Текущий контроль 3 тема 1 вариант 1 гидролиз солей

Гидролиз - это взаимодействие веществ с водой

1. Вспомним, что соли - это сложные вещества, состоящие из металла и кислотного остатка.

2. Часто  соли являются  продуктом реакции оснований и кислот.

3. Запишем примеры сильных и слабых оснований:

Сильные основания:-щелочи: NaOH, KOH, LiOH, Ba(OH)₂, Ca(OH)₂

Слабые основания: Mg(OH)₂, Fe(OH)₂, Zn(OH)₂, NH₄OH, Fe(OH)₃, AI(OH)₃

(совет чаще сверяйте себя посмотрев таблицу растворимости...)

4. Запишем примеры сильных и слабых кислот:  

Сильные кислоты: HCIO₄ хлорная, H₂SO₄ серная, HNO₃ азотная, HCl хлороводородная, HI иодоводородная,  HBr бромоводородная.

Слабые кислоты: HF фтороводородная, H₃PO₄ фосфорная, H₂SO₃ сернистая, H₂S сероводородная, H₂CO₃ угольная, H₂SiO₃ кремниевая.

5.  Гидролиз солей:

Что бы понять, как происходит гидролиз солей, необходимо сначала рассмотреть состав соли, а именно, какой силы основание и какой силы кислота образовала соль.

 Рассмотрим примеры гидролиза:

 1. Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания (гидролиз по аниону):

Фосфат калия K₃PO₄- соль образованная сильным основанием и слабой кислотой, гидролиз будет проходить по аниону:  

K₃PO₄ + H-OH ⇄ K₂HPO₄ + KOH

3K⁺ + PO₄³⁻ + H-OH ⇄ 2K⁺ + HPO₄²⁻ + K⁺ + OH⁻

PO₄³⁻ + H-OH ⇄  HPO₄²⁻ + OH⁻  

Среда раствора щелочная (pH > 7 )

2. Гидролиз соли сильной кислоты и слабого основания (гидролиз по катиону):

Сульфат железа (II) FeSO₄ - соль образована слабым основанием и сильной кислотой, гидролиз будет проходить по катиону .  

2FeSO₄²⁻ +2 H-OH ⇄ (FeOH)₂SO₄²⁻ + H₂SO₄

2Fe²⁺+ 2SO₄²⁻ + 2H-OH ⇄ (FeOH)₂⁺ + SO₄²⁻ + 2H⁺ + SO₄²⁺

2Fe²⁺+  2H-OH ⇄ (FeOH)₂⁺  + 2H⁺  

Среда раствора кислая ( pH < 7  )

3.Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания протекает до конца:

AI₂S₃ + 6H-OH =2AI(OH)₃↓ + 3H₂S↑

AI₂(SiO₃)₃ - силикат алюминия. Нет достоверных сведений о существовании такой соли. Значит говорить о гидролизе этого соединения не имеет смысла.

4. Соль сильной кислоты и сильного основания не подвергается гидролизу, и раствор нейтрален. Например, NaCI поваренная соль просто растворяется в воде.  

Сульфат калия K₂SO₄ -соль сульфат калия , образована сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подлежит. происходит растворение сульфата калия в воде, реакция среды нейтральная.  

Сера проявляет как окислительные, так и восстановительные свойства.
Окислительные:

Fe⁰ + S⁰ = Fe⁺²S⁻²

Fe⁰-2e⁻ = Fe⁺² | 1 - восстановитель, процесс окисления
S⁰+2e⁻ = S⁻²   | 1 - окислитель, процесс восстановления

В сероводороде сера проявляет наименьшую степень окисления -2, поэтому сера в сероводородной кислоте может выступать как восстановитель.

H₂S⁻² + Br₂⁰ = S⁰ + 2HBr⁻

S⁻² - 2e⁻ = S⁰    | 1 - восстановитель, процесс окисления
Br₂⁰+2e⁻ = 2Br⁻|  1 - окислитель, процесс восстановления

Оксид серы (IV) SO₂ может проявлять как окислительные так и восстановительные свойства, т.к. сера имеет промежуточную степень окисления (+4).
 Окислительные свойства:

S⁺⁴O₂ + 2H₂S⁻² = 3S⁰ + 2H₂O

S⁺⁴ + 4e⁻ = S⁰ | 1 - окислитель, процесс восстановления
S⁻² - 2e⁻ = S⁰  | 2 - восстановитель, процесс окисления

Восстановительные свойства:

S⁺⁴O₂ + Cl₂⁰ + 2H₂O = H₂S⁺⁶O₄ + 2HCl⁻

S⁺⁴ -2e⁻ = S⁺⁶    | 1 - восстановитель, процесс окисления
Cl₂⁰+2e⁻ = 2Cl⁻ |  1 - окислитель, процесс восстановления

Серная кислота разбавленная проявляет окислительные свойства за счет атомов водорода, а концентрированная - за счет атомов серы проявляет только лишь окислительные свойства, так как сера в серной кислоте имеет высшую степень окисления +6.

2H₂S⁺⁶O₄(конц.) + Cu⁰ = Cu⁺²SO₄ + S⁺⁴O₂↑ + 2H₂O

Cu⁰ - 2e⁻ = Cu⁺² | 1 - восстановитель, процесс окисления
S⁺⁶ + 2e⁻ = S⁺⁴   | 1 - окислитель, процесс восстановления

Стекло получают плавлением смеси кварцевого песка (SiO2), соды (Na2CO3) и карбоната кальция (CaCO3). В результате получается соединение состава Na2O·CaO·6SiO2. Песка берут 70-75%, 16-17% оксида натрия и 8-14% оксида кальция.
Таким образом в 1 тонне стекла содержится 700-750 килограмм кварцевого песка.
Чтобы получить 160-170 килограмм оксида натрия необходимо взять Х килограмм карбоната натрия, а из 106 килограмм карбоната натрия получается 62 килограмма оксида натрия. Х=160(или170)*106/62= от 273 до 290 килограмм карбоната натрия требуется взять.
Чтобы получить 80-140 килограмм оксида кальция необходимо взять Х килограмм карбоната кальция, а из 100 килограмм карбоната кальция образуется 56 килограмм оксида кальция. Х=80(140)*100/56= от 143 до 250 килограмм карбоната кальция требуется взять.
Таким образом, для приготовления 1 тонны стекла требуется взять 700-750 килограмм кварцевого песка, 273-290 килограмм карбоната натрия и 143-250 килограмм карбоната кальция.