11. HYDROLIZA SOLI

• Hydroliza soli. Schemat hydrolizy soli.

• Hydroliza kationowa i hydroliza anionowa. Zapis jonowy hydrolizy soli.

• Stopień hydrolizy. Stała hydrolizy.

• Stała hydrolizy soli słabego kwasu i mocnej zasady. pH hydrolizatu.

• Stała hydrolizy soli słabej zasady i mocnego kwasu. pH hydrolizatu.

• Stała hydrolizy soli słabego kwasu i słabej zasady. pH hydrolizatu.

Sól + Woda Kwas + Zasada

Me_nA_m + (n ^. m) H₂O nMe(OH)_m + mH_nA

Hydroliza anionowa: CH₃COOK + H₂O CH₃COOH + KOH

CH₃COO ^- + H₂O CH₃COOH + OH^-

Hydroliza kationowa: NH₄NO₃ + H₂O NH₄OH+ HNO₃

NH₄⁺ + H₂O NH₃ + H₃O⁺

Hydroliza kationowo-anionowa: CH₃COONH₄ + H₂O CH₃COOH + NH₄OH

CH₃COO^- + NH₄⁺ + H₂O CH₃COOH + NH₄OH

BA + HOH HA+ BOH

K_h = [HA]^.[BOH^-] / [BA]

_h = c_h / c c_h - stężenie soli zhydrolizowanej, c - wyjściowe stężenie soli

K_h = (_h*c)² / [c(1 - _h)] = c * _h² / (1 - _h) K_h - stała hydrolizy, _h - stopień hydrolizy

A^- + HOH HA+ OH^- sól słabego kwasu i mocnej zasady

K_h = K_w / K_HA = 10^-14 / K_HA

[H⁺] = (K_w^. K_HA / c)^0.5 pH = 0.5(pK_w + pK_HA + lgc) c↑ => pH↑

B⁺ + HOH BOH+ H⁺ sól słabej zasady i mocnego kwasu

K_h = K_w / K_BOH = 10^-14 / K_BOH

[H⁺] = (K_w^. c / K_BOH)^0.5 pH = 0.5(pK_w - pK_BOH - lgc) c↑ => pH↓

B⁺+ A^- + HOH BOH+ HA sól słabego kwasu i słabej zasady

K_h = K_w / (K_HA^. K_BOH) = 10^-14 / (K_HA^. K_BOH)

[H⁺] = (K_BOH / K_w ^. K_HA )^0.5 pH = 0.5(pK_BOH - pK_w - pK_HA ) c↑ => pH=const

c↓ => pH=const

K_w = 10^-14 pK_w = -lg K_w = 14

Zad.1.

Napisz w postaci cząsteczkowej i jonowej równania reakcji hydrolizy oraz podaj typ hydrolizy i oceń odczyn hydrolizatu dla następujących soli:

Siarczek sodu

Węglan potasu

Węglan amonu

Siarczan(VI) żelaza(III)

Azotan(V) glinu

Chlorek glinu

Jodek amonu

Siarczan(IV) potasu

Azotan(V) bizmutu

Siarczan(VI) glinu

Chlorek żelaza(II)

Zad.2.

Oblicz stałą hydrolizy, stopień hydrolizy i pH dla 0.01 molowego roztworu CH₃COONa. K_CH3COOH = 1.75 ^. 10^-5

K_h = K_w / K_CH3COOH = 10^-14 / K_CH3COOH = 10^-14 / 1.75 ^. 10^-5 = 5.71 ^. 10^-10

K_h = c * _h² / (1 - _h), c * _h² + K_h * _h - K_h = 0 po rozwiązaniu: _h = 2.39^.10^-4

pH = 0.5(pK_w + p K_CH3COOH + lgc) = 0.5[14 - lg(1.75 ^. 10^-5) +lg0.01] = 8.38

Zad.3.

Oblicz stężenie NH₄Cl, jeśli stopień hydrolizy tej soli wynosi 1.5^.10^-3,a stała dysocjacji K_NH4OH = 1.77^.10^-5

K_h = K_w / K_NH4OH = 10^-14 / K_NH4OH = 5.65^.10^-5

K_h = c * _h² / (1 - _h), c = K_h (1 - _h)/_h² = 2.5^.10^-4 mol/dm³

Zad.4.

Oblicz stałą hydrolizy, stopień hydrolizy i pH 0.01 molowego roztworu mrówczanu amonu. K_NH4OH = 1.77^.10^-5, K_HCOOH = 1.76^.10^-4

K_h = K_w / K_NH4OH ^. K_HCOOH = 3.21^.10^-8

HCOO^- + NH₄⁺ + H₂O HCOOH + NH₄OH

K_h = [HCOOH][NH₄OH]/[HCOO^-][NH₄⁺]

[HCOOH] = [NH₄OH] = _hc

[HCOO^-] = [NH₄⁺] = (1-_h)c

K_h = _h²c²/ [1 - _h)c]² = _h² / (1 - _h)

β = -K_h + (K_h)^0.5/(1-K_h) = 1.79 ^. 10^-3

pH = 0.5(-lg1.77 ^. 10^-5 + lg1.76 ^. 10^-4 + 14) = 6.5

Zad.5.

Oblicz stężenie jonów wodorowych i pH roztworu chlorku amonu o stężeniu 2.5 ^. 10^-4 mol/dm³, jeśli stała dysocjacji K_NH4OH = 1.77^.10^-5

(I)

K_h = K_w / K_NH4OH = 10^-14 / K_NH4OH = 5.65^.10^-5

K_h = c * _h² / (1 - _h),

c * _h² + K_h * _h - K_h = 0 po rozwiązaniu: _h = 1.5^.10^-3

[H⁺] =β_hc = 1.5^.10^{-3 .} 2.5^.10^-4 mol/dm³ = 3.75^.10^-7mol/dm³

pH = -lg(3.75^.10^-7) = 7 - lg3.75 = 7 - 0.5740 = 6.426

(II)

[H⁺] = (K_w^. c / K_NH4OH)^0.5 = (10^{-14 .} 2.5 ^. 10^-4 / 1.77^.10^-5)^0.5 = 3.75^.10^-7mol/dm³

pH = 0.5(pK_w - pK_NH4OH - lgc) = 0.5(14 +lg1.77^.10^-5 - lg2.5 ^. 10^-4) = 6.425

---