Давайте рассмотрим процесс гидролиза солей и узнаем, как составить молекулярные и ионные уравнения для гидролиза, а также определим значение pH в растворах заданных солей: Cu(NO₃)₂, Na₃PO₄ и (NH₄)₂CO₃.
Гидролиз солей
Гидролиз — это реакция ионов соли с водой, в результате которой образуются слабые кислоты или основания. Соли, состоящие из катиона слабого основания и аниона слабой кислоты, могут гидролизоваться, изменяя pH раствора.
1. Гидролиз Cu(NO₃)₂
Медный (II) нитрат Cu(NO₃)₂ является солью, образованной слабым основанием (Cu(OH)₂) и сильной кислотой (HNO₃). Поэтому гидролиз будет происходить по катиону Cu²⁺.
Молекулярное уравнение гидролиза:
[ \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 + 2HNO_3 ]
Ионное уравнение гидролиза:
[ \text{Cu}^{2+} + 2H_2O \rightarrow Cu(OH)_2 \downarrow + 2H^+ ]
Так как образуется H⁺, раствор будет кислым. Значение pH будет меньше 7.
2. Гидролиз Na₃PO₄
Натрий фосфат Na₃PO₄ является солью, образованной сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H₃PO₄). Поэтому гидролиз будет происходить по аниону PO₄³⁻.
Молекулярное уравнение гидролиза:
[ \text{Na}_3\text{PO}_4 + 3H_2O \rightarrow NaOH + H_3\text{PO}_4 ]
Ионное уравнение гидролиза:
[ \text{PO}_4^{3-} + 3H_2O \rightarrow H_3\text{PO}_4 + 3OH^- ]
Так как образуется OH⁻, раствор будет щелочным. Значение pH будет больше 7.
3. Гидролиз (NH₄)₂CO₃
Аммоний карбонат (NH₄)₂CO₃ является солью, образованной слабым основанием (NH₃) и слабой кислотой (H₂CO₃). Гидролиз может происходить как по катиону NH₄⁺, так и по аниону CO₃²⁻.
Молекулярное уравнение гидролиза:
[ (\text{NH}_4)_2\text{CO}_3 + 2H_2O \rightarrow 2NH_4OH + H_2\text{CO}_3 ]
Ионное уравнение гидролиза:
[ \text{NH}_4^+ + H_2O \rightarrow NH_3 + H_3O^+ ]
[ \text{CO}_3^{2-} + H_2O \rightarrow HCO_3^- + OH^- ]
В данном случае гидролиз идёт и по катиону, и по аниону. Однако гидролиз NH₄⁺ будет проходить сильнее, чем гидролиз CO₃²⁻, поэтому раствор будет слабо кислым. Значение pH будет немного меньше 7.
Вывод
- Cu(NO₃)₂: раствор будет кислым, pH < 7.
- Na₃PO₄: раствор будет щелочным, pH > 7.
- (NH₄)₂CO₃: раствор будет слабо кислым, pH < 7, но близко к нейтральному.