1. Что называют гидролизом? Какие варианты гидролиза вы знаете?

Кратко

1. Гидролиз — обменная реакция вещества с водой, в которой образуется слабый электролит. У солей это связывание ионов соли с \(\mathrm{H^+}\) или \(\mathrm{OH^-}\) из воды. Варианты: по катиону (pH < 7), **по аниону** (pH > 7), по катиону и аниону одновременно (pH ≈ 7) и полный (необратимый) гидролиз.
2. Прочерк в таблице растворимости означает, что соль в водном растворе не существует — она необратимо разлагается водой. Примеры: \(\mathrm{Al_2S_3}\), \(\mathrm{Al_2(CO_3)_3}\), \(\mathrm{Fe_2(CO_3)_3}\), \(\mathrm{Cr_2S_3}\) (уравнения ниже).
3. Нет. Соль при обмене образуют и другие пары веществ: кислота + основной оксид, щёлочь + кислотный оксид, соль + соль, соль + щёлочь, кислота + соль, металл + кислота. Соль получают и не по обмену: металл + неметалл.

Разбор по пунктам

1. Что такое гидролиз и его варианты

Вода — слабый электролит: \(\mathrm{H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-}\). Ионы соли «отбирают» один из этих ионов, равновесие смещается, среда меняется. Тип гидролиза определяется тем, какими кислотой и основанием образована соль.

По аниону (сильное основание + слабая кислота: \(\mathrm{Na_2CO_3}\), \(\mathrm{CH_3COONa}\), \(\mathrm{K_2S}\)): \[ \mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-} \] среда щелочная, pH > 7. Вторая ступень идёт в ничтожной степени: \(\mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-}\).

По катиону (слабое основание + сильная кислота: \(\mathrm{NH_4Cl}\), \(\mathrm{ZnCl_2}\), \(\mathrm{CuSO_4}\)): \[ \mathrm{NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+} \] среда кислая, pH < 7.

По катиону и аниону (слабое основание + слабая кислота: \(\mathrm{CH_3COONH_4}\), \(\mathrm{NH_4NO_2}\)): \[ \mathrm{NH_4^+ + CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + CH_3COOH} \] pH ≈ 7 (точнее — зависит от того, что сильнее: кислота или основание).

Полный (необратимый) гидролиз — когда образуются и осадок гидроксида, и газ: \[ \mathrm{Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow} \]

Соли сильной кислоты и сильного основания (\(\mathrm{NaCl}\), \(\mathrm{KNO_3}\), \(\mathrm{BaCl_2}\)) гидролизу не подвергаются, pH = 7.

2. Соли с прочерком в таблице растворимости

Прочерк — это не «нерастворимо» (так обозначают «Н») и не «малорастворимо» («М»). Прочерк ставят там, где соль не удаётся выделить из водного раствора: она сразу разлагается водой. Это соли слабого основания и слабой летучей (нестойкой) кислоты:

\[ \mathrm{Al_2S_3 + 6H_2O = 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow} \] \[ \mathrm{Al_2(CO_3)_3 + 3H_2O = 2Al(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow} \] \[ \mathrm{Fe_2(CO_3)_3 + 3H_2O = 2Fe(OH)_3 \downarrow + 3CO_2 \uparrow} \] \[ \mathrm{Cr_2S_3 + 6H_2O = 2Cr(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow} \]

В ионном виде для первой реакции: \[ \mathrm{2Al^{3+} + 3S^{2-} + 6H_2O = 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow} \]

Поэтому такую соль нельзя получить обменом в растворе — вместо неё выпадает гидроксид и улетает газ: \[ \mathrm{2AlCl_3 + 3Na_2S + 6H_2O = 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow + 6NaCl} \]

3. Только ли кислота и основание дают соль

Нет. Соль образуется и в таких обменных реакциях:

\[ \mathrm{CuO + H_2SO_4 = CuSO_4 + H_2O} \] \[ \mathrm{CO_2 + 2NaOH = Na_2CO_3 + H_2O} \] \[ \mathrm{AgNO_3 + NaCl = AgCl \downarrow + NaNO_3} \] \[ \mathrm{CuSO_4 + 2NaOH = Cu(OH)_2 \downarrow + Na_2SO_4} \] \[ \mathrm{CaCO_3 + 2HCl = CaCl_2 + H_2O + CO_2 \uparrow} \] \[ \mathrm{Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2} \]

А ещё соль получают без обмена: \(\mathrm{2Na + Cl_2 = 2NaCl}\), \(\mathrm{CaO + CO_2 = CaCO_3}\).

Как проверять себя

• Смотри на силу кислоты и основания, образовавших соль: сильная + сильная — гидролиза нет; сильная кислота + слабое основание — по катиону, pH < 7; слабая кислота + сильное основание — по аниону, pH > 7; слабая + слабая — по обоим ионам, pH ≈ 7, может идти до конца.
• В ионном уравнении гидролиза пиши только слабые ионы, воду — молекулой; в левой части ставь \(\rightleftharpoons\) (обратимый) или \(\rightarrow\) (полный).
• В уравнении полного гидролиза проверь баланс атомов: у \(\mathrm{Al_2S_3}\) слева 2 Al, 3 S, 12 H, 6 O — справа тоже 2 Al, 6 O в гидроксиде, 3 S и 6 H в сероводороде.