как делать гидролиз, что поэтапно идет
Коротко. Гидролиз — это обменная реакция вещества с водой. Для солей порядок такой: разложить соль на ионы → найти слабый ион → показать, как он связывает \(H^+\) или \(OH^-\) из воды → переписать в молекулярном виде. Ступенчато гидролиз пишут для солей многоосновных кислот и многокислотных оснований, причём практически идёт только первая ступень.
Пошаговый алгоритм
Разложи соль на ионы. Катион — от основания, анион — от кислоты: \[ \mathrm{Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^+ + CO_3^{2-}} \]
Найди слабый ион. \(Na^+\) — от сильного основания \(NaOH\), значит, не гидролизуется. \(CO_3^{2-}\) — от слабой кислоты \(H_2CO_3\), значит, гидролиз идёт по аниону.
Запиши первую ступень в ионном виде. Слабый ион связывает \(H^+\) из воды, в растворе остаётся \(OH^-\): \[ \mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-} \]
Переведи в молекулярное уравнение: \[ \mathrm{Na_2CO_3 + H_2O \rightleftharpoons NaHCO_3 + NaOH} \]
Если нужна вторая ступень, запиши её отдельно: \[ \mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-} \] Она сильно подавлена: в растворе уже накопились \(OH^-\). Поэтому у \(Na_2CO_3\) обычно пишут только первую ступень.
Типы солей
| Соль образована | Что гидролизуется | Среда | Пример |
|---|---|---|---|
| сильным основанием и сильной кислотой | не гидролизуется | нейтральная | \(NaCl\), \(KNO_3\) |
| сильным основанием и слабой кислотой | анион | щелочная, pH > 7 | \(Na_2CO_3\), \(CH_3COONa\) |
| слабым основанием и сильной кислотой | катион | кислая, pH < 7 | \(NH_4Cl\), \(CuCl_2\) |
| слабым основанием и слабой кислотой | катион и анион | зависит от силы ионов | \(CH_3COONH_4\) |
Ещё примеры ступеней
Соль слабого основания: \[ \mathrm{Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons CuOH^+ + H^+} \] \[ \mathrm{CuCl_2 + H_2O \rightleftharpoons CuOHCl + HCl} \] Среда кислая. Вторая ступень \(CuOH^+ + H_2O \rightleftharpoons Cu(OH)_2 + H^+\) подавлена.
Соль аммония: \[ \mathrm{NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+} \]
Слабое основание и слабая кислота: \[ \mathrm{CH_3COO^- + NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + NH_3 \cdot H_2O} \]
Полный необратимый гидролиз: \[ \mathrm{Al_2S_3 + 6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3 \downarrow + 3H_2S \uparrow} \]
Если речь про органику
Там «поэтапность» другая — гидролиз идёт через промежуточные вещества:
- сложный эфир: \(\mathrm{RCOOR' + H_2O \rightleftharpoons RCOOH + R'OH}\) (кислота — катализатор), в щёлочи необратимо: \(\mathrm{RCOOR' + NaOH \rightarrow RCOONa + R'OH}\);
- сахароза: \(\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11} + H_2O \rightarrow C_6H_{12}O_6 + C_6H_{12}O_6}\);
- крахмал: крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза;
- белок: белок → пептиды → аминокислоты.
Как проверить себя
- Сойдись по атомам и зарядам слева и справа.
- Проверь среду: слабая кислота в анионе даёт щелочную среду, слабое основание в катионе — кислую.
- Сильные ионы (\(Na^+\), \(K^+\), \(Cl^-\), \(NO_3^-\)) не гидролизуются.
- Нагревание и разбавление усиливают гидролиз, добавление одноимённого иона — подавляет.
