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

1. Włączono pH-metr.

2. Zanurzono elektrodę w pojemniku zawierającym dany roztwór.

3. Po ustabilizowaniu się wartości odczytano wartość pH i zapisano je na karcie pomiarowej.

4. Po przemyciu wodą destylowaną i wytarciu suchą bibułą elektrody, analogicznie postąpiono z pozostałymi roztworami.

Reakcje

1. węglan sodu

• Reakcja hydrolizy : Na₂CO₃ + 2H₂O ↔ 2NaOH + H₂CO₃

CO₃^2- + 2H₂O ↔ 2OH^- + H₂CO₃

• Pomiar pH : 10,5

• Wniosek: odczyn zasadowy, hydroliza anionowa.

2. chromianu (VI) potasu

• Reakcja hydrolizy : K₂CrO₄ + 2H₂O ↔ 2KOH + H₂CrO₄

CrO₄^2- + 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