Слово «гидролиз» означает разложение водой («гидро» – вода, «лизис» – разложение).
Гидролизом соли называется взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуются слабые электролиты.
Сущность гидролиза сводится к химическому взаимодействию катионов или анионов соли с Н+ + ОН–
Любую соль можно представить как продукт взаимодействия кислоты с основанием. Например, соль NaClO образована слабой кислотой HClO и сильным основанием NaOH.
В зависимости от силы исходных кислоты и основания соли можно разделить на четыре типа.
Рис. 1. Примеры гидролиза различных типов солей |
Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (гидролиз идёт по аниону):
KNO2 + HOHKOH + HNO2,
Сокращая, получим:
Значит, при растворении соли в воде индикатор покажет щелочную среду,
pH > 7. Степень протекания гидролиза увеличивается в ряду анионов:
Ионы
и
подвергаются гидролизу в большей степени, чем
: для 0,1 M растворов на 5 %, 37 % и 58 % соответственно. Причина этого состоит в том, что сила соответствующих кислот в указанном ряду (азотистая – угольная по второй ступени – ортофосфорная по третьей ступени – сероводородная по второй ступени) убывает. Поэтому растворы солей Na2CO3, K3PO4 и BaS будут сильнощелочными.
Соли, образованные малорастворимым основным и амфотерным гидроксидом и катионом аммония
и сильной кислотой (гидролиз идёт по катиону):
ZnCl2 + HOHHCl + ZnOHCl,
Zn2+ + 2Cl– + HOHH+ + Cl– + ZnOH+ + Cl–.
Сокращая, получим:
Zn2+ + HOH H+ + ZnOH+.
Значит, при растворении соли в воде индикатор покажет кислую среду,
pH < 7. Степень гидролиза катионов увеличивается в ряду катионов:
Соли, образованные малорастворимым основным или амфотерным гидроксидом и слабой кислотой (гидролиз протекает и по катиону и по аниону):
NH4CN + HOH NH3∙H2O + HCN.
при растворении в воде сохраняют нейтральную среду,
pH ≈ 7. Степень гидролиза таких солей обычно велика.Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием (обратимый гидролиз и по катиону и по аниону):
NaCl + HOHNaOH + HCl,
Na+ + Cl– + HOHNa+ + OH– + H+ + Cl–,
HOHOH– + H+,
гидролизу не подвергаются, среда нейтральная,
pH = 7.
Степень гидролиза зависит от:
- природы соли;
- концентрации раствора;
- температуры.
Степень гидролиза соли может быть увеличена:
- добавлением воды (уменьшением концентрации);
- нагреванием раствора;
- связыванием одного из продуктов гидролиза в труднорастворимое соединение или удалением одного из продуктов (например, при образовании газовой фазы).
Степень гидролиза соли может быть уменьшена:
- повышением концентрации растворённого вещества;
- охлаждением раствора;
- добавлением в раствор одного из продуктов гидролиза (например, можно подкислить раствор, если в результате гидролиза образуется кислотная среда).
Рис. 2. Ступенчатый гидролиз |
Гидролиз – процесс обратимый для многих солей. В состоянии равновесия только часть ионов соли гидролизуется. Количественно гидролиз характеризуется степенью гидролиза (
Степень гидролиза равна отношению числа гидролизованных ионов солей к общему числу ионов:
где