5.5. Рівновага гідролізу

Зміщення рівноваги процесів гідролізу викликають такі чинники:

• температура;

• концентрація розчиненої солі;

• концентрація продуктів гідролізу;

• концентрація води;

• сила утворених електролітів.

Для підсилення процесу гідролізу треба розбавити і нагріти розчин солі. Ступінь необоротності гідролізу тим більша, чим більш слабкими є утворені електроліти. В кінцевому наслідку – гідроліз – реакція утворення слабких електролітів, що спричиняє зміну реакції середовища розчину солі.

Реакцію середовища завжди визначає сильний електроліт. Передбачення можна зробити виходячи з аналізу складу солі.

Приклад 5.5.1. Проаналізуйте склад солей а) CH₃COONa;

б) NH₄Br і зробіть передбачення про реакцію сердовища розчінів зазначених солей.

Розв’язок. Аналізуємо склад солей на можливість утворення сильних електролітів, які визначать реакцію середовища:

СН₃СООН ← СН₃СООNa → NaOH → лужне сердовище, рН 7

слабка кислота сильна основа

NH₄OH ← NH₄Br → HBr → кислотне середовище, рН < 7

слабка основа сильна кислота

Якщо під час гідролізу одночасно утворюються два слабких електроліта, то для визначення реакції середовища – слабкокислотне, слабколужне, нейтральне – необхідно порівнювати константи дисоціації таких електролітів.

Приклад 5.5.2. Визначити реакцію середовища таких солей:

а) HCOONH₄; б) CH₃COONH₄;. в) NH₄CN.

Розв’язок. Складаємо рівняння гідролізу і порівнюємо константи гідролізу утворених слабких електролітів:

а) HCOONH₄ + H₂O ⇆ HCOOН + NH₄ОН

К_дис 1,8∙10^-4 1,8∙10^-5

Кислота сильніша за основу, у розчині солі певний надлишок йонів Н⁺,

реакція середовища – слабкокислотна;

б) CH₃COONH₄ + H₂O ⇆ CH₃COOН + NH₄ОН

К_дис 1,8∙10^-5 = 1,8∙10^-5

Кислота і основа однакової сили, надлишки Н⁺ та ОН^- відсутні, реакція середовища – нейтральна;

в) NH₄CN + H₂O ⇆ NH₄ОН + НCN

К_дис 1,8∙10^-5 7,2∙10^-10

Основа сильніша за кислоту, у розчині певний надлишок йонів ОН^-, реакція середовища – слабколужна.

Кількісно гідроліз характеризують:

• ступенем гідролізу (h);

• константою гідролізу (К_г):

К_г = = - при гідролізі утворюється один слабкий електроліт – кислота чи основа;

• К_г = – при гідролізі одночасно утворюється, як слабка кислота, так і слабка основа.

Зазначені величини зв’язані математичним виразом: К_г = h²C_M, отже, можна розрахувати

[Н⁺] = hC_M =

Процеси одночасного гідролізу за катіоном і аніоном спричиняють їх взаємне підсилення за рахунок одночасного зв’язування, як іонів Н⁺, так і іонів ОН^-:

CH₃COO^- + H₂O ⇆ CH₃COOH + OH^-

H₂O

NH₄⁺ + H₂O ⇆ NH₄ОН + H⁺

Якщо внаслідок реакції гідролізу утворюються продукти, що виводяться із зони реакції, то процес набуває необоротного характеру.