиз солей, образованных различными по силе основанием и кислотой

В зависимости от основности кислоты и кислотности основания, образующих соль различают следующие формы гидролиза:

Простой гидролиз характерен для солей, образованных слабым однокислотным основанием и (или) слабой одноосновной кислотой. При этом гидролиз обратим и протекает по одной ступени.

Ступенчатый гидролиз характерен для солей, образованных слабым многокислотным основанием и (или) слабой многоосновной кислотой. При этом гидролиз обратим и протекает по нескольким ступеням. В наибольшей степени гидролиз протекает по первой ступени. Многозарядный катион или анион постепенно присоединяет к себе ОН^- или Н⁺, образуя основные или кислые соли.

Гидролиз по катиону:

I ступень

II ступень:;

III ступень: (практически не протекает).

Гидролиз по аниону:

I ступень: ;

II ступень: (практически не протекает).

Накапливающиеся в системах ионы H⁺ или ОН^- обеспечивают кислую или щелочную реакцию среды и сильно смещают процесс диссоциации воды влево, что приводит к ослаблению гидролиза по каждой из последующих ступеней. Гидролиз по последней ступени практически не идет.

Выполнение опыта. В две пробирки внести по 5 – 10 капель 1М растворов: в одну – карбоната (или сульфида) натрия, в другую – хлорида (или сульфата) алюминия. В обе пробирки добавить по 2 ‑ 3 капли нейтрального лакмуса и отметить изменение его окраски (табл. п. 3.4). Определить рН растворов с помощью универсального индикатора. Написать в ионном и молекулярном виде уравнения гидролиза обеих солей. Указать реакцию среды в растворах, случай и форму гидролиза. Назовите соли, образующиеся по первой ступени гидролиза в каждом случае.

Опыт 3. Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой летучей кислотой. Полный необратимый гидролиз

Некоторые соли, образованные очень слабым основанием и слабой летучей кислотой (Cr₂S₃, Al₂S_3, Cr₂(CO₃)₃, Fe₂(CO₃)₃, Al₂(CO₃)₃ и др.), при нагревании в присутствии воды подвергаются полному необратимому гидролизу. При этом образуются слабо диссоциирующие основание и кислота. Оба продукта уходят из сферы реакции в виде осадков и газов. Аналогично гидролизуются смеси солей, одна из которых образована очень слабым основанием и сильной кислотой, а другая – сильным основанием и слабой летучей кислотой (Na₂S + CrCl₃, Na₂CO₃ + Al₂(SO₄)₃ и т.п.). Например:

.

Выполнение опыта. В две пробирки внести по 5 – 10 капель 1М растворов: в одну – хлорида или сульфата хрома, в другую – хлорида (или сульфата) алюминия. В первую пробирку прибавить раствор сульфида натрия, во вторую - раствор карбоната натрия до выпадения осадков малорастворимых соединений. Отметить выделение газа. Какие это газы?

Написать уравнения гидролиза смесей солей в молекулярном и ионном виде. Доказать, что в осадке гидроксиды, а не сульфид хрома или карбонат алюминия. Для этого слить растворы с полученных осадков, разделить каждый из осадков на две пробирки, в одну из них добавить раствор щелочи, а в другую раствор кислоты. Наблюдать растворение осадков во всех пробирках. Объяснить наблюдаемые процессы. Почему при взаимодействии растворов этих солей гидролиз протекает практически необратимо? Каков механизм взаимного усиления гидролиза?