В водных растворах соли полностью диссоциируют на катионы и анионы. Кроме них в растворе есть ионы H+ и OH–, образующиеся вследствие диссоциации молекул воды. Если эти ионы при взаимодействии с ионами соли образуют плохо диссоциирующие соединения, то идет гидролиз соли – разложение соли водой с образованием слабого электролита. Возможность и характер протекания гидролиза определяется природой соли:
В первом случае гидролиз идет по катиону и pH < 7, во втором по аниону – pH > 7, а в третьем – по аниону и катиону, и величина pH в этом случае зависит от относительной силы образующихся кислоты и основания. Соли, образованные сильными основаниями и сильными кислотами, гидролизу не подвергаются.
Константа равновесия для первого случая
Так как [H2O] = const, то
Умножив числитель и знаменатель на [OH–], получим
|
Аналогично для гидролиза по аниону
Для гидролиза по катиону и аниону одновременно
Связь константы гидролиза со степенью гидролиза выводится подобно закону разбавления Оствальда и записывается так:
|
Для малых значений αг
Для многозарядных катионов и анионов гидролиз протекает ступенчато, причем в основном по 1-й ступени.
Например, для хлорида железа (FeCl3 → Fe3+ + 3Cl–) имеем:
Распространенной ошибкой при составлении уравнений гидролиза является использование сразу более одной молекулы воды.
Сравните:
Правильно:
|
Неправильно:
Гидролиз хлорида железа идет преимущественно по первой ступени из-за накапливания ионов H+ и недостатка гидроксильных ионов, необходимых для протекания реакции гидролиза (
В результате гидролиза многозарядных катионов образуются основные соли Fe(OH)Cl2, Fe(OH)2Cl, а гидролиз многозарядных анионов приводит к образованию кислых солей (NaHCO3, NaH2PO4).
Явление гидролиза следует учитывать при приготовлении растворов. Для предотвращения гидролиза растворы солей, подвергающиеся гидролизу по катиону, необходимо подкислять.