Степень гидролиза. Константа гидролиза
5.1
Степень гидролиза. Константа гидролиза
Количественными оценками способности соли подвергаться гидролизу
являются степень гидролиза άгид и
константа гидролиза Кгид.
Степень гидролиза показывает, какая часть соли, содержащаяся в растворе
(СМ), подверглась гидролизу (СМгид) и рассчитывается как
отношение:
άгид = СМ гид / СМ
(100%).
Очевидно, что для обратимого процесса
гидролиза άгид < 1 (<100%), а для необратимого
гидролиза άгид = 1 (100%). Степень гидролиза зависит от
концентрации соли, температуры раствора άгид увеличивается при разбавлении раствора соли и при увеличении температуры
раствора: если СМ ↓, то
άгид ↑,
если Т↑, то άгид
↑.
Константа
гидролиза есть константа равновесия
процесса гидролиза, и по своему физическому смыслу определяет степень
необратимости гидролиза. Чем больше Кгид, тем необратимее гидролиз. Кгид имеет свое выражение для
каждого случая гидролиза.
Соль образована сильным основанием и слабой кислотой (на примере NaCNS).
Сокращенное уравнение
гидролиза: CNS— + HOH <=> HCNS + OH—
Крав = Кгид
= [HCNS] [OH—] * [H+]
[CNS—] [HOH] * [H+]
В этом выражении для Крав числитель и знаменатель дроби умножили на [H+]. Очевидно, что
выражение для Кгид принимает
вид: Кгид = К—w / Кдис
(HCNS). Поскольку К—w величина постоянная и равна 10-14 , очевидно,
что чем меньше Кдис слабой кислоты, анион которой входит в состав
соли, тем больше Кгид.
Соль образована слабым основанием
и сильной кислотой ( на
примере NH4CI)
Сокращенное уравнение
гидролиза: NH4+ + HOH <=> NH4OH + H+
Крав =
Кгид = [NH4OH]* [H+] * [OH—] / [H+] * [HOH] * [OH—],
В этом выражении для Крав
числитель и знаменатель дроби умножили на [OH—], поэтому выражение для Кгид принимает вид: Кгид = К—w / Кдис (NH4OH).
Очевидно, что чем меньше Кдис
слабого основания, катион которого
входит в состав соли, тем больше Кгид.
Соль образована слабым основанием и слабой кислотой (на примере NH4CNS).
Сокращенное уравнение гидролиза: NH4+ + CNS— + HOH
<=> NH4OH + HCNS
Крав
=
Кгид = [NH4OH]* [HCNS]* [OH—]* [H+] / [NH4+]*[CNS—]*[HOH]*[OH—]*[H+],
В этом выражении для Крав
числитель и знаменатель дроби умножили на [H+]*[OH—], поэтому выражение для Кгид принимает вид: Кгид = К—w / Кдис (NH4OH) * Кдис (HCNS).
Между Кгид и άгид соли
существует связь, которая выражается
уравнением закона Оствальда.
άгид = (Кгид / СМ соли)1/2.
Концентрацию ионов OH— или H+, которые накапливаются в растворе при гидролизе солей, а также рОН и рН можно рассчитать по следующим
формулам.
а) для соли образованной сильным
основанием и слабой кислотой: [OH—]
= άгид * СМ соли
Тогда рН = 14 – рОН = 14 – Ig(άгид *
СМ соли) или
рН = 14 – lg [(Кw / Кдис
слаб..кисл. * СМ соли)1/2]
б)
для соли образованной слабым основанием и сильной кислотой [H+] = άгид *
СМ соли .
Тогда рН = – Ig[H+] = —Ig(άгид * СМ соли)
или рН = – lg [(Кw / Кдис слаб.основ. * СМ
соли)1/2]
ЗАДАЧИ
- Вычислите константу гидролиза в 0,1 М растворе формиата натрия HCOONa. Какова степень
гидролиза соли и рН раствора? - Вычислите константу
гидролиза в 0,001 М растворе КCIO2. Каковы степень гидролиза соли и рН раствора? - Вычислите константу
гидролиза в 0,1 М растворе хлорида
аммония. Каковы степень гидролиза соли в
0,1 М растворе и рН раствора? - Вычислите рН и степень
гидролиза 0,1 М раствора NaF. - Вычислите константу
гидролиза карбоната натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора. - Вычислите константу
гидролиза ортофосфата натрия. Каково значение рН: а) в 2,4 М растворе Nа3РО4; б) в 0,1 М растворе той же соли? Определите в обоих случаях степень гидролиза
соли. - Вычислите константу
гидролиза сульфита натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН
раствора. - Вычислите рН и степень
гидролиза в 0,3 М растворе ZnCl2. - Вычислите рН и степень
гидролиза в;0,02 М растворе Fe(NO3)3. - Вычислить константу
гидролиза фторида калия, определить степень гидролиза этой соли в 0,01 М растворе и рН раствора. - Вычислить константу
гидролиза хлорида аммония, определить степень гидролиза этой соли в 0,01 М растворе и рН раствора. - Определить рН 0,02 N. раствора соды Nа2СО3, учитывая только первую ступень
гидролиза. - Сравните степень
гидролиза соли и рН среды в 0,1 М и 0,001 М растворах цианида калия.