Hydroliza - to reakcja między cząsteczkami wody, a jonami powstałymi w wyniku dysocjacji soli - pochodnych słabego elektrolitu.
Hydrolizie ulegają, więc sole słabego kwasu i mocnej zasady, słabej zasady i mocnego kwasu oraz sole słabego kwasu i słabej zasady. Nie ulegają hydrolizie sole mocnych kwasów i mocnych zasad.
W rezultacie hydrolizy roztwór przybiera odczyn kwaśny lub zasadowy w zależności od rodzaju soli.
Współczynnik pH dla soli nie ulegających hydrolizie będzie zależny od konkretnej soli.
Hydrolizę dzielimy na trzy typy:
Anionowa- Odczyn wodnego roztworu soli może być zasadowy (pH > 7) i jest on charakterystyczny dla soli słabych kwasów i mocnych zasad.
Kationowa - Kwaśny (pH < 7) charakterystyczny dla soli mocnych kwasów i słabych zasad.
Anionowo-kationowa- Hydroliza słabego kwasu oraz słabego wodorotlenku.
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było przeprowadzenie za pomocą pH-metru badań odczynu roztworów wodnych różnych soli: (Na2 CO3, K2CrO4, NH4Cl, NiSO4, Cu(NO3)2, KNO3, NaCl o stężeniu 0,1 M).
Sprzęt i odczynniki
tryskawka z wodą destylowaną,
pH-metr z elektrodą,
zlewka do płukania elektrod,
roztwory Na2CO3, K2CrO4, NH4Cl, NiSO4, Cu(NO3)2, KNO3, NaCl o stężeniu 0,1 M.
Przebieg ćwiczenia
Włączono pH-metr.
Zanurzono elektrodę w pojemniku zawierającym dany roztwór.
Po ustabilizowaniu się wartości odczytano wartość pH i zapisano je na karcie pomiarowej.
Po przemyciu wodą destylowaną i wytarciu suchą bibułą elektrody, analogicznie postąpiono z pozostałymi roztworami.
Reakcje
1. węglan sodu
Reakcja hydrolizy : Na2CO3 + 2H2O ↔ 2NaOH + H2CO3
CO32- + 2H2O ↔ 2OH- + H2CO3
Pomiar pH : 10,5
Wniosek: odczyn zasadowy, hydroliza anionowa.
2. chromianu (VI) potasu
Reakcja hydrolizy : K2CrO4 + 2H2O ↔ 2KOH + H2CrO4
CrO42- + H2O ↔ 2OH- + H2CrO4
Pomiar pH : 8,1
Wniosek: odczyn zasadowy. Hydroliza anionowa.
3. chlorek amonu
Reakcja hydrolizy : NH4Cl + H2O ↔ NH3 • H2O + HCl
NH4+ + H2O ↔ NH3 • H2O + H+
Pomiar pH : 0,8
Wniosek: odczyn kwasowy. Hydroliza kationowa.
4. siarczan niklu (II)
Reakcja hydrolizy : NiSO4 + 2H2O ↔ Ni(OH)2 + H2SO4
Ni2+ + 2H2O ↔ Ni(OH)2 + 2H+
Pomiar pH : 5,2
Wniosek: odczyn kwasowy. Hydroliza kationowa.
5. azotan miedzi (II)
Reakcja hydrolizy : Cu(NO3)2 + 2H2O ↔ Cu(OH)2 + 2HNO3
Cu2+ + 2H2O ↔ Cu(OH)2 + H+
Pomiar pH : 4,21
Wniosek: odczyn kwasowy. Hydroliza kationowa.
6. azotan potasu
Reakcja hydrolizy : KNO3 + H2O ↔ nie zachodzi
Pomiar pH : 6,23
Wniosek: Hydroliza nie zachodzi, odczyn obojętny.
7. chlorek sodu
Reakcja hydrolizy : NaCl + H2O ↔ nie zachodzi
Pomiar pH : 6,39
Wniosek: Hydroliza nie zachodzi, odczyn obojętny.
Wnioski
Odczyn pH jest uwarunkowany pochodzeniem danej soli. Po pomiarach pH-metrem można stwierdzić jaki typ hydrolizy zachodzi w danej soli. Jeżeli pH było <7 to występowała hydroliza kationowa, czyli sól mocnego kwasu i słabej zasady. Gdy pH oscylowało przy 6, mieliśmy do czynienia z solą pochodzącą od mocnego kwasu i mocnej zasady a hydroliza nie zachodziła. Gdy pH było większe od 7 miała miejsce hydroliza anionowa, czyli sól pochodzi od mocnej zasady i słabego kwasu.
Literatura
M. Saternus, A. Fornalczyk, J. Dankmeyer-Łączny, Chemia ogólna dla metalurgów,
Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2011
L. Jones, P. Atkins, Chemia Ogólna, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2004