Задача 2.Кремниевая кислота слабее угольной. Запишите уравнения гидролиза карбоната и силиката натрия и возможные значения рН среды при равных исходных концентрациях солей и одинаковой температуре растворов.
Решение.
Na2CO3 – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону
I ступень
CO3 2- + HOH = HCO3 — + OH — , pH > 7
II ступень
HCO3 — + HOH = H2CO3 + OH — , pH > 7
По II ступени при обычных условиях гидролиз не идет.
по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2
Найдем концентрацию гидроксид-ионов и значение pH, допустив, что Ск-ты = 1 М:
Задача 3.Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солейLi3PO4,KCl,CuCl2. Какое значение рН (рН ≥7, рН ≤7) имеют растворы этих солей? На основании табличных данных вычислите константы гидролиза по всем ступеням и сделайте вывод о том, какая ступень гидролиза протекает в большей степени. Сравните значения рН по всем ступеням.
Решение.
Li3PO4 – соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону
Li3PO4↔3Li++PO43-
I ступень
PO4 3- + HOH = HPO4 2- + OH — , pH > 7
II ступень
HPO4 2- + HOH = H2PO4 — + OH — , pH > 7
III ступень
H2PO4 — + HOH = H3PO4 + OH — , pH > 7
На основании справочных данных о константах диссоциации H3PO4 вычислим все константы гидролиза:
Гидролиз протекает преимущественно по I ступени, т.к. Kг1 >> Kг2 >> Kг3
На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени сильнощелочная, т.к Kг1 >> Kк-ты3;
Среда раствора по второй ступени среднещелочная, т.к Kг2 > Kк-ты2;
KCl – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается, рН ≈ 7
CuCl2 — соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону
CuCl2↔Cu2++ 2Cl—
I ступень
Cu 2+ + HOH ↔ (CuOH) + + H + , pH + + HOH ↔ Cu(OH)2 + H + , pH -14 /3,4·10 -7 = 0,3·10 -7
Гидролиз по второй ступени практически не идет за счет накопления H + .
На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени среднекислая, т.к Kг1 ≈ Kосн2;
Подтвердим это, произведя вычисления. Предположим, что концентрация соли 1 М, тогда значение pH раствора по ступеням можно вычислить следующим образом:
pH1 = -lg[H + ] =-lg 1,7·10 -4 = 3,8
Задача 4. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей Cr2(SO4)3 и Na2SiO3. Какое значение рН (рН ≤ 7, рН ≥ 7) имеют растворы этих солей?. При смешивании растворов солей Cr2(SO4)3 и Na2SiO3 каждая из солей гидролизуется необратимо до конца. Выразите этот процесс молекулярным и ионно-молекулярными уравнениями гидролиза.
На основании табличных данных вычислите константы гидролиза силиката натрия и сульфата хрома по всем ступеням и сделайте вывод о том, какая ступень гидролиза протекает в большей степени. Сравните значения рН по всем ступеням.
Решение.
Cr2(SO4)3 – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону
Гидролиз по второй и третей ступени практически не идет за счет накопления H + , что ведет к смещению равновесия влево.
На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени сильнокислая, т.к Kг >> Kосн;
Подтвердим это, произведя вычисления. Предположим, что концентрация соли 1 М, тогда значение pH раствора по ступеням можно вычислить следующим образом:
Na2SiO3– соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону
Na2SiO3↔ 2Na + + SiO3 2-
I ступень
SiO3 2- + HOH = HSiO3 — + OH — , pH > 7
II ступень
HSiO3 — + HOH = H2SiO3 + OH — , pH > 7
по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2
На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой и по второй ступени сильнощелочная, т.к Kг1 >> Kк-ты2 и Kг2 >> Kк-ты1;
Подтвердим это, произведя вычисления. Предположим, что концентрация соли 1 М, тогда значение pH раствора по ступеням можно вычислить следующим образом:
Задача 5. Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей Pb(NO3)2, NaNO3, K2SO3. Какое значение рН (рН ≤7, рН ≥ 7) имеют растворы этих солей? На основании табличных данных вычислите константы гидролиза по всем ступеням и сделайте вывод о том, какая ступень гидролиза протекает в большей степени. Сравните значения рН по всем ступеням.
Решение
Pb(NO3)2 – соль, образованная слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз по катиону
Гидролиз по второй ступени практически не идет за счет накопления H + , что ведет к смещению равновесия влево.
На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени слабокислая, т.к Kг + ] = (Kг·[соли]) 1/2 ; [H + ] = (1·10 -11 ·1) 1/2 = 3,16·10 -6 моль/л
pH = -lg[H + ] =-lg 3,16·10 -6 = 5,5
NaNO3 – соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается, рН ≈ 7
K2SO3 — соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз по аниону
K2SO3↔ 2K + + SO3 2-
I ступень
SO3 2- + HOH = HSO3 — + OH — , pH > 7
II ступень
HSO3 — + HOH = H2SO3 + OH — , pH > 7
На основании справочных данных о константах диссоциации H2SO3 вычислим константы гидролиза по обоим ступеням:
по I ступени гидролиз протекает в большей степени, т.к. Kг1 > Kг2
На основании полученных данных, можно сделать вывод о том, что среда раствора по первой ступени среднещелочная, т.к. Kг1 ≈ Kк-ты2 , а по второй ступени слабощелочная, т.к и Kг2 — ]1 = (Kг1·[соли]) 1/2 ; [OH — ]1 = (0,16·10 -8 ·1) 1/2 = 4·10 -5 моль/л [H + ]1 = 10 -14 /4·10 -5 = 0,25·10 -9 моль/л;
