Hydroliza czyli synteza soli z wodą w wyniku czego otrzymujemy kwas i zasadę.

sól + woda --> kwas + zasada ( odwrotnie do reakcji zobojętniania )
Hydrolizie ulegają sole pochodzące od słabych kwasów lub słabych zasad



1) Sól mocnej zasady i słabego kwasu:

Na2CO3 ---> 2Na + + CO3 2-


Jest to HYDROLIZA ANIONOWA - bo anion hydrolizował

Na OH - stąd od mocnej zasady
H2 CO3 - stąd od słabego kwasu

CO3 2- + H20 <--> HCO3 - + OH -

HCO3 - + H20 <--> H2CO3 + OH -

Odczyn ZASADOWY


2) Sól słabej zasady i mocnego kwasu:

FeCl3 --> Fe 3+ + 3Cl -

HYDROLIZA KATIONOWA - bo kation hydrolzował

Fe 3+ + H2O <--> FeOH 2+ + H +
FeOH 2+ + H2O <--> Fe(OH)2 + H +
Fe(OH)2 + + H2O <--> FeOH + + H +

odczyn KWAŚNY



3) Sól słabej zasady i słabego kwasu:

NH4NO2-->NH4 + + NO2 -

HYDROLIZA KATIONOWO-ANIONOWA

NH4 + + H20 <--> NH4OH + H +
NO2 - + H20 <--> HNO2 + OH -

odczyn słabokwaśny lub słabozasadowy ( niektóre książki podają obojętny )

4) Sól mocnej zasady i mocengo kwasu

NaCL --> Na + + Cl -
HYDROLIZA NIE ZACHODZI !

odczyn obojętny

HYDROLIZA SOLI

Hydroliza soli jest reakcją pomiędzy jonami pochodzącymi z dysocjacji soli i cząsteczkami wody. Jest to odwracalna reakcja wymiany podwójnej, do zajścia której wymagane jest, aby przynajmniej jeden z produktów reakcji opuścił jej środowisko. Uważa się przy tym, że fakt ten ma miejsce wówczas, gdy produktem tym jest trudnorozpuszczalny osad lub słabo zdysocjowany/a kwas/zasada. W przypadku hydrolizy soli produktami reakcji są zawsze kwas i zasada. O tym, czy taka reakcja zachodzi, powiadamia nas fakt tworzenia cząsteczek słabego kwasu, słabej zasady, bądź obydwu naraz. W zapisie reakcji hydrolizy, sól oraz mocny kwas i mocną zasadę zapisujemy w formie jonowej, natomiast wodę i tworzący się słaby kwas względnie zasadę, w formie cząsteczkowej. W ogólności:

Poniżej, na przykładach, omówimy wszystkie możliwości.

1) Sól słabej zasady i mocnego kwasu, NH₄Cl:

NH₄⁺ + Cl^- + H₂O
NH₃·H₂O + H⁺ + Cl^-

W reakcji nie biorą udziału jony chlorkowe, a tworzące się w wyniku hydrolizy jony wodorowe nadają roztworowi soli odczyn kwaśny:

NH₄⁺ + H₂O
NH₃·H₂O + H⁺ (26)

Taki przypadek nosi nazwę hydrolizy kationowej.

2) Sól mocnej zasady i słabego kwasu, KF:

K⁺ + F^- + H₂O
K⁺ + OH^- + HF

W reakcji nie biorą udziału jony potasowe, a tworzące się w wyniku hydrolizy jony wodorotlenkowe nadają roztworowi soli odczyn zasadowy:

F^- + H₂O
HF + OH^- (27)

Taki przypadek nosi nazwę hydrolizy anionowej.

3) Sól słabej zasady i słabego kwasu, CH₃COONH₄:

CH₃COO^- + NH₄⁺ + H₂O
CH₃COOH + NH₃·H₂O (28)

Produktami takiej reakcji są słaby kwas i słaba zasada. Odczyn roztworu soli jest zbliżony do obojętnego. Hydrolizie ulega zarówno kation, jak i anion soli, stąd jej nazwa - hydroliza kationowo-anionowa.

4) Sól mocnego kwasu i mocnej zasady, NaCl:

Na⁺ + Cl^- + H₂O
Na⁺ + OH^- + H⁺ + Cl^-

Po uproszczeniu po obydwu stronach równania identycznych jonów nie biorących udziału w reakcji otrzymujemy równanie dysocjacji wody:

H₂O
H⁺ + OH^-

Brak jonów soli w tym równaniu i jednocześnie identyczna ilość jonów wodorowych i wodorotlenkowych świadczą o tym, że reakcja hydrolizy w omawianym przypadku nie zachodzi, a roztwór jest obojętny.

Mocne kwasy: HBr, HCl, HJ, H2SO4, HNO3, HCLO4

I. Ogólne definicje

 

pH jest bardzo ważnym pojęciem chemicznym, i dlatego też powinno być znane wszystkim początkującym chemikom już w pierwszych latach nauki. W niniejszej pracy postarano się w prosty i klarowny sposób przedstawić główne zagadnienia związane z tym pojęciem.

 

 pH- to ilościowe określenie kwasowości oraz zasadowości roztworu wodnego. pH możemy wyrazić za pomocą wzoru:

 

  pH = -log₁₀[H⁺]

 

Wartość pH to ujemny logarytm dziesiętny z aktywności jonów wodorowych. Istotne zatem jest stężenie jonów wodorowych [H⁺]. Jednostka- mol/dm³. Dla przykładu- wartość pH = 2 oznacza, że dm³ znajduje się 10^-2 moli jonów H⁺. Ujemnej potęga sugeruje, że im mocniejszy jest roztwór badany, tym mniejsza musi być wartość pH. Wartość pH równa jeden świadczy o tym, że mamy do czynienia z  silnym kwasem. Wartość pH równa 14 oznacza silną zasadę. Skala pH  przyjmuje  wartości 0-14.

R E K L A M A

czytaj dalej ↓

 

PH + pOH = 14

 

POH= -log[OH^-]

 

Ujemny znak logarytmu w definicji pH przyjęto pierwotnie dla uniknięcia operowania liczbami ujemnymi.

 

POH to wykładnik koncentracji jonów wodorotlenowych (OH^-) w badanym roztworze.

 

 

1M roztwór HCl ma pH= 0, zaś 1M roztwór NaOH ma pH=14.

Roztwory kwaśne mają zawsze pH mniejsze niż 7, zaś zasadowe większe niż 7. Woda destylowana powinna mieć pH=7, ale w rzeczywistości jest niższe, dlatego ze zawiera dwutlenek węgla - gaz zawarty w powietrzu, który wykazuje dobrą rozpuszczalność w wodzie.

 

Przykładowe pH roztworów;

- 1M HCl- 0;

- 1M NaOH- 14;

- Coca -Cola- 2;

- woda z ogórkami kiszonymi- 1.

 

IUPAC poważnie rozważa wprowadzenie oficjalnej definicji pH, która zapewne będzie zupełnym zaskoczeniem dla wielu chemików:

 

„pH jest to odczyt ze skali pH-metru, którego elektrody zanurzone są w badanym roztworze. pH-metr uprzednio powinien być wykalibrowany przy użyciu międzynarodowych wzorcowych roztworów buforowych”.

 

 

II. Reakcje zachodzące w roztworach

 

Do zrozumienia sensu skali pH należy odpowiednio zinterpretować reakcje, które zachodzą w wodzie. Cząsteczki wody destylowanej (H₂O) samorzutnie ulegają reakcji dysocjacji, w wyniku której powstają jony H⁺ oraz OH^-.

Reakcja przebiega następująco:

 

                             H₂O            H⁺ + OH^-

 

Jak widać reakcja charakteryzuje się odwracalnością, ale równowaga jest przesunięta bardziej w lewo. Jest to strona wody niezdysocjowanej. Koncentracja jonów wodorowych (H⁺) w wodzie w temperaturze 20⁰C wynosi dokładnie 10^-7 mol/dm³. Czyli wstawiając do wzoru: pH = -log₁₀[H⁺] otrzymamy pH wody, które wynosi 7.

 

W roztworze kwasu solnego zachodzi reakcja:

 

                             HCl         H⁺ + Cl^-

 

Dla kwasu solnego HCl, który jest bardzo silny równowaga reakcji przesuwa się w prawo. Strona prawa jest reprezentowana przez jony H⁺ oraz Cl^-.

Gdy dodamy do jednego dm³ wody jeden mol kwasu solnego, to wówczas otrzymamy pH=0, gdyż koncentracja jonów H+ będzie równa 1 mol/dm³. Gdy dodamy do jednego dm³ wody jeden mol NaOH, to otrzymamy pH=14, gdyż koncentracja jonów H+ wynosi 10^-14 mol/dm³. Jony wodorotlenowe powodują przesunięcie  równowagi reakcji dysocjacji wody. Minus przy logarytmu dziesiętnym w definicji skali pH został wprowadzony, aby uniknąć liczb ujemnych. Zachodzi zależność: im jest większa kwasu tym niższe pH. Paradoksalnie pH można określić jako miarę zasadowości roztworu.

bufory

substancje występujące w roztworze, posiadające zdolność niwelowania zmian w stężeniu jonów wodorowych (pH), które zachodziłyby normalnie po dodaniu kwasów lub zasad. Stabilizują pH roztworu w komórkach.[Author ID0: at Thu Nov 30 00:00:00 1899 ]

---