Гидролиз солей

Всегда ли нейтральны водные растворы солей? Вода – нейтральна, потому что содержит ионы водорода и ионы гидроксила в равных количествах.

H2O = H+ + OH

Смещается ли равновесие при растворении в воде солей? Напомним, что при избытке ионов водорода H+  среда получается кислой, при избытке ионов гидроксила OH  ‑ щелочной. Соли состоят состоят из двух ионов: катиона – положительно заряженного иона и аниона – отрицательно зараженного иона. Кислоты и основания бывают слабыми, малорастворимыми, и сильными ‑ растворимыми. Если соль образована равными по силе кислотой и основанием, раствор такой соли нейтрален. Когда силы неравны - кислотность определяет сильнейший. Например, силикат натрия  Na2SiO3 – соль сильного основания – едкого натра NaOH и слабой кремниевой кислоты H2SiO3.. При растворении в воде силиката натрия среда становится щелочной. Лакмус окрашивается в синий цвет.

Na2SiO3 + H2O NaHSiO3 + NaOH

SiO32‑ + HOH  HSiO3 + OH

Раствор сульфата натрия  Na2SO4 – нейтрален,  эта соль образована сильным основанием – едким натром NaOH  и сильной серной кислотой H2SO4. Лакмус не меняет цвет.

Раствор карбоната натрия Na2CO3 имеет щелочную реакцию,  соль образована сильным основанием – едким натром NaOH  и слабой угольной кислотой H2CO3.  Лакмус регистрирует щелочную реакцию. 

Na2CO3+ HOH   NaHCO3+ NaOH

CO32‑ + HOH   HCO3 + OH

Раствор хлорида натрия NaCl,  соли сильного основания NaOH и сильной соляной кислоты HCl, нейтрален. Лакмус не меняет цвет. 

Сульфат цинка  ZnSO4 – соль слабого основания - гидроксида цинка Zn(OH)2   и серной кислоты H2SO4.  Сильная серная кислота определяет реакцию раствора сульфата цинка - лакмус краснеет. При растворении в воде сульфата цинка образуется малорастворимый гидроксид цинка, который связывает ионы гидроксила воды, оставляя в избытке ионы водорода.

2ZnSO4 + 2HOH   (ZnOH)2SO4 + H2SO4

Zn2+ + HOH   ZnOH + + H+

Хлорид аммония NH4Cl – соль слабого основания гидрата аммиака NH3··H2О и сильной соляной кислоты HCl. Лакмус становится красным, указывая на кислую реакцию раствора хлорида аммония.

NH4Cl + HOH   NH4OH + HCl

NH4+ + HOH   NH4OH + H+

Мы наблюдали результат растворения солей в воде - гидролиза солей,  и убедились в том, что водные растворы солей не всегда нейтральны. Растворы могут быть и кислыми, и щелочными. Все зависит от соотношения сил кислоты и основания, составляющих соль.

Оборудование: пробирки, штатив для пробирок.

Техника безопасности. Опыт безопасен.

 

Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.

 

Посмотреть опыт