Конспект
Краткий ответ: гидролиз соли — это взаимодействие ионов соли с водой с образованием малодиссоциирующих частиц. Из-за этого в растворе накапливаются ионы \(\mathrm{H^+}\) или \(\mathrm{OH^-}\), и среда становится кислой или щелочной.
1. Причина гидролиза
Вода очень слабо диссоциирует:
\[ \mathrm{H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-} \]
Если ион соли связывает один из этих ионов, равновесие смещается:
- катион слабого основания связывает \(\mathrm{OH^-}\) → накапливается \(\mathrm{H^+}\) → среда кислая;
- анион слабой кислоты связывает \(\mathrm{H^+}\) → накапливается \(\mathrm{OH^-}\) → среда щелочная.
2. Четыре случая
| Соль образована | Пример | Гидролиз | Среда |
|---|---|---|---|
| сильной кислотой и сильным основанием | \(\mathrm{NaCl}\) | не идёт | нейтральная |
| сильной кислотой и слабым основанием | \(\mathrm{AlCl_3}\) | по катиону | кислая |
| слабой кислотой и сильным основанием | \(\mathrm{Na_2CO_3}\) | по аниону | щелочная |
| слабой кислотой и слабым основанием | \(\mathrm{Al_2S_3}\) | по катиону и аниону, часто необратимо | зависит от силы кислоты и основания |
3. Главные уравнения
Хлорид алюминия \(\mathrm{AlCl_3}\):
Полное ионное: \[ \mathrm{Al^{3+}+3Cl^-+H_2O \rightleftharpoons [AlOH]^{2+}+3Cl^-+H^+} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{Al^{3+}+H_2O \rightleftharpoons [AlOH]^{2+}+H^+} \]
Ион \(\mathrm{Cl^-}\) не участвует — это ион-наблюдатель. Накопление \(\mathrm{H^+}\) даёт кислую среду.
Карбонат натрия \(\mathrm{Na_2CO_3}\):
Полное ионное: \[ \mathrm{2Na^+ + CO_3^{2-}+H_2O \rightleftharpoons 2Na^+ + HCO_3^-+OH^-} \]
Сокращённое: \[ \mathrm{CO_3^{2-}+H_2O \rightleftharpoons HCO_3^-+OH^-} \]
Накопление \(\mathrm{OH^-}\) даёт щелочную среду.
Хлорид натрия \(\mathrm{NaCl}\): \[ \mathrm{Na^+ + Cl^- + H_2O} \] реакция не идёт: ни один ион соли не связывает \(\mathrm{H^+}\) или \(\mathrm{OH^-}\).
4. Как рассуждать в похожем задании
- Запиши формулу соли и разложи её на ионы.
- Определи, какими кислотой и основанием образована соль.
- Если оба электролита сильные — гидролиза нет.
- Если слабый только катион — гидролиз по катиону, среда кислая.
- Если слабый только анион — гидролиз по аниону, среда щелочная.
- Запиши сокращённое ионное уравнение, убрав ионы-наблюдатели.
- Проверь среду по индикатору.
5. Проверка по индикаторам
- \(\mathrm{AlCl_3}\): лакмус краснеет, метиловый оранжевый розовеет → среда кислая.
- \(\mathrm{Na_2CO_3}\): лакмус синеет, фенолфталеин становится малиновым, метиловый оранжевый желтеет → среда щелочная.
- \(\mathrm{NaCl}\): индикаторы не меняют окраску → среда нейтральная.
Важно: гидролиз — обратимая реакция, при нагревании он усиливается. Для многоосновных кислот и многокислотных оснований гидролиз идёт ступенчато; в школьных заданиях обычно записывают первую ступень.
Пример необратимого гидролиза: \[ \mathrm{2AlCl_3+3K_2S+6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow+3H_2S\uparrow+6KCl} \] Поэтому некоторые соли, например сульфид алюминия, нельзя получить реакцией обмена в водном растворе.
