Степень гидролиза. Константа гидролиза

РАСТВОРЫ

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
М), 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  = Кw  / Кдис
(HCNS).  Поскольку Кw  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  = Кw  / 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  = Кw / 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

  1. Вычислите  константу гидролиза в 0,1 М растворе формиата натрия HCOONa. Какова степень
    гидролиза соли и рН раствора?
  2. Вычислите константу
    гидролиза в 0,001 М растворе КCIO2. Каковы степень гидролиза соли и  рН раствора?
  3. Вычислите константу
    гидролиза в 0,1 М растворе хлорида
    аммония. Каковы степень гидролиза соли в
    0,1
    М растворе и рН раствора?
  4. Вычислите рН и степень
    гидролиза 0,1 М раствора NaF.
  5. Вычислите константу
    гидролиза карбоната натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и рН раствора.
  6. 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.
  7. Вычислите константу
    гидролиза сульфита натрия, степень гидролиза соли в 0,1 М растворе и  рН
    раствора.
  8. Вычислите рН и степень
    гидролиза в 0,3 М растворе ZnCl2.
  9. Вычислите рН и степень
    гидролиза в;0,02 М растворе Fe(NO3)3.
  10. Вычислить константу
    гидролиза фторида калия, определить степень гидролиза этой соли в 0,01 М растворе и рН раствора.
  11. Вычислить константу
    гидролиза хлорида аммония, определить степень гидролиза этой соли в 0,01 М растворе и рН раствора.
  12. Определить рН 0,02 N. раствора соды Nа2СО3, учитывая только первую ступень
    гидролиза.
  13. Сравните степень
    гидролиза соли и рН среды в 0,1 М и 0,001 М растворах цианида калия.

 

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.