- Дисииоциация воды. Водородный показатель.
Вода как слабый электролит в незначительной степени диссоциирует на ионы Н + ОН, котрые находятся в равновесии с недисоциированыым молекулами7 Произведение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов в воде называется – ионным произведением воды.
Чтобы избежать неудобств, связанных с применением чисел с отрицательными показателями степени, концентрацию водородных ионов принято выражать через водородный показатель, обозначаемый символом рН
Водородный показатель- десятичный логарифм концентрации водородных ионов, взятый с обратным знаком.
С помощью рН реакция растворов характеризуется так:
Нейтральная рН- 7
Кислая рН меньше 7
Щелочная рН больше 7.
реда
Формулы солей
нейтральная
KCl, NaNO3, Ba(NO3)2, K2SO4,
кислотная
NH4NO3, Al(NO3)3, BeCl2, FeSO4
щелочная
K3PO4, Na2S, K2SO3
- Протолитическая теория кислот и основании.
Протолитическая теория кислот и основании, предложена в 1923 году, независимо датским ученым Бренстедом и анг ученым Лоури.
Кислотами являются вещества, молекулы или ионы, отщепляющие при данной реакции протоны. Основаниями являются вещества, молекулы или ионы, просоединяющие протоны. Как те, так и другие получили общее название протолитов.
В 1939 году Михаил Усанович предлагает новую теорию. Кислота- частица которая может отдать катион или присоединить аниона основание- частица которая отдает анионы- электроны или присоединить катион- протоны.
Образование солей- относится к реакции нейтрализаций.. Любая соль состоит из катиона – кислоты и аниона- основание.
3. Гидролиз солей. В рамках классической теории для объяснения этих фактов используют представления о гидролизе солей, причём под гидролизом понимают процесс обменного взаимодействия соли с водой, сопровождающийся изменением среды раствора, и рассматривают его как реакцию, обратную нейтрализации:
нейтрализация
кислота + основание ↔ соль + вода
гидролиз. Возможность и характер гидролиза зависят от природы соли, точнее – от природы кислоты и основания, при взаимодействии которых соль образовалась.
Опыт №1
Возьмите пробирку, прилейте 4-5 мл воды и добавьте 1-2 капли лакмуса. Запишите цвет индикатора лакмуса в нейтральной среде. Используйте пробирку, как эталон, для сравнения.
Опыт №2
В две пустые пробирки насыпьте немного хлорида натрия и сульфата натрия, добавьте 4-5 мл воды, растворите соли и добавьте 1-2 капли лакмуса в каждую пробирку. Запишите цвет индикатора в растворах хлорида натрия и сульфата натрия. Напишите ионные уравнения. Вывод: соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты, гидролизу не подвергаются, и их растворы имеют нейтральную среду:
NaCl + H2O≠
Na2SO4+ H2O≠
Примечание 1 Сильные электролиты – сильные кислоты: HClO4. H2SO4, HNO3, HI, HBr, HCl (соли, образованные анионами этих кислот никогда не подвергаются гидролизу); сильные основания – щёлочи, растворимые соли.
Примечание 2 Слабые электролиты – слабые кислоты: H3PO4, HNO2, H2SO3, H2CO3, H2SiO3, раствор аммиака в воде – NH4OH и малорастворимые основания, кроме Сa(OH)2, вода.
Опыт № 3 В пробирку насыпьте немного карбоната натрия, прилейте 4-5 мл воды, растворите соль и разделите раствор пополам на две пробирки. В одну добавьте 1-2 капли лакмуса, а в другую- 1-2 капли фенолфталеина. Запишите цвет индикатора в каждой пробирке, сделайте вывод о среде раствора соли карбоната натрия. Напишите ионные уравнения реакции между карбонатом натрия и водой.Вывод: водные растворы солей, образованных катионом сильного основания и анионом слабой кислоты, имеют щелочную среду. Такие соли гидролизуются по аниону.Уравнения гидролиза в молекулярном виде:Na2CO3 + H2O↔ NaHCO3 + NaOH
Опыт № 4 пробирку насыпьте немного хлорида алюминия, прилейте 4-5 мл воды, растворите соль и добавьте 1-2 капли лакмуса. Запишите цвет индикатора в растворе хлорида алюминия. Напишите ионные уравнения реакции между хлоридом алюминия и водой. Вывод: водные растворы солей, образованных катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, имеют кислотную среду. Такие соли гидролизуются по аниону.Уравнение гидролиза в молекулярном виде:AlCl3 + H2O↔AlOHCl2 + HClОпыт № 5 пробирку насыпьте немного сульфида алюминия, прилейте 4-5 мл воды, растворите соль и добавьте 1-2 капли лакмуса. Запишите цвет индикатора в растворе сульфида алюминия. Напишите ионные уравнения реакции между сульфидом алюминия и водой.
Вывод: в наибольшей степени протекает гидролиз солей, образованных катионом слабого основания и слабой кислоты. Реакция растворов солей может быть нейтральной, слабокислотной или слабощелочной. Это зависит от констант диссоциации двух слабых электролитов – кислоты и основания, которые образуются в результате гидролиза.
Гидролиз сульфида алюминия можно рассматривать как практически необратимый процесс.
Уравнение гидролиза в молекулярном виде:
Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S↑
Гидролизу (т.е. разложению под действием воды) подвергаются неорганические соединения многих классов: галогениды, нитриды, карбиды и т.д.
Применение гидролиза:
- В значительных масштабах это явление используется в системах очистки воды.
- В больших масштабах осуществляется гидролиз древесины (получение гидролизного спирта из непищевого сырья).
- Гидролиз полисахаридов в живых организмах..
- В результате гидролиза алюмосиликатов (минералов) происходит разрушение горных пород.
