Механизм гидролиза по аниону. - раздел Химия, ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ХИМИИ 1. Анионы, Обладающие Высоким Поляризующим Действием: Сульфид, Карбонат, Ацет...
1. Анионы, обладающие высоким поляризующим действием: сульфид, карбонат, ацетат, сульфит, фосфат, цианид, силикат – анионы слабых кислот. У них вакантной орбитали нет, работает избыточный отицательный заряд.
Анион, обладающий хорошо выраженной донорной способностью. Донор вызывает поляризацию гидратной оболочки. Результат поляризации – изменение рН > 7 (щелочная)
2. Анионы, не способные поляризовать гидртную оболочку (водородная связь не превращается в ковалентную, отрыва иона Н+ не наблюдается). Это слабые доноры электронной пары, поэтому взаимодействия между молекулами воды и анионом не будет. Это анионы сильных кислот: хлорид, бромид, сульфат, нитрат, перхлорат. рН вменятся не будет.
Количественной характеристикой гидролиза является степень гидролиза и константа гидролиза.
1. Гидролиз обратим, существует равновесие. Для любой равновесной системы справедлив ЗДМ, по которому можно определить Кр.
Произведение Кр и концентрации воды – есть Кгидролиза.
2. Степень гидролиза (h) – отношение количества соли, подвергшиеся гидролизу, к общему количеству растворенной соли. Она изменяется, не табличная величина.
(81)
Связь между константой гидролиза и степенью гидролиза выражаются соотношением:
(82)
Из формулы видно, что степень гидролиза увеличивается при разбавлении раствора, она также увеличивается при повышении температуры.
Примеры гидролиза:
1. Кат и Ан не поляризуют гидратную оболочку(Соль сильной кислоты и сильной щелочи).
NaCl + HOH = NaOH + HCl
Na+ + Cl- + HOH = Na+ + OH- + H+ + Cl-
HOH = OH- + H+ (смещение равновесия ←)
Вывод:гидролиз не протекает, рН не меняется (рН=7).
2. Кат не поляризует гидратную оболочку, а Ан обладает поляризующим действием(Соль слабой кислоты и сильной щелочи).
CH3COONa + HOH = CH3COOH + NaOH
CH3COO- + HOH + Na+ = CH3COOH + OH- + Na+
CH3COO- + HOH = CH3COOH + OH-
Тогда: (83)
(84)
Гидролизмногозарядных ионов протекает ступенчато
CO32- + HOH ↔ HCO3- + OH- 1-я ступень
HCO3- + HOH ↔ CO2∙H2O + OH- 2-я ступень практически не протекает.
В выражение константы гидролиза подставляется константа ионизации той стадии, на которой получен гидролизующийся ион.
Чем меньше константа ионизации, тем больше константа гидролиза. Чем слабее образующееся кислота, тем полнее протекает гидролиз.
Вывод:протекает обратимый гидролиз (по аниону), рН меняется, рН>7 (щелочная).
3. Ан не поляризует гидратную оболочку, а Кат обладает поляризующим действием(Соль сильной кислоты и слабого основания).
AlСl3 + HOH ↔ AlOHCl2 + HCl1-я ступень гидролиза
Al3+ + HOH + 3Cl- = AlOH2+ + 2Cl- + H+ + Cl-
Al3+ + HOH = AlOH2+ + H+
2-я и 3-я ступень практически не протекают вследствие обратимости процесса.
(85)
(86)
Вывод:протекает обратимый гидролиз (по катиону), рН меняется, рН<7 (кислая).
4. Ан и Кат поляризуют гидратную оболочку (обладают поляризующим действием)(Соль слабой кислоты и слабого основания).
Al2(CO3)3 + 6HOH → 2Al(OH)3↓ + 3H2CO3
2Al3+ + 3CO32- + 6HOH → 2Al(OH)3↓ + 3CO2↑ + 3HOH
(87)
(88)
Вывод:гидролиз необратим, протекает ступенчато, полностью. рН ≈ 7.
При одновременном гидролизе катиона и аниона рН определяется более сильным электролитом – с большей Кд и меньшим рК:
CH3COONH4 + HOH → NH3·H2O + CH3COOH
Kb=1,8·10-5 Кa=1,86·10-5 => рН ≈ 7
(NH4)2S + HOH → NH3·H2O + H2S
Kb=1,8·10-5 Кa =5, 6·10-12 => рН > 7
Факторы, влияющие на смещение химического равновесия процесса гидролиза (согласно принципу Ле-Шателье):
1. Так как гидролиз процесс эндотермический (ΔΗ>0), то повышение температуры увеличивает процесс гидролиза (равновесие смещается вправо).
2. Разбавление раствора водой способствует протеканию процесса, связанного с его поглощением, т.е. усилению гидролиза.
3. Введение разноименных ионов также усиливает гидролиз.
К2СО3 + Н2О = 2КОН + Н2СО3
2К+ + СО32- + Н2О = 2К+ + 2ОН- + Н2СО3
СО32- + Н2О = 2ОН- + Н2СО3, введение Н+ связывает ОН- в воду и тем самым смещает равновесие вправо.
4. При добавлении кислоты к раствору соли кислой среды или добавлении щелочи к раствору соли щелочной среды гидролиз подавляется за счет увеличения концентрации одного из продуктов реакции (равновесие смещается влево – введение одноименных ионов)
Рассматривая поведение кислых и основных солей в растворе, следует учитывать как процессы ионизации, так и процессы гидролиза. Например, NaH2PO4 и PbOHCl подвергаются: а) первичной ионизации ионизации, которая протекает практически полностью:
NaH2PO4 ↔ Na+ + H2PO4-
PbOHCl ↔ PbOH+ + Cl-
б) вторичной ионизации сложных ионов:
H2PO4- ↔ Н+ + НРО42-
PbOH+ ↔ Pb2+ + OH-
в) и гидролизу сложных ионов:
H2PO4- + НОН ↔ Н3РО4 + ОН-
PbOH+ + HOH ↔ Pb(OH)2 + H+
Процессы а) определяют исходную концентрацию сложных ионов в растворе; последняя будет, очевидно, равна концентрации соли, поскольку соли – сильные электролиты. Процессы б) и в) определяют равновесную концентрацию простых и сложных ионов в растворе, а также концентрацию Н+ и ОН-.
Чтобы определить, какую реакцию исеет раствор кислой соли, например, NaH2PO4, кислую или щелочную, следует определить, какой процесс протекает в большей степени: ионизация (б) или гидролиз (в). Для этого надо сравнить константу ионизации H2PO4- с константой гидролиза этого иона:
, где КW – ионное произведение воды.
= 1,33·10-12
- константа ионизации Н3РО4 по I ступени. Равна 7,3·10-3 (прилож. 7).
Кион > КГ, в растворе будет преодладать процесс ионизации, поэтому рН < 7 (среда кислая).
В расчетах необходимо придерживаться правилом: в константу гидролиза подставляется ионизации той стадии, на которой появился данный ион, подвергающийся гидролизу.
На сайте allrefs.net читайте: ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ХИМИИ. C М Дрюцкая...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Механизм гидролиза по аниону.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Теоретические сведения
Химия – это естественная наука о веществах, их строении, свойствах и взаимопревращениях.
Важнейшей задачей химии является получение веществ и материалов с нужными для различных конкретных
Химические свойства оксидов
Основные
Амфотерные
Кислотные
Реагируют с избытком кислоты с образованием соли и воды. Основным оксидам соответствуют осн
Взаимосвязь между солями
Из средних солей можно получить кислые и основные соли, но возможен и обратный процесс.
Кислые
соли
НОМЕНКЛАТУРА НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ
Химическая номенклатура – свод правил, позволяющих однозначно составить ту, или иную формулу или название любого химического вещества, зная его состав и строение.
Названия и символы элементов
Символы химических элементов согласно правилам ИЮПАК приведены в периодической таблице Д.И. Менделеева. Названия химических элементов в большинстве случаев имеют латинские корни. В случае, если эле
Формулы и названия сложных веществ
Так же как и в формуле бинарного соединения в формуле сложного вещества на первом месте стоит символ катиона или атома с частичным положительным зарядом, а на втором – аниона или атома с частичным
Основания
Согласно международной номенклатуре названия оснований составляются из слова гидроксид и названия металла. Например, - гидроксид натрия, - гидроксид калия, - гидроксид кальция. Есл
Средние соли кислородсодержащих кислот
Названия средних солей состоят из традиционных названий катионов и анионов. Если элемент в образуемых им оксоанионах проявляет одну степень окисления, то название аниона оканчивается на -ат
Кислые и основные соли
Если в состав соли входят атомы водорода, которые при диссоциации проявляют кислотные свойства и могут быть замещены на катионы металлов, то такие соли называются кислыми. Названия
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ЗАКОНЫ ХИМИИ
Атомно-молекулярное учение о строении вещества М.В. Ломоносова является одной из основ научной химии. Всеобщее признание атомно-молекулярная теория получила в начале ХIХ в. Пос
Основные стехиометрические законы
Закон сохранения массы(М.В. Ломоносов, 1748 г.; А.Л. Лавуазье 1780 г.) служит основой при расчете материального баланса химических процессов): масса веществ, вступивших в хи
Эквивалент. Закон эквивалентов
Эквивалент (Э) – это реальная ли условная частица вещества, которая может присоединять, замещать, высвобождать или быть каким-либо другим способом э
Решение.
Пример 4. Рассчитайте молярную массу эквивалентов серы в соединениях .
Решение
Теоретические сведения
Раствор –гомогенная термодинамически устойчивая система, состоящая из растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодествия. Компонент, агрегатное состояние которого не
Теоретические сведения
Химический процесс можно рассматривать как первую ступень при восхождении от химических объектов – электрон, протон, атом – к живой системе.
Учение о химических процессах – это обла
Теоретические сведения
Кинетикахимических реакций - учение о химических процессах, о законах их протекания во времени, скоростях и механизмах.
С исследованиями кинетики химических реакций связан
Влияние температуры на скорость реакции.
При повышении температуры на каждые 10 0скорость большинства химических реакций увеличивается в 2-4 раза, и, наоборот, при понижении температуры – понижается соответственно во столько
Влияние катализатора на скорость реакции.
Одним из способов увеличения скорости реакции является снижение энергетического барьера, то есть уменьшение . Это достигается введением катализаторов. Катализатор – вещество
ХИМИЧЕСКОЕ РАВНОВЕСИЕ
Различают обратимые и необратимые реакции. Необратимыми реакциями называются такие, после протекания которых, систему и внешнюю среду одновременно нельзя вернуть в прежнее состояние. Они иду
Теоретические сведения
Химические свойства любого элемента определяются строением его атома. С исторической точки зрения, теория строения атома последовательно разрабатывалась: Э. Резерфордом, Н. Бором, Л. де Бройлем, Э.
Корпускулярно-волновые свойства частиц
Характеристика состояния электронов в атоме основана на положении квантовой механики о двойственной природе электрона, обладающего одновременно свойствами частицы и волны.
Впервые двойстве
Последовательность заполнение атомных орбиталей
Заселение электронами атомных орбиталей (АО) осуществляется согласно принципу наименьшей энергии, принципу Паули и правилу Гунда, а для многоэлектронных атомов – правилу Клечковского.
Электронные формулы элементов
Запись, отражающая распределение электронов в атоме химического элемента по энергетическим уровням и подуровням, называется электронной конфигурацией этого атома. В основном (невоз
Периодичность атомных характеристик
Периодический характер изменения химических свойств атомов элементов зависит от изменения радиуса атома и иона.
За радиус свободного атома принимают положение главного
Свойства кристаллических решеток
Тип кристаллической решетки
Характеристика
Ионные
Состоят из ионов. Образуют вещества с ионной связью. Обладают высокой т
В Периодической системе Д.И. Менделеева
1. Укажите название элемента, его обозначение. Определите порядковый номер элемента, номер периода, группу, подгруппу. Укажите физический смысл параметров системы – порядкового номера, номера перио
Теоретические сведения
Все химические реакции по своей сути являются донорно-акцепторными и различаются по природе частиц, которыми обмениваются: электрон донорно-акцепторные и протон донорно-акцепторные. Химические реак
Стандартные электродные потенциалы металлов
Он позволяет сделать ряд выводов относительно химических свойств элементов:
1. каждый элемент способен восстанавливать из растворов солей все ионы, имеющие большее значение
Исходные данные
Вариант
Уравнение реакции
K2Cr2O7 + KI + H2SO4 → Cr2
Теоретические сведения
Многие ионы способны присоединять к себе молекулы или противоположные ионы и превращаться в более сложные ионы, называемые комплексными.
Комплексные соединения (КС) – это соединения в узла
Строение комплексных соединений
В 1893 г. А.Вернер сформулировал положения, заложившие основу координационной теории.
Принцип координации: координирующий атом или ион (Меn+) окружён противоп
Номенклатура IUPAC КС.
Читаются и записываются справа налево.
Первым в именительном падеже называют анион, затем в родительном падеже – катион.
В названии комплексного иона сначала перечисляются лиганды
Природа химической связи в комплексных соединениях
Первой теорией, объясняющей образование КС была теория ионной (гетерополярной) связиВ. Косселя и А. Магнуса: многозарядный ион – комплексообразователь (d-элемент) обладает сильным
Слабое поле
Действие лигандов вызывает расщепление d-подуровня:
dz2, dx2-y2 – высокоспиновый дуплет (d¡)
Теоретические сведения
Растворы – сложные многокомпонентные системы, играют исключительно важную роль в живой и неживой природе. Растворами являются важнейшие физиологические жидкости: кровь, лимфа; в ни
Теория электролитической ионизации (диссоциации).
Электролитическая ионизация в растворе – это распад вещества на сольватиованные (гидратированные) ионы под действием молекул растворителя.
Данная теория была разработана шведским ученым Св
Теоретические сведения
Количество растворенного вещества, необходимое для получения насыщенного раствора в заданном количестве растворителя определяет растворимость этого вещества в данном раствор
Осадок раствор
ПР = [Ktm+]n∙[Ann-]m (76)
Правило Нернста.ПР - в насыщенном ра
Теоретические сведения
Вода – слабый электролит. Она полярна и находится в виде гидратированных кластеров. Благодаря тепловому движению связь разрывается, происходит взаимодействие: Н2О↔[
Уравнения Гендерсона – Гассельбаха
для буферных систем 1-го типа (слабая кислота и её анион):
pH = pKa + lg([акцептор протона]/[донор протона])
ГИДРОЛИЗ.
Гидролиз лежит в основе многих процессов в химической промышленности. В больших масштабах осуществляется гидролиз древесины. Гидролизная промышленность вырабатывает из непищевого сырья (древесины,
РЕКОМЕНДУЕМЫЙ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Основная литература:
1. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов: Учеб. для вузов/ Ю.А. Ершов, В.А.Попков, А.С.Берлянд и др.; Под ред. Ю
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов