盐类水解
化学反应
在溶液中,强碱弱酸盐强酸弱碱盐弱酸弱碱盐电离出来的离子与水电离出来的H+与OH-生成弱电解质的过程叫做盐类水解。
基本介绍
1.定义:在溶液中盐的离子跟水所电离出来的H+或OH-生成弱电解质的过程叫做盐类的水解
2.条件:盐必须溶于水,盐必须能电离出弱酸根离子弱碱阳离子
3.实质:弱电解质的生成,破坏了水的电离,促进水的电离平衡发生移动的过程。
4.规律:难溶不水解,有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性(适用于正盐),同强显中性,弱弱具体定;越弱越水解,越热越水解,越稀越水解。
(即盐的构成中出现弱碱阳离子或弱酸根阴离子,该盐就会水解;这些离子对应的碱或酸越弱,水解程度越大,溶液的pH变化越大;水解后溶液的酸碱性由构成该盐离子对应的酸和碱相对强弱决定,酸强显酸性,碱强显碱性。)
5.特点:
(1)水解反应中和反应处于动态平衡,水解进行程度很小。
(2)水解反应为吸热反应
(3)盐类溶解于水,以电离为主,水解为辅。
(4)多元弱酸根离子分步水解,以第一步为主。
6.盐类水解的离子反应方程式
因为盐类的水解是微弱且可逆的,在书写其水解离子反应方程式时应注意以下几点:
(1)应用可逆符号表示,
(2)由于盐类的水解程度通常很小,因此在书写水解离子方程式时不标“↓”“↑”,但是如果存在双水解的情况,通常需要标注“↓”“↑”,且可逆符号要换成等于号。
(3)多元弱酸根的水解分步进行且步步难,以第一步水解为主。
7.水解平衡的因素
影响水解平衡进行程度最主要因素是盐本身的性质。
①组成盐的酸根对应的酸越弱,水解程度越大,碱性就越强,PH越大;
②组成盐的阳离子对应的碱越弱,水解程度越大,酸性越强,PH越小;
外界条件对平衡移动也有影响,移动方向应符合勒夏特列原理,下面以NH4+水解为例:
①.温度:水解反应吸热反应,升温平衡右移,水解程度增大。
②.浓度:改变平衡体系中每一种物质的浓度,都可使平衡移动。盐的浓度越小,水解程度越大。
③.溶液的酸碱度:加入酸或碱能促进或抑制盐类的水解。例如:水解呈酸性的盐溶液,若加入碱,就会中和溶液中的H+,使平衡向水解的方向移动而促进水解;若加入酸,则抑制水解。
同种水解相互抑制,不同水解相互促进。(酸式水解——水解生成H+;碱式水解——水解生成OH-)
水解实例
强酸弱碱盐的水解平衡
(以 可逆 为例)
强碱弱酸盐的水解平衡
(以 可逆 为例)
水解平衡与电离平衡综合
(以 水解为例, 既水解又电离)
溶液中存在 , , , , ,
①.电荷守恒——溶液中所有阳离子带的正电荷等于所有阴离子带的负电荷(即溶液呈电中性
②.物料守恒(原子守恒)——溶液中某些离子能水解或电离,这些粒子中某些原子总数不变,某些原子数目之比不变
所以
③.水的电离守恒(质子守恒)(可以由上述两式相减得到,不建议直接列)
注:水电离守恒式的直接推导(以纯碱溶液为例)
c(H+)水=c(OH-)水
c(H+)水=c(HCO3-)+2c(H2co3)+c(H+)
所以c(OH-)水=c(HCO3-)+2c(H2CO3)+c(H+)
双水解反应
双水解反应——一种盐的阳离子水解显酸性,一种盐的阴离子水解显碱性,当两种盐溶液混合时,由于H+和OH-结合生成水而相互促进水解,使水解程度变大甚至完全进行的反应。
①.完全双水解反应
离子方程式用==表示,标明↑↓,离子间不能大量共存
种类:与,亚硫酸氢根,偏铝酸根
范例:
②.不完全双水解反应
离子方程式用可逆符号,不标明↑↓,离子间可以大量共存
种类:NH4+与CO32- HCO3- S2-,HS-,CH3COO-等弱酸根阴离子
③.并非水解能够相互促进的盐都能发生双水解反应
有的是发生复分解反应——Na2S+CuSO4===Na2SO4+CuS↓
有的是发生氧化还原反应——2FeCl3+Na2S===2FeCl2+S↓+2NaCl或2FeCl3+3Na2S===2FeS↓+S↓+6NaCl
PS:离子间不能大量共存的条件——生成沉淀、气体、水、微溶物、弱电解质;发生氧化还原、完全双水解反应
多元弱酸酸式酸根离子不能与H+或OH-离子共存;在酸性条件下,NO3-和MnO4-具有强氧化性
蒸干产物
盐溶液蒸干后得到的物质
①.水解生成挥发性酸的盐溶液,蒸干后得到盐相应的氢氧化物,如FeCl3溶液蒸干后得到Fe(OH)3,故蒸干时应通入HCl。(只有HCl会挥发)
水解生成难挥发性酸或强碱的盐溶液,蒸干后得到原溶质,如Na2SO4溶液。
②.阴阳离子均易水解的盐,蒸干后得不到任何物质,如(NH4)2S溶液。
③.易被氧化的物质,蒸干后得到其氧化产物,如Na2SO3溶液蒸干后得到Na2SO4固体。
④.受热易分解的物质,蒸干后得到其分解产物,如NaHCO3溶液蒸干后得到Na2CO3固体。( Mg(HCO3)2先变成MgCO3再变成了Mg(OH)2是后者溶解度更小的缘由。
⑤.酸根阴离子易水解的强酸盐,如K2CO3溶液蒸干后可得原物质
水解原理应用
判断盐溶液酸碱性
醋酸钠溶液中,因醋酸根水解,所以溶液显碱性。
判断溶液中离子浓度大小
醋酸钠溶液为例,钠离子不水解,浓度最高,醋酸根微弱水解,浓度第二,水电离出的氢离子氢氧根一样多,但由于醋酸根与氢离子结合,导致氢离子浓度最低。C(Na+)>C(CH3COO-)>C(OH-)>C(H+)
工业、农业、生产生活、社会实践中的应用
①.配制FeCl3溶液——将FeCl3先溶于盐酸,再加水稀释
②.制备Fe(OH)3胶体——向沸水中滴加FeCl3溶液,并加热至沸腾以促进Fe3+水解
Fe3++3H2O=加热=Fe(OH)3(胶体)+3H+
③.泡沫灭火器——Al3++3HCO3-===Al(OH)3↓+3CO2↑
④.纯碱作洗涤剂——加热促进其水解,碱性增加,去污能力增强
⑤.解释生活和生产中的一些化学现象,如明矾净水[KAl(SO4)2·12H2O],化肥使用等
⑥加热某盐溶液时,要考虑盐类的水解,如浓缩氯化铁 氯化铝溶液得到氢氧化物,灼烧的金属氧化物
盐的水解常数
我们用HA表示酸,MOH表示碱,MA表示由它们生成的盐。若MA为强碱弱酸盐,则其水解的离子方程式为:
A- + H2O=可逆=HA + OH-
上述反应的平衡常数可表示为:
Kh = c(HA)· c(OH-)/ c(A-)
Kh称为盐的水解常数。
当水解达到平衡时,溶液中还存在以下关系:
c(HA) = c(H+)·c(A-)/Ka
将以上关系式代入Kh的表达式,得到强碱弱酸盐的水解常数与弱酸电离常数的关系式:
Kh=c(H+)·c(OH-)/Ka=Kw/Ka
同理,可推出强酸弱碱盐的水解常数与弱碱电离常数的关系式:
Kh=Kw/Ka
上述两个关系式表明,弱酸或弱碱的电离常数越小(酸性或碱性越弱),其所生成的盐的水解程度越大
内容补充
水解电离与酸碱性
①.电离大于水解(溶液呈酸性)的离子——亚硫酸氢根,磷酸二氢根,草酸氢根HC2O4-。
其余多元弱酸酸式酸根离子均是水解大于电离(溶液呈碱性)
水解大于电离,硫氢根、碳酸氢根;
②.pH 酸<酸式水解的盐 碱>碱式水解的盐
③.酸根离子相应的酸越弱,其强碱弱酸盐的碱性越强
如酸性 Al(OH)3NaAlO2>NaHCO3 (碳酸根对应的酸为HCO3-)有弱就水解,
口诀
无弱不水解。
越弱越水解,
都弱双水解
谁强显谁性,
同强显中性。
多元弱酸水解,以第一步电离为主。)
1.强酸和弱碱生成的盐水解,溶液呈酸性。
2.强碱和弱酸生成的盐水解,溶液呈碱性。
3.强酸强碱不水解,溶液通常呈中性(不一定)
4.弱酸弱碱盐强烈水解(强烈是相对的)。
5.水解程度与水解生成的弱电解质有关,(产物)越弱越水解。
6.强酸酸式盐,取决于酸式根离子的电离程度和水解程度的相对大小(与电离以及水解平衡常数有关)
影响因素
内因
即盐中弱离子与水电离出的H+或OH-结合生成的弱电解质越难电离(电离常数越小),对水的电离平衡促进作用就越大,盐的水解程度就越大。
例2:已知乙酸(HA)的酸性比甲酸(HB)弱,在物质的量浓度均为0.1mol/L的NaA和NaB混合溶液中,下列排序正确的是____
A.c(OH-)>c(HA)>c(HB)>c(H+)
B.c(OH-)>c(A-)>c(B-)>c(H+)
C.c(OH-)>c(B-)>c(A-)>c(H+)
D.c(OH-)>c(HB)>c(HA)>c(H+)
解析根据“越弱越水解”的原则,NaA的水解比NaB水解程度大,所以溶液中的c(HA)>c(HB),c(A-)
答案:A
外因
(1)温度:升温,促进水解
水解反应中和反应逆反应,所以水解反应为吸热反应
(2)浓度:
加水,促进水解;但对于水解显酸性的盐,酸性下降;对于水解显碱性的盐,碱性下降。
加盐,水解平衡向正向移动,但盐的水解程度下降,对于水解显酸性的盐,溶液的酸性增强,对于水解显碱性的盐,溶液的碱性增强。
(3)酸、碱
对于水解显酸性的盐,加酸会抑制水解,加碱会促进水解;
对于水解显碱性的盐,加碱会抑制水解,加酸会促进水解;
(4)盐
水解显酸性的盐溶液与水解显碱性的盐溶液混合,两种盐水解互促水解。
均显酸(碱)性的盐溶液混合,两种盐水解一般互相抑制。
例:比较下列溶液的pH(填“>”、“<”、“=”)
(1)0.1mol/LNH4Cl溶液 0.01mo1/LNH4Cl溶液;
(2)0.1mol/LNa2CO3溶液 0.1mol/LNaHCO3溶液;
(3)25℃、1mol/LFeCl3溶液__80℃、1mol/LFeCl3溶液。
解析(1)NH4Cl溶液越稀,水解程度越大,但酸性减弱;
(2)由于CO32-水解产生HCO3-,HCO3-水解产生H2CO3分子,酸性H2CO3>HCO3-,所以CO32-的水解程度大于HCO3-;
参考资料
最新修订时间:2024-10-30 18:09
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