Сборник основных формул по химии для ВУЗов - страница 15
6.6. Буферные растворы
Буферные растворы – растворы, имеющие определенную концентрацию ионов водорода. рН этих растворов не меняется при разбавлении и мало меняется при добавлении небольших количеств кислот и щелочей.
I. Раствор слабой кислоты НА, концентрация – с>кисл, и ее соли с сильным основанием ВА, концентрация – с>соли. Например, ацетатный буфер – раствор уксусной кислоты и ацетата натрия: CH>3COOH + CHgCOONa.
рН = рК>кисл + lg(с>соли/с>кисл).
II. Раствор слабого основания ВOH, концентрация – с>осн, и его соли с сильной кислотой ВА, концентрация – с>соли. Например, аммиачный буфер – раствор гидроксида аммония и хлорида аммония NH>4OH + NH>4Cl.
рН = 14 – рК>осн – lg(с>соли/с>осн).
6.7. Гидролиз солей
Гидролиз солей – взаимодействие ионов соли с водой с образованием слабого электролита.
Примеры уравнений реакций гидролиза.
I. Соль образована сильным основанием и слабой кислотой:
Na>2CO>3 + H>2O ↔ NaHCO>3 + NaOH
2Na>+ + CO>3>2- + H>2O ↔ 2Na>+ + HCO>3¯ + OH¯
CO>3>2- + H>2O ↔ HCO>3¯ + OH¯, pH > 7, щелочная среда.
По второй ступени гидролиз практически не идет.
II. Соль образована слабым основанием и сильной кислотой:
AlCl>3 + H>2O ↔ (AlOH)Cl>2 + HCl
Al>3+ + ЗCl¯ + H>2O ↔ AlOH>2+ + 2Cl¯ + Н>+ + Cl¯
Al>3+ + H>2O ↔ AlOH>2+ + Н>+, рН < 7.
По второй ступени гидролиз идет меньше, а по третьей ступени практически не идет.
III. Соль образована сильным основанием и сильной кислотой:
KNO>3 + H>2O ≠
К>+ + NO>3¯ + Н>2O ≠ нет гидролиза, рН ≈ 7.
IV. Соль образована слабым основанием и слабой кислотой:
CH>3COONH>4 + H>2O ↔ CH>3COOH + NH>4OH
CH>3COO¯ + NH>4>+ + H>2O ↔ CH>3COOH + NH>4OH, рН = 7.
В ряде случаев, когда соль образована очень слабыми основаниями и кислотами, идет полный гидролиз. В таблице растворимости у таких солей символ – «разлагаются водой»:
Al>2S>3 + 6Н>2O = 2Al(OH)>3↓ + 3H>2S↑
Возможность полного гидролиза следует учитывать в обменных реакциях:
Al>2(SO>4)>3 + 3Na>2CO>3 + 3H>2O = 2Al(OH)>3↓ + 3Na>2SO>4 + 3CO>2↑
Степень гидролиза h– отношение концентрации гидролизованных молекул к общей концентрации растворенных молекул.
Для солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой:
[OH¯] = ch, рOH = – lg[OH¯], рН = 14 – рOH.
Из выражения следует, что степень гидролиза h (т. е. гидролиз) увеличивается:
а) с увеличением температуры, так как увеличивается K(H>2O);
б) с уменьшением диссоциации кислоты, образующей соль: чем слабее кислота, тем больше гидролиз;