Реакция нейтрализации

Реакция нейтрализации – процесс взаимодействия катионов H⁺с анионами OH^-с образованием молекулы воды:

Т.е. реакция между растворами кислоты (избыток H⁺) и основания (избыток OH^-).

В результате полной нейтрализации равновесные концентрации H⁺и OH^-становятся одинаковыми, а pHраствора равен 7.

В рамках данных МУ и КЗ рассматриваются только реакции между растворами сильных кислот и сильных оснований (щелочей).

Гидролиз солей

Гидролиз – реакция обмена между водой и растворенной в ней солью. Таким образом, гидролиз соли во многом обратен процессу нейтрализации. Процесс гидролиза – обратимый процесс, подчиняющийся принципу Ле Шателье: равновесие в системе смещено в сторону реакции, в результате которой образуются газы, осадки или слабодиссоциированные соединения или сложные ионы. С этой точки зрения гидролизу могут подвергаться только соли, в которых хотя бы один из составляющих ее ионов принадлежал слабому электролиту (основанию или кислоте). Этот ион в растворе связывает противоположный ему по заряду ион из состава воды (Н⁺или ОН^-),образуя слабодиссоциированную молекулу или сложный ион и сдвигая равновесие H2О↔Н⁺+ОН^-в сторону диссоциации очередной порции Н20. Так, ацетат натрия - соль, содержащая катион сильного основания (NaOH) и анион слабой уксусной кислоты (СНзСООН), сама является сильным электролитом и диссоциирует в воде по схеме:

NaCH₃COO↔Na⁺ + СН₃СОО

Находящиеся в растворе в избытке ионы СН3СОО* связывают в молекулу слабой уксусной кислоты катионы Н. При этом равновесие диссоциации воды сдвигается в сторону образования новой порции Н⁺, которые снова связываются ацетат-ионами в уксусную кислоту. Анионы ОН* при этом остаются не связанными, так как основание NaOH полностью диссоциировано в воде. Таким образом ионы ОН^- остаются в избытке. То есть водный раствор в результате гидролизасоли, образованной сильным основанием и слабой кислотой, имеет щелочную реакцию (рН>7). Уравнение реакции гидролиза ацетата натрия:

NaCH₃COO + НОН↔СН3СООН+NaOH

или в ионной форме:

Количественными оценками гидролиза являются величины степени гидролиза:

(3.15)

где С_гидр и С – концентрации гидролизованных молекул и исходных молекул соли.

Константы гидролиза K_гидр и значение pH раствора соли

Под величиной K_гидр принято понимать величину, равную произведению константы равновесия процесса гидролиза на равновесную концентрацию воды, которая считается постоянной:

По аналогии с величиной степени диссоциации, степень гидролиза может быть выражена через величину K_гидр и концентрацию раствора соли:

Ниже в таблице приведены формулы для расчета величин K_гидр, равновесных концентраций катионов H⁺ и анионов OH⁺и степени гидролиза солей различной природы.

K_W – ионное произведение воды

K_осн. – константа диссоциации основания

K_кисл. – константа диссоциации кислоты

С – концентрация соли, моль/л

Таблица 3

Соль
Катион от	Анион от
Слабого основания	Сильной кислоты
Сильного основания	Слабой кислоты
Слабой кислоты	Слабого основания

Формулы таблицы 3 приведены с учетом того, что в справочниках обычно приводятся именно величины констант диссоциации слабых кислот и оснований, а не константы гидролиза солей.

Поиск по сайту: