Гидролиз солей

Гидролиз в самом широком смысле слова – это обменная реакция разложения между различными химическими веществами и водой. В чем суть гидролиза и какие реакции ионного обмена существуют?

Сущность гидролиза солей

Гидролиз соли – это обменное взаимодействие между солью и водой, приводящее к образованию слабого электролита. Возможность и характер гидролиза определяются природой основания и кислоты, из которых образуется соль.

С точки зрения электролитической диссоциации сущность гидролиза состоит в том, что ионы соли соединяются с ионами водорода или гидроксильными ионами воды (иногда с обоими одновременно). Если образуется слабый электролит, равновесие реакции ионного обмена в растворе смещается в сторону гидролиза. Нарушается равновесие в реакции электролитической диссоциации воды и изменяется характер среды раствора (появляется избыток ионов Н+ или ОН- по ионному произведению воды).

Реакции гидролиза солей

Если в результате взаимодействия с водой не образуется слабый электролит, реакция гидролиза просто не происходит. Это происходит, когда соль образуется из катиона сильного основания и аниона сильной кислоты (например, NaCl, K2SO4, NaNO3). Их водные растворы нейтральны (pH=7):

Во всех остальных случаях реакция гидролиза продолжается:

• соль образуется из катиона слабого основания и аниона сильной кислоты: например соли хлорида аммония NH4Cl, нитрата цинка Zn(NO3)2. Их водные растворы кислые (рН менее 7).

Пример гидролиза солей хлорида аммония:

• соль образуется из катиона сильного основания и аниона слабой кислоты: например, соли ацетата натрия CH3COONa, карбоната натрия (соды) Na2CO3. Их водный раствор имеет щелочную реакцию (рН более 7), гидролиз происходит через анион соли, на первой стадии. Например, карбонат натрия Na2CO3 диссоциирует в водном растворе на ионы натрия и карбонат-ионы, затем карбонат-ионы реагируют с водой.
• наиболее полному гидролизу подвергаются хорошо растворимые соли, образовавшиеся из катиона слабого основания и аниона слабой кислоты: например, ацетат аммония CH3COONH4. В этом случае гидролиз протекает до конца как по аниону, так и по катиону, а природа среды практически нейтральна. Гидролиз ацетата аммония протекает по уравнению:
CH3COO- +NH4+ +H2O=CH3COOH + NH4OH

В рамках ионной теории Аррениуса механизм гидролиза объясняется следующим образом. Вода, хотя и в небольшой степени, диссоциирует на ионы H+ и OH-. Если в результате гидролиза образуется легко диссоциирующее основание, часть ионов ОН связывается, а такое же количество ионов Н+ оказывается свободным, вызывая кислую реакцию раствора. Напротив, если часть ионов Н+ в результате гидролиза связывается, то равное количество ионов ОН остается свободным, что и определяет щелочную среду раствора.