Материал: 5388
35
7. Взаимодействие с водой – гидролиз солей, приводит к изменению рН среды. Гидролизу не подвергаются соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой. Соли, образованные слабой кислотой и сильным основанием, подвергаются гидролизу по аниону:
KCN + H2O |
KOH + HCN (среда щелочная, рН > 7). |
K+ + CN- + H2O K+ + HCN + OH-. |
|
СN- + H2O |
HCN + OH-. |
Соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, подвергаются гидролизу по катиону:
NH4Cl + H2O NH4OH + HCl (среда кислая, рН < 7). NH 4 + Cl- + H2O NH4OH + H+ + Cl-.
NH 4 + H2O NH4OH + H+.
Соли, образованные слабыми основаниями и слабой кислотой подвергаются
гидролизу по катиону и аниону: |
|
|
NH4CN + H2O NH4OH + HCN. |
|
|
NH 4 + CN- + H2O |
NH4OH + HCN. |
|
Генетическая связь между классами неорганических соединений |
||
Металл |
Основный оксид |
Основание |
+ |
|
Соль |
+ |
|
|
|
|
Неметалл |
Кислотный оксид |
Кислота |
|
Обучающая задача № 1
Какая из двух солей NaCl и CuCl2 подвергается гидролизу в водном растворе? Ответ подтвердите с помощью молекулярной и ионно-молекулярных реакций. Укажите рН среды.
Решение
Соль NaCl в водном растворе находится в виде ионов Na+ и Cl-, принадлежащих сильным электролитам. Поэтому эти ионы не могут взаимодействовать
36
с молекулами воды с образованием ионов или молекул слабого электролита; рН среды не изменяется. Данная соль гидролизу не подвергается
Соль CuCl2 в водном растворе находится в виде ионов Cu2+ , принадлежащих слабому электролиту Cu(OH)2 и Cl-, принадлежащих сильному электролиту HCl. Поэтому соль CuCl2 в водном растворе подвергается гидролизу по катиону, разрушая молекулы воды и высвобождая ионы водорода H+; среда становится кислая (рН <7). Т.к. ион слабого электролита двухзаряден, то гидролиз может идти по двум ступеням.
I ступень |
|
|
|
Cu2+ |
+ H2O |
CuOH+ + H+ |
|
Cu2+ |
+ 2Cl- + H2O |
CuOH+ + H+ + 2Cl- |
|
CuCl2 + H2O |
CuOHCl + HCl |
||
II ступень |
|
|
|
CuOH+ + H2O |
Cu(OH)2 + H+ |
||
CuOH+ + Cl- + H2O Cu(OH)2 + H+ + Cl- |
|||
CuOHCl + H2O |
Cu(OH)2 + HCl |
||
Задания для самоподготовки:
1. Напишите уравнения реакций, с помощью, которых можно осуществить следующие превращения. Назовите вещества и укажите, к какому классу они относятся.
№ |
Схема процесса |
|
варианта |
||
|
||
1 |
CuO → CuSO4 → Cu(OH)2 → CuCl2 |
|
|
NaCrO2 |
|
2 |
Cr2O3 → Cr(NO3)3 → Cr(OH)3 |
|
|
Cr2(SO4)3 |
3PbO → Pb(NO3)2 → Pb(OH)2 → Na2PbO2
4SiO2 → Na2SiO3 → H2SIO3 → Ca(HSiO3)2
5CO2 → H2CO3 → CuCO3 → Ca(HCO3)2
|
Al(NO3)3 |
6 |
Al → AlCl3 → Al(OH)3 |
|
Na[Al(OH)4] |
7 |
SO2 → SO3 → H2SO4 → BaSO4 |
8 |
Na2ZnO2 |
37
ZnO → ZnSO4 → Zn(OH)2 
Zn(NO3)2
9 KHCO3 → CO2 → CaCO3 → Ca(OH)2
10 Si → SiO2 → K2SiO3 → H2SiO3
ZnCl2
11 Zn → ZnSO4 → Zn(OH)2
Na2ZnO2
12Ag → Ag2O AgNO3 → AgCl → AgOH
13Ca → CaO → CaCl2 → Ca(OH)2
|
NaAlO2 |
14 |
Al2O3 |
AlCl3 Al(OH)3
15NaNO2 → HNO2 → HNO3 → Cu(NO3)2
16Al → Al2(SO4)3 → Na[Al(OH)4] → AlCl3
17Mg → MgO → MgCl2 → Mg(OH)2 → MgSO4
18CuO → CuSO4 → Cu(OH)2 → CuOHCl
19Cr2O3 → CrCl3 → Cr(OH)3 → Cr(NO3)3
20S → SO2 → Na2SO3 → H2SO3
21Mg → MgO → Mg(OH)2 → MgOHCl
22NO → NO2 → HNO3 → CuOHNO3
23NH3 → NH4OH → NH4Cl → (NH4)2SO3
24K2O → KOH → K2S → H2S
25CaO → CaCO3 → Ca(HCO3)2 → Ca(OH)2
2.Напишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения возможного гидролиза следующих солей, укажите тип гидролиза и рН среды.
1. CuSO4 и Na2S |
12. NH4Cl и Na2S |
||
2. AlCl3 и K2CO3 |
13. Na2CO3 и Cu(NO3)2 |
||
3. NaHCO3 и ZnSO4 |
14. MgCl2 |
и NaCl |
|
4. AgNO3 |
и AlCl3 |
15. KNO2 |
и MnCl2 |
5. KNO2 и Zn(NO3)2 |
16. FeCl2 и Na2CO3 |
||
6. Fe(NO3)3 и KHSiO3 |
17. KNO3 и MgBr2 |
||
7. Na3PO4 |
и Ca(HCO3)2 |
18. NaHCO3 и ZnSO4 |
|
8. FeBr3 и NH4Cl |
19. Mg(NO3)2 и КF2 |
||
9. MgCl2 и Na2SO3 |
20. NaHSO3 и CuCl2 |
||
10. MnCl2 |
и CuOHCl |
21. NH4Cl и K2SO3 |
|
11. K2SO4 |
и AlCl3 |
22. Fe(NO3)2 и Na2S |
|
38
5. КЛАССИФИКАЦИЯ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ
По числу и составу исходных и образующихся веществ
Реакция |
Определение |
|
|
Пример |
|
||||
Разложения |
Реакция, в которой из од- |
|
2Hg t |
|
|
|
|||
|
ного исходного |
вещества |
|
2Hg + O2 |
|
||||
|
образуется несколько но- |
|
|
t |
|
|
|||
|
|
CaCO3 |
CaO CO2 |
|
|||||
|
вых веществ |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Замещения |
Реакция между простым и |
|
Mg + Cu(NO3)2 = |
|
|||||
|
сложным веществами, в ре- |
|
MgSO4 + Cu |
|
|||||
|
зультате |
которой |
атомы |
|
|
|
|
|
|
|
простого |
вещества |
заме- |
|
|
|
|
К |
|
|
|
C6H6+ |
|
Cl2 |
|
||||
|
щают атомы одного из эле- |
|
|
|
|||||
|
ментов сложного вещества |
|
C6H5Cl + HCl |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||||
Обмена |
Реакция, в результате кото- |
|
AgNO3 + HCl = |
|
|||||
|
рой два вещества обмени- |
|
Ag2Cl↓ + HNO3 |
|
|||||
|
ваются своими составными |
|
NaOH |
+ |
HCl |
= |
|||
|
частями, образуя два новых |
|
NaCl + H2O |
|
|||||
|
вещества |
|
|
|
|
|
|
|
|
Соединения |
Реакция, в результате кото- |
|
H2 + Cl2 = 2HCl |
|
|||||
|
рой из двух или нескольких |
|
HCl |
+ |
NH3 |
= |
|||
|
веществ |
образуется |
одно |
|
NH4Cl↓ |
|
|
||
|
новое |
|
|
|
|
|
|
|
|
По агрегатному состоянию реагирующих веществ |
|
|
|||||||
Гомогенные |
Реагирующие |
вещества |
|
2COг + O2г = |
|||||
|
находятся в одном агрегат- |
|
2CO2г |
|
|
|
|||
|
ном состоянии |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гетерогенные |
Реагирующие |
вещества |
|
С(т) |
+ О2(г) = |
||||
|
находятся в различных аг- |
|
СО2(г) |
|
|
||||
|
регатных состояниях, реак- |
|
|
|
|
|
|||
|
ция протекает на поверхно- |
|
Zn(т) + H2SO4 (ж) |
||||||
|
сти раздела фаз |
|
|
|
= ZnSO4(ж) + H2(г) |
||||
|
По признаку обратимости |
|
|
|
|
|
|||
Обратимые |
Такая реакция, которая в |
|
3H2 + N2 |
2NH3 |
|||||
|
данных условиях протекает |
|
Br2 |
+ |
H2O |
|
|||
|
одновременно в двух вза- |
|
HBrO + HBr |
|
|||||
|
имно |
противоположных |
|
|
|
|
|
||
|
направлениях |
|
|
|
|
|
|
|
|
Необратимые |
Такая реакция, которая в |
|
C + O2 = CO2 + |
||||||
|
данных условиях протекает |
|
H2O |
|
|
|
|||
|
до конца, |
т. е. до полного |
|
H2SO4 + BaCl2 = |
|||||
|
превращения исходных ве- |
|
BaSO4↓ |
+ 2HCl |
|||||
|
ществ в продукты реакции. |
|
|
|
|
|
|||
39
|
|
Признаки необратимости: |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
образование |
в |
продуктах |
|
2Mg + O2 = 2MgO |
||||||
|
|
реакции осадка, газообраз- |
|
+ Q |
|
|
||||||
|
|
ного или малодиссоциируе- |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
мого вещества, а также вы- |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
деление |
большого количе- |
|
|
|
|
|
||||
|
|
ства теплоты |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
По тепловому эффекту |
|
|
|
|
||||||
Эндотермическая |
Реакция, проходящая с погло- |
|
N2 + O2 = 2NO – |
|||||||||
|
щением теплоты |
|
|
|
Q |
|
|
|||||
Экзотермическая |
Реакция, проходящая с выде- |
|
H2 + Cl2 = 2HCl |
|||||||||
|
лением теплоты |
|
|
|
|
+ Q |
|
|
||||
По изменению степени окисления |
|
|
||||||||||
Происходящая без |
Реакция, в которой степень |
|
2AlCl3 + 3Na2S + |
|||||||||
изменения степени |
окисления каждого атома оста- |
|
6H2O |
|
= |
|||||||
окисления |
ется неизменной |
|
|
|
2Al(OH)3 |
+ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3H2S + 6NaCl |
||
Окислительно- |
Реакции, протекающие с изме- |
|
2K+1J- |
+ |
Cl 0 = |
|||||||
восстановительные |
нением |
степени |
окисления |
|
|
|
2 |
|||||
|
+1 |
-1 |
|
|||||||||
реакции |
атомов элементов |
|
|
|
2K Cl |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
Электрохимические |
Электролиз |
- |
окислительно- |
|
расплав NaCl |
|||||||
реакции |
восстановительный |
процесс, |
|
|
|
электролиз |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
протекающий |
на |
электродах |
|
2NaCl |
|
|
|||||
|
при |
прохождении |
электриче- |
|
2Na + Cl2 |
|
||||||
|
ского |
тока |
через раствор или |
|
раствор NaCl |
|||||||
|
расплав электролита |
|
2H2O |
+ |
2NaCl |
|||||||
|
|
электролиз |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H2 + Cl2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 2NaOH |
|
|
Схема электролиза расплава NaCl (электроды инертные)
NaClрасплав → Na+ + Cl-
(+) Анод: 2Cl- - 2ē = Cl2 |
(–) Катод: Na+ + ē = Na0 |
окисление |
восстановление |
|
электролиз |
2NaCl |
2Na + Cl2 |
Схема электролиза раствора NaCl (электроды инертные)
(+) Анод: 2Сl- - 2ē = Cl2 |
(–) Катод: 2H2O + 2ē = 2OH- + H2 |
окисление |
восстановление |