ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Гидролиз солей из "Качественный анализ 1960" В анализе гидролиз солей играет существенную роль. Так, величина pH растворов многих солей определяется их гидролизом. Если такими солями приходится пользоваться в качестве осадителей, то вводимый избыток их в значительной мере определяет pH раствора, а следовательно, и полноту осаждения. С подобными случаями мы уже встречались при рассмотрении вопроса об осаждении катионов П и IH аналитических групп их групповыми реагентами ( 33 и 39). Нередко также наблюдается, что гидролиз реактивов обусловливает образование вместо тех нли иных труднорастворимых солей [например, Al,Sy, Сг.,(СОз)з и т. д.] осадков гидроокисей соответствующих металлов [А (ОН)з, Сг(ОН)д и т. д.]. Все это показывает, что процессу гидролиза необходимо при изучении аналитической химии уделить серьезное внимание. [c.215] Гидролизом называется взаимодействие ионов растворенной соли с ионами Н+и 0Н воды. Различают следующие три случая гидролиза. [c.215] В ТО же время ионы ОН воды соединяться с катионами соли не будут, так как образующееся при этом основание (КОН) является сильным и, как таковое, диссоциирует в разбавленных растворах практически нацело. [c.216] По мере связывания ионов Н+ равновесие диссоциации воды должно все время нарушаться, вследствие чего все новые и новые количества иоиов Н+ и ОН будут появляться в растворе. Ионы Н+, однако, будут также соединяться с ионами N , тогда как ионы ОН- будут постепенно накапливаться в растворе. Накопление их должно, очевидно, постепенно подавлять диссоциацию воды и уменьшать создаваемую ею концентрацию ионов Н+ в растворе. [c.216] С другой стороны, образующаяся при реакции слабая кислота H N не является совершенно неспособной к диссоциации. Наоборот, диссоциируя, она частично снова возвращает в раствор ионы Н+ и N и притом тем в больших количествах, чем больше молекул H N накапливается в растворе. [c.216] в конце концов, установится равновесие, прн котором в единицу времени в молекулы H N будет связываться столько ионов Н+, сколько их будет появляться в растворе в результате диссоциации. При этом установившемся равновесии концентрация ионов ОН- будет, очевидно, значительно превышать концентрацию ионов Н+, и потому раствор K N должен иметь щелочную реакцию. Действительно, опыт показывает, что pH 1 н. раствора K N равен около 11,6. [c.216] Возникновение щелочной реакции раствора при гидролизе K N станет особенно ясным, если написать уравнение его в ионной форме. Для этого напишем сначала молекулярное уравнение реакции, а затем ионное, учитывая при этом, что Н,0 и H N как слабые электролиты, следует писать в виде молекул, а K N и КОН—в виде ионов. [c.216] Из этого уравнения видно, что процесс гидролиза в рассматриваемом случае сопровождается накоплением ионов ОН в растворе. [c.216] При всем сходстве этого случая с рассмотренным выше между ними имеется, однако, и суш,ественное различие, зависяш,ее от того, что константа диссоциации СНдСООН (/С= 1,86-10- ) гораздо больше, чем у H N / =7,2-10 °). Вследствие этого процесс связывания ионов Н+ не сможет здесь зайти так далеко, как в случае K N, и потому в состоянии равновесия меньшая часть соли окажется превращенной в соответствующие основание и кислоту, т. е. меньше будет степень гидролиза соли. В связи с меньшей степенью гидролиза Hg OONa нормальный раствор этой соли имеет менее щелочную реакцию (рН=9,4) по сравнению с раствором K N той же концентрации (рН=11,6). [c.217] Таким образом, раствор NH4 I должен вследствие гидролиза иметь кислую реакцию. Действительно, pH однонормального раствора NH l равен 4,6. [c.217] С данным случаем гидролиза мы встретимся при изучении катионов HI группы, поскольку гидроокиси, образуемые катионами этой группы, являются весьма слабыми основаниями. Поэтому растворы солей катионов III группы, образованных сильными кислотами, имеют кислую реакцию вследствие гидролиза. [c.217] И Притом в значительной степени (вследствие того, что уже не один, а сразу два процесса нарушают равновесие диссоциации воды). Для этого стоит только понюхать раствор H3 OONH4— он одновременно имеет запах и уксусной кислоты и аммиака. [c.218] Понятно, что реакция растворов рассматриваемых солей будет нейтральной только в том случае, если образующиеся при гидролизе основание и кислота имеют близкие по величине константы диссоциации, т. е. практически равны по силе. Поэтому, например, растворы таких солей, которые, подобно (NH4),S или (NH4)2 Og, образованы более сильным основанием по сравнению с соответствующей кислотой, имеют слабощелочную реакцию. [c.218] Что касается солей, образованных сильными кислотами и сильными основаниями, например Na l, KNO3 и т. д., то при растворении их не происходит связывания ни ионов Н+, ни ионов 0Н воды, так как при этом получились бы сильные, т. е. нацело диссоциированные, кислота и основание. Следовательно, гидролиза подобных солей не происходит, и реакция растворов их такова же. как у чистой воды (т. е. pH=7). [c.218] Из всего сказанного выще мы видим, что причиной гидролиза явл.чется нарушение равновесия диссоциации воды вследствие образования. малодиссоциированных соединений. Если такие соединения образоваться не могут, т. е. если и кислота и основание, образующие соль, сильные, то не происходит и гидролиза. Наоборот,, чем они влабее, тем сильнее будет нарушено равновесие между мо.гекула.ии воды и ее ионами и тем больше будет степень гидролиза соли. Все сказанное о гидролизе обобщено в табл. 14. [c.218] До сих пор мы рассматривали гидролиз солей одноосновных кислот, при котором продуктами реакции являются свободные основание и кислота. [c.219] Понятно, что такие соли могут существовать только в отсутствие воды. [c.221] При выполнении многих аналитических реакций приходится считаться с гидролизом тех солей, которые мы применяем в качестве реактивов, так как нередко в реакцию вступают не ионы соли, а продукты гидролиза ее. Приведем пример, иллюстрирующий это. [c.221] Больщинство катионов П1 аналитической группы осаждается групповым реагентом (N114)28 в виде сульфидов FeS, MnS, ZnS и т. п. Однако вместо сульфидов ионов А1+++ и Сг+++ образуются их гидроокиси А1(0Н)з и Сг(ОН)з. Причину этого понять нетрудно, если учесть, что раствор (N1 4)28, вследствие гидролиза, наряду с ионами S—содержит также значительные количества анионов HS- и ОН-. Но в 27 указывалось, что при наличии в растворе нескольких ионов, могущих осаждаться каким-либо ионом противоположного знака, фактически вьшадает то из соединений, произведение растворимости которого будет достигнуто первым. В случае Fe++, Мп++. Zn++ и т. д. в первую очередь достигаются произведения растворимости соответствующих сульфидов. Поэтому именно сульфиды, а не гидроокиси указанных металлов осаждаются при действии (NH4)2S. Наоборот, в случае А1+++ и Сг+++ в первую очередь оказываются, очевидно, достигнутыми произведения растворимости их гидроокисей. [c.221] Следует, однако, твердо усвоить, что подобное упрощение допустимо лишь при условии, если отдельные ступени гидролиза доходят практически до конца. Это имеет место, например, в тех случаях, когда какой-либо нз продуктов гидролиза вступает далее в ту или иную реакцию. [c.222] Вернуться к основной статье