Химия. Полный справочник для подготовки к ЕГЭ - Лидин Ростислав Александрович - Страница 50

2) Ag 2CO 3, ВаСO 3и СаСO 3практически нерастворимы в воде и выпадают в осадок как таковые, например:

3) соли остальных катионов, такие как MgCO 3, CuCO 3, FeCO 3, ZnCO 3и другие, хотя и нерастворимы в воде, но не осаждаются из водного раствора при проведении ионных реакций (т. е. их нельзя получить этим способом).

Например, карбонат железа (II) FeCO 3, полученный «сухим путем» или взятый в виде минерала сидерит,при внесении в воду осаждается без видимого взаимодействия. Однако при попытке его получения по обменной реакции в растворе между FeSO 4и К 2СO 3выпадает осадок основной соли (приведен условный состав, на практике состав более сложный) и выделяется углекислый газ:

Аналогично FeCO 3, сульфидхрома (III) Cr 2S 3(нерастворимый в воде) не осаждается из раствора:

В табл. 15 не указаны также соли, которые разлагаютсяводой — сульфидалюминия Al 2S 3(а также BeS) и ацетатхрома (III) Cr(СН 3СОО) 3:

Следовательно, эти соли также нельзя получить по обменной реакции в растворе:

(в последней реакции состав осадка более сложный; подробнее такие реакции изучают в высшей школе).

Примерыреакций с выделением газов:

Примерыреакций с образованием слабых электролитов:

Если реагенты и продукты обменной реакции не являются сильными электролитами, ионный вид уравнения отсутствует, например:

13.5. Гидролиз солей

Гидролиз соли – это взаимодействие ее ионов с водой, приводящее к появлению кислотной или щелочной среды, но не сопровождающееся образованием осадка или газа(ниже речь идет о средних солях).

Процесс гидролиза протекает только с участием растворимыхсолей и состоит из двух этапов:

1)  диссоциациясоли в растворе – необратимаяреакция (степень диссоциации ? = 1, или 100 %);

2) собственно гидролиз,т. е. взаимодействие ионов соли с водой, – обратимаяреакция (степень гидролиза ? < 1, или 100 %).

Уравнения 1-го и 2-го этапов – первый из них необратим, второй обратим – складывать нельзя!

Отметим, что соли, образованные катионами щелочейи анионами сильныхкислот, гидролизу не подвергаются, они лишь диссоциируют при растворении в воде. В растворах солей КCl, NaNO 3, Na 2SO 4и BaI 2среда нейтральная.

В случае взаимодействия анионарастворенной соли с водой процесс называется гидролизом соли по аниону.

1)

2)

Диссоциация соли KNO 2протекает полностью, гидролиз аниона NO 2– в очень малой степени (для 0,1М раствора – на 0,0014 %), но этого оказывается достаточно, чтобы раствор стал щелочным(среди продуктов гидролиза присутствует ион ОН -), в нем рН = 8,14.

Гидролизу подвергаются анионы только слабыхкислот (в данном примере – нитрит-ион NO 2 -, отвечающий слабой азотистой кислоте HNO 2). Анион слабой кислоты притягивает к себе катион водорода, имеющийся в воде, и образует молекулу этой кислоты, а гидроксид-ион остается свободным:

Список гидролизующихся анионов:

Примеры:

а)

б)

в)

г)

д)

Обратите внимание, что в примерах (в – д) нельзя увеличивать число молекул воды и вместо гидроанионов (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -) писать формулы соответствующих кислот (Н 2СO 3, Н 3РO 4, H 2S). Гидролиз – обратимая реакция, и протекать «до конца» (до образования кислоты Н nА) он не может.

Если бы такая неустойчивая кислота, как Н 2СO 3, образовалась в растворе своей соли Na 2CO 3, то наблюдалось бы выделение из раствора газа СO 2(Н 2СO 3= СO 2v + Н 2O). Однако при растворении соды в воде образуется прозрачный раствор без газовыделения, что является свидетельством неполноты протекания гидролиза аниона СО| с появлением в растворе только гидроаниона угольной кислоты HCOg.

Степень гидролиза соли по аниону зависит от степени диссоциации продукта гидролиза – кислоты (HNO 2, НClO, HCN) или ее гидроаниона (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -); чем слабее кислота, тем выше степень гидролиза.Например, ионы СО 3 2-, РО 4 3-и S 2-подвергаются гидролизу в большей степени (в 0,1 М растворах ~ 5 %, 37 % и 58 % соответственно), чем ион NO 2, так как диссоциация Н 2СO 3и H 2S по 2-й ступени, а Н 3РO 4по 3-й ступени (т. е. диссоциация ионов HCO 3 -, HS -и HPO 4 2-) протекает значительно меньше, чем диссоциация кислоты HNO 2. Поэтому растворы, например, Na 2CO 3, К 3РO 4и BaS будут сильнощелочными(в чем легко убедиться по мылкости раствора соды на ощупь). Избыток ионов ОН в растворе легко обнаружить индикатором или измерить специальными приборами (рН-метрами).

Если в концентрированный раствор сильно гидролизующейся по аниону соли, например Na 2CO 3, внести алюминий, то последний (вследствие амфотерности) прореагирует с ОН -

и будет наблюдаться выделение водорода. Это – дополнительное доказательство протекания гидролиза иона СО 3 2-(ведь в раствор Na 2CO 3мы не добавляли щелочь NaOH!).