Гидролиз солей

жүктеу 248,98 Kb.

бет	18/23
Дата	13.02.2022
өлшемі	248,98 Kb.
	#35983
түрі	Методические указания

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 23

niah 02

3.2. Расчет рН растворов средних солей, гидролизующихся ступенчато по аниону A n– или катиону M n+

Решение аналогично примеру 2 по формуле (19) для амфолита дает [H⁺] = 1,3  10^–5 М и рН = 4,88. Так как К_г = 1,4  10^–12 < , водные растворы КH₂РO₄ должны быть кислыми. Решение с использованием только уравнения
+ Н₂О + ОН^–
и параметров гидролиза К_г и  дает некорректное значение рН = 6,93.

3.2. Расчет рН растворов средних солей,

гидролизующихся ступенчато по аниону A^n–

или катиону Mⁿ⁺
Покажем на конкретных примерах, что при таких расчетах достаточно учитывать лишь первую (главную) ступень гидролиза.
Пример 4. Вычислить рН 0,1 М раствора К₃РO₄ при 25 С,

если = 7,1  10^–3 и = 6,2  10^–8, = 5,0  10^–13.

Решение. Рассмотрим первую ступень гидролиза:
+ НОН + ОН^–,

0,1 (1–₁) 0,1 ₁ 0,1 ₁

.
Так как К_г = с²/ (1 – ) и ₁ > 0,05, решаем квадратное уравнение и находим ₁ = 0,358 (35,8%), [OH^–] = 0,1 ₁ = 0,0358 М, рОН = 1,45, рН =
= 12,55.

Для второй ступени гидролиза

+ НОН + ОН^–
аналогичный расчет дает: К_г,2= 1,6  10^–7, ₂ = 2,1  10^–3, [OH^–]₂ = 0,036 ₂ =
= 7,5  10^–5 М, или 0,2% суммы [OH^–]₁ и [OH^–]₂. Учет вклада 2-й ступени гидролиза практически не изменяет показатель рН, вычисленный с учетом только 1-й ступени. Так как К_г,2>> , кислотную диссоциацию иона не учитываем.

Расчет К_г,3 и ₃ для 3-й ступени гидролиза

+ НОН + ОН^–
дает значения соответственно 1,4  10^–12 и 0,014%. Так как К_г,₁/ К_г,₃=
= 1,4  10¹⁰ и ₁ / ₃ = 2,6  10³, 3-ю ступень гидролиза в 0,1 М растворе К₃РО₄ также не учитываем при вычислении рН.

При разбавлении раствора гидролиз соли на всех трех ступенях усилится. В частности, расчет для 0,001 М К₃РО₄ дает значения: ₁ = 0,96 и

рН = 10,98; ₂ = 0,013, [OH^–]₂ = 1,2  10^–5 М, или 1,3% суммы [OH^–]₁ и [OH^–]₂, ₃ = 3,4  10^–4. Таким образом, несмотря на увеличение ₂ в 6 раз и ₃ в
2,4 раза при разбавлении раствора в 100 раз, для расчета рН 0,001 М К₃РО₄ достаточно учесть только первую ступень гидролиза.

К аналогичному заключению приводит расчет параметров гидролиза 0,1 и 0,001 М растворов Na₂CO₃. При разбавлении в 100 раз вклад 2-й ступени гидролиза в [OH^–] возрастает от 0,05 до 0,5%, а рН уменьшается от 11,67 до 10,57 при 25С.

Пример 5. Вычислить рН 0,01 М раствора ZnCl₂ при 25 С,

если = 8,7  10^–6 и = 9,1  10^–7.

Решение. Для 1-й ступени гидролиза:
Zn²⁺ + НОН ZnOH⁺ + H⁺,

0,01 (1–₁) 0,01 ₁ 0,01 ₁

К_г,₁= K_w / = 1,1  10^–8, ₁ = 0,11%, [H⁺]₁ = 0,01 ₁ = 1,05  10^–5М, рН = 4,98.

Для 2-й ступени гидролиза

ZnOH⁺ + НОН Zn(OH)₂ + H⁺
аналогичный расчет дает: К_г,₂= 1,1  10^–9, ₂  0,01, [H⁺]₂ = 1,03  10^–7 М, или  1% суммы [H⁺]₁ и [H⁺]₂, рН = 4,975.

Таким образом, для расчета рН 0,01 М ZnCl₂ достаточно учесть первую ступень гидролиза.

Кислотную диссоциацию амфотерного гидроксида Zn(OH)₂ не учитываем, так как К^а << К^b. Нейтральные комплексы Zn(OH)₂ находятся в растворе, поскольку произведение растворимости Zn(OH)₂ не достигается при гидролизе 0,01 М ZnCl₂.

Вторую ступень гидролиза можно не учитывать также при расчете

рН 0,1 и 0,01 М растворов нитратов меди (II), железа (II), бериллия и свинца (II), для которых К_г,₁> К_г,₂.

Вторую ступень гидролиза следует учитывать при расчете рН растворов некоторых сильно гидролизующихся солей, например, 0,1 и 0,01 М нитратов олова (II), ртути (II) и железа (III), а также образующих малорастворимые (SbOCl, BiOCl) или летучие продукты (H₂S).

жүктеу 248,98 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 15 16 17 18 19 20 21 22 23