Materiały dydaktyczne na zajęcia wyrównawcze z chemii
dla studentów pierwszego roku kierunku zamawianego
Inżynieria i Gospodarka Wodna
w ramach projektu „Era inżyniera – pewna lokata na przyszłość”
Opracował: dr inż. Tadeusz Lemek
Hydroliza. Odczyn roztworu.
1. Hydroliza jako reakcja jonów z wodą.
Sole jako mocne elektrolity ulegają całkowicie dysocjacji jonowej w wodzie. Należy rozpatrzec w dalszej części cztery przypadki:
a) sól mocnego kwasu i mocnej zasady.
W wyniku dysocjacji soli mocnego kwasu i mocnej zasady następuje wyczerpująca solwatacja jonów i nie zachodzi reakcja chemiczna z wodą.
Np.:
NaCl ⇆ Na
++ Cl
-b) sól mocnego kwasu i słabej zasady.
W wyniku dysocjacji powstały anion jest wyczerpująco solwatowany przez wodę, natomiast kation oprócz solwatacji ulega reakcji z wodą z wytworzeniem jonów hydroniowych.
Np.: NH
4Cl ⇆ NH
4++ Cl
-NH
4++ H
2O ⇆ NH
3+ H
3O
+Stała hydrolizy przyjmuje więc postać:
B H Oh
a
a
K a
3Ponieważ stała jonizacji zasady jest opisana równaniem:
B OH BH
a
a
a
K a
To po połączeniu obydwu równań otrzymujemy:
K
bK
h= K
wc) sól słabego kwasu i mocnej zasady.
W wyniku dysocjacji powstały kation jest wyczerpująco solwatowany przez wodę, natomiast anion oprócz solwatacji ulega reakcji z wodą z wytworzeniem jonów hydroksylowych.
Np.: CH
3COONa ⇆ Na
++ CH
3COO
-CH
3COO
-+ H
2O ⇆ CH
3COOH + OH
-Stała hydrolizy przyjmuje więc postać:
A HA OH
h
a
a
K a
Ponieważ stała dysocjacji kwasu jest opisana równaniem:
HA A O
H
a
a
a
a
K
3To po połączeniu obydwu równań otrzymujemy:
K
aK
h= K
wd) sól słabego kwasu i słabej zasady.
W tym przypadku zarówno kation jak i anion ulegają reakcji z wodą, a odczyn roztworu jest wypadkową tych dwóch równowag.
Np.: CH
3COONH
4⇆ NH
4++ CH
3COO
-CH
3COO
-+ H
2O ⇆ CH
3COOH + OH
-NH
4++ H
2O ⇆ NH
3+ H
3O
+Czyli po uproszczeniu, biorąc pod uwage reakcję autodysocjacji wody otrzymujemy:
CH
3COO
-+ NH
4+⇆ CH
3COOH + NH
3Stała hydrolizy przyjmuje więc postać:
BH A
B HA
h
a a
a
K a
To przekształceniu równań otrzymujemy postać stałej hydrolizy:
b a
W
h
K K
K K
2. Zadania przykładowe.
Zadanie 1: Napisać równania reakcji hydrolizy i podać odczyn roztworu następujących soli: FeCl2, NaNO2, (NH4)CO3, KNO3, Al2(SO4)3, (NH4)2SO4, Na2S, KHS, NaHCO3, NH4HSO3.
Zadanie 2: Obliczyć pH 0,01 M roztworów następujących soli: NH4Cl, NaHCO3,
