Как проходит гидролиз CuCl2

Гидролиз соли СuCl2, образованной слабым основанием и сильной кислотой

Гидролиз соли СuCl2, образованной слабым основанием и сильной кислотой.

Анионы хлора не принимают участия в реакциях, поскольку не образуют с водой слабого электролита. Т. к. заряд катиона меди равен «2+» то стадий гидролиза будет также две. Водный раствор будет иметь кислую реакцию, так как взаимодействие ионов слабого основания Сu2+ с водой приведет к смещению равновесия диссоциации воды и к образованию свободных протонов водорода:

1 стадия гидролиза:

Краткое ионно-молекулярное уравнение: Сu2+ + HOH ↔ CuOH+ + H+

Полное ионно-молекулярное уравнение: Сu2++2Cl-+H2O↔CuOH++H++2Cl-

Молекулярное уравнение: CuCl2 + H2O↔ CuOHCl + HCl

2 стадия гидролиза

Краткое ионно-молекулярное уравнение: СuOH+ + HOH ↔ Cu(OH)2 + H+

Полное ионно-молекулярное уравнение: СuOH++Cl-+HOH↔Cu(OH)2+H++Cl-

Молекулярное уравнение: CuOHCl + H2O ↔ Cu(OH)2 + HCl

Запишем выражение для константа равновесия процесса гидролиза по второй стадии исходя из краткого ионного уравнения:

Поскольку концентрация воды величина практически постоянная, то умножив константу равновесия на величину [H2O], получаем Кгидролиза по 2 ступени

Кгидролиза по 2 ступени =

Из ионного произведения воды Кw = [H+] [OH-] выразим концентрацию [H+]:

и подставим в уравнение Кгидролиза по 2 ступени

Для того, чтобы понять, что представляет величина , напишем ступенчатую диссоциацию основания и выражения для констант диссоциации по 1 и 2 ступени (символ «в» в подстрочном индексе константы — это сокращение от англ. «basic» — основание):

1 ступень: Сu(OH)2 ↔ CuOH+ + OH — Кb(1 ступени) =

2 ступень CuOH+ ↔ Cu 2+ + OH — Кb(2 ступени) =

Очевидно, что есть ни что иное как

Следовательно, =

Кислую реакцию среды соли CuCl2 подтвердим расчетами, то есть определим pH раствора, зная, что С(CuCl2)= 0,001 моль/л.

Прежде всего найдем константу гидролиза Кг2, для этого воспользуемся значением константы диссоциации меди гидроксида (Кb1 = 3,4·10-7), ионное произведение воды Кw = 10-14: Кг2 = Кw / Кb1 = 10-14 /(3,4·10-7) = 2,9·10-8

Теперь найдем степень гидролиза β:

β = Кг /С(CuCl2) = 2,9·10-8/0,001 = 5,38·10-3

Для вычисления pH следует принять во внимание, что в результате гидролиза каждого катиона Cu2+ образуется один ион H+. Если исходная концентрация гидролизующихся катионов была С моль/л, а гидролизу подверглась доля β этих катионов, то при этом образовалось βС моль/л ионов H+.

Читать еще:  Какие были причины возвышения Москвы

Таким образом, [H+] = β·СBaS = 5,38·10-3 ·0,001= 5,38·10-6 моль/л

Следовательно, рH = – lg [H+] = – lg 5,38·10-6 = 5,26

Выполненные расчеты подтвердили, что соль CuCl2 имеет кислую реакцию среды.

Что такое гидролиз солей

В общем случае под гидролизом понимают обменное разложение веществ водой, как органических, так и неорганических. Из неорганических веществ чаще всего гидролизу подвергаются соли.

Количественно гидролиз соли характеризуется степенью гидролиза, который зависит от природы самой соли, концентрации раствора, температуры:

Схема реакции гидролиза:

  • XY — соль;
  • HOH — молекула воды;
  • XH — кислота;
  • HOY — основание.

Скорость гидролиза растет с:

  • повышением температуры;
  • увеличением разведения раствора.

Реакция гидролиза, как правило, обратимая, при этом равновесие реакции можно смещать в ту или другую сторону, добавляя к раствору соли сильную кислоту, либо сильное основание.

Всего возможны 4 варианта гидролиза солей, в зависимости от способа образования соли:

  • гидролиз по катиону — соль образована сильной кислотой и слабым основанием: NH4NO3, NH4Cl; ZnCl2; [Cu(NO3)2]; AlCl3;
  • гидролиз по аниону — соль образована слабой кислотой и сильным основанием: KNO2, Na2CO3; Na2SO3; K2S; CH3COONa;
  • гидролиз по катиону и аниону — соль образована слабой кислотой и слабым основанием: NH4CN; Al2S3; NH4NO2; CH3COONH4;
  • соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются.
  • сильные кислоты: HNO3, H2SO4, HCl, HBr, HI, HClO4, H2CrO4;
  • слабые кислоты: HNO2, HF, HCN, H2SO3, H2CO3, H2S, CH3COOH;
  • сильные основания: LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)2, Ba(OH)2, Sr(OH)2;
  • слабые основания: NH4OH, Fe(OH)2, Fe(OH)3, Cr(OH)3, Cu(OH)2, Zn(OH)2, Al(OH)3.

Гидролиз по катиону

  • NH4NO3 — нитрат аммония образован сильной кислотой и слабым основанием;
  • NH4OH — слабое основание;
  • HNO3 — сильная кислота.

Уравнение гидролиза по катиону в ионном виде:

В процессе гидролиза катион NH4 + связывает гидроксид-ионы [OH — ] воды (красный цвет), в результате чего появляется избыток катионов водорода [H + ] и раствор становится кислым [H + ]>[OH — ] (pH + + NO2 — + H OH ↔ HNO2 + K + + OH —

При гидролизе солей по аниону все происходит с точностью, до наоборот — анион слабой кислоты NO2 — связывает катион водорода [H + ] (выделены синим цветом), в результате чего появляется избыток гидроксид ионов [OH — ], раствор становится щелочным [H + ] — ] (pH>7).

Читать еще:  Какая польза и вред попкорна

Гидролиз по катиону и аниону

  • NH4CN — цианид аммония образован слабой кислотой и слабым основанием;
  • HCN — слабая кислота;
  • NH4OH — слабое основание.

Уравнение гидролиза по аниону и катиону в ионном виде:

NH4 + + CN — + H OH ↔ NH4OH + HCN

Реакция раствора соли NH4CN слабощелочная, поскольку Kд(NH4OH)>Kд(HCN).

Кислотность раствора зависит от силы образующихся кислоты и основания. Гидролиз солей, образованных слабыми кислотами и основаниями, идет до конца, если в процессе реакции выпадает осадок или образуется газ.

Ионы солей, образованных сильными кислотами и основаниями, не образуют с ионами воды малодиссоциирующих соединений, поэтому не гидролизуются, раствор при этом остается нейтральным.

Соли, образованные двух(трех)основными кислотами и(или) двух(трех)кислотными основаниями гидролизуются ступенчато.

Ступенчатый гидролиз

1) Соль образована слабой многоосновной кислотой и сильным основанием — кол-во ступеней такого гидролиза зависит от основности слабой кислоты.

В качестве примера разберем гидролиз карбоната калия K2CO3.

Соль образована слабой двухосновной кислотой (H2CO3) и сильным основанием (KOH), поэтому, ее гидролиз протекает по аниону (см. выше).

Поскольку кислота H2CO3 является двухосновной, то и гидролиз будет двухступенчатым.

Первая ступень гидролиза карбоната калия:
K2 CO3 + H OH ↔ KOH+K HCO3

Продуктами первой ступени гидролиза карбоната калия являются гидроксид калия (KOH) и кислая соль (KHCO3).

Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза:

Вторая ступень гидролиза карбоната калия:
K2 HCO3 + H OH ↔ KOH+ H2CO3

Продуктами второй ступени гидролиза карбоната калия является всё тот же гидроксид калия (KOH) и слабая угольная кислота (H2CO3).

Сокращенное ионное уравнение второй ступени гидролиза:

Гидролиз второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем гидролиз первой ступени. Поскольку в процессе гидролиза увеличивается концентрация гидроксид-ионов, среда раствора получившейся соли K2CO3 является щелочной.

2) Соль образована сильной кислотой и слабым многокислотным основанием — кол-во степеней такого гидролиза определяется кислотностью слабого основания.

В качестве примера разберем гидролиз хлорида никеля NiCl2 (II).

Соль образована сильной кислотой (HCl) и слабым основанием (Ni(OH)2), поэтому, ее гидролиз протекает по катиону (см. выше).

Первая ступень гидролиза хлорида никеля в ходе которой катионы никеля связывают гидроксид-ионы воды:

Ni Cl2+H OH ↔ NiOH Cl+HCl

Продуктами первой ступени гидролиза хлорида никеля являются сильная кислота (HCl) и основная соль(NiOHCl).

Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза:

Читать еще:  Какие бывают химические реакции

Вторая ступень гидролиза:

NiOH Cl+H OH ↔ Ni(OH)2 +HCl

Продукты второй ступени гидролиза хлорида никеля являются сильная кислота и слабое основание.

Сокращенное ионное уравнение второй ступени гидролиза:

Гидролиз второй ступени протекает в значительно меньшей степени, чем гидролиз первой ступени. Поскольку в процессе гидролиза увеличивается концентрация ионов водорода, среда получившегося раствора NiCl2 является кислой.

Если вам понравился сайт, будем благодарны за его популяризацию 🙂 Расскажите о нас друзьям на форуме, в блоге, сообществе. Это наша кнопочка:

Код кнопки:
Политика конфиденциальности Об авторе

Гидролиз хлорида меди. Расчет концентрации ионов кальция

Страницы работы

Содержание работы

1. Какая из перечисленных солей подвергается гидролизу: CuCl2, Na2SO4, Са(NОз)2? Рассчитать рН раствора, если концентрация этой соли равна 0.5 моль/л, а константа диссоциации основания равна Кь2 = 2.19 * .

Сульфат натрия Na2SO4 и нитрат кальция Са(NОз)2 – соли сильных оснований и сильных кислот, поэтому гидролизу не подвергаются.

Гидролизоваться будет хлорид меди (2) CuCl2 – соль слабого основания (Cu(OH)2) и сильной кислоты (HCl). Гидролиз протекает по катиону, преимущественно по I ступени. Среда кислая.

Диссоциация хлорида меди (2):

Гидролиз хлорида меди по первой ступени:

Cu 2+ + H2O ↔ CuOH + + H +

Для солей, гидролизующихся по катиону, константа гидролиза Кг равна:

Кг = Kw/Kb, где Kw = 10 -14 – ионное произведение воды, Кb – константа диссоциации основания.

Т.к. гидролиз хлорида меди (2) протекает преимущественно по первой ступени, то для расчёта используем константу гидролиза по первой ступени, которая равна: Кг(1) = Kw/Kb(2)

Итак, рН для данного раствора равен:

2. Определите рН 0.1 М раствора плавиковой кислоты (HF), константа диссоциации которой равна Ка = 6.67*.

Плавиковая кислота – слабый электролит. Для слабых кислот концентрация водородных ионов в растворе рассчитывается по формуле:

рН = — lg[H + ] = — lg 8,17*10 -3 = 2,09

3. В какую сторону сместится равновесие реакции 2СО + O2 O2 а) при увеличении температуры (∆Н ; .

Диссоциация карбоната кальция:

Согласно уравнению диссоциации соли,

[Ca 2+ ] = √ПР = √(4,4*10 -9 ) = 6,63*10 -5 (моль/л)

Переведём концентрацию ионов кальция в г/л:

С = М*МВ = 6,63*10 -5 моль/л * 40 г/моль = 2,652*10 -3 г/л

(С – концентрация, выраженная в граммах растворённого вещества на литр раствора, М – молярная концентрация раствора, МВ – молярная масса катиона кальция)

Источники:

http://pandia.ru/text/80/277/52907.php

http://prosto-o-slognom.ru/chimia/04_9_gidroliz_solej.html

http://vunivere.ru/work59419

Ссылка на основную публикацию
Статьи на тему:

Adblock
detector