Obraz1 (54)

Gdy reakcja protolizy przebiega między słabą zasadą B a jonem HiO* (4.1.12), to wówczas stała równowagi jest odwrotnością stałej dyso-cjacji kwasowej Af_a kwasu HB⁺:

(4.1.17)

UJ fHB⁺] _ 1 [B][H₃o⁺] |s

Natomiast stałą równowagi reakcji zobojętniania słabego kwasu HA jonami OH” (4.1.11), wyraża się wzorem:

(4.1.18)

||    [A~]    _ I _ 1

[HA] [OH^-] I fi K_b

gdzie:

ATb - stała dysocjacji zasadowej zasady A“.

W przypadku reakcji między mocnym kwasem i mocną zasadą, (4.1.10), AT jest wyrażone za pomocą iloczynu jonowego wody:

(4.1.19)

K=-1-= —= 10¹⁴

[0H^-][H₃0⁺] K_w

Jest to maksymalna wartość stałej równowagi reakcji protolizy przebiegającej w roztworach wodnych.

Z punktu widzenia teorii Bronsteda i Lowry’ego termin hydroliza ze względu na bardzo ogólny charakter traci sens, ale ze względu na jego powszechne użycie w chemii, w dalszej części skryptu stosowany on będzie wymiennie z pojęciem protolizy.

4.I.3.I. Hydroliza soli słabego kwasu i mocnej zasady

Reakcja hydrolizy octanu sodu CHjCOONa przebiega zgodnie z równaniem:

CH₃COO~+ Na⁺ + H₂0 — CH3COOH + Na⁺ + OH"

(4.1.20)

zasada    kwas    slaby    mocna

kwas    zasada

W roztworze wodnym CH₃COONa jest całkowicie zdysocjowany na jony Na⁺ i CH₃COO". Pomijając występujące po obu stronach równania (4.1.20) jony Na⁺ otrzymuje się:

CH₃COO“+ H_zO M CH₃COOH + OH"    (4.1.21)

zasada    kwas    slaby mocna

kwas zasada

Cząsteczki wody reagują z jonem CH₃COO" (zasadą w pojęciu Bronsteda), tworząc niezdysocjowane cząsteczki słabego kwasu octowego i mocną zasadę OH", powodującą odczyn zasadowy. Jest to przykład hydrolizy zasadowej (protolizy zasadowej). Stałą równowagi dla powyższej reakcji można przedstawić następującym wzorem:

_K - [CH₃COOH][OH~]    ₍₄₁₂₂₎

[CH₃C00^_][H₂0]

Mnożąc obie strony równania (4.1.22) przez stężenie wody [H₂0] otrzymuje się wielkość stałą nazywaną stałą hydrolizy K^.

(4.1.23)

[CH3COO"]

Dla obliczeń chemicznych dogodniejsze jest wyrażenie uzyskane w wyniku pomnożenia licznika i mianownika równania (4.1.23) przez [HsO*]:

| _ [CH₃CQ0H][0H-][H₃0⁺]    ₍₄₁₂₄₎

[CH₃C00“][H₃0⁺]

Ponieważ iloczyn jonowy wody AT^fOHltHsO^ =10'¹⁴, a stała równowagi dysocjacji słabego kwasu octowego Af_a wynosi:

99