Чистая вода — очень слабый электролит: H₂O ⇄ H⁺ + OH⁻, причём [H⁺] = [OH⁻], поэтому она нейтральна. Когда соль растворяется и её ионы соединяются с ионами воды, образуя слабый электролит, этот процесс называется гидролизом. Соли сильного основания и сильной кислоты (KNO₃, NaCl, Na₂SO₄) не гидролизуются, и среда нейтральная. В соли слабого основания и сильной кислоты (Al(NO₃)₃, CuSO₄, NH₄Cl) гидролизуется катион: Al³⁺ + H₂O ⇄ AlOH²⁺ + H⁺, и избыток H⁺ делает среду кислой. В соли сильного основания и слабой кислоты (Na₂CO₃, K₂S) гидролизуется анион: CO₃²⁻ + H₂O ⇄ HCO₃⁻ + OH⁻, и среда щелочная. Соль слабого основания и слабой кислоты (Al₂S₃) гидролизуется полностью: Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑, поэтому её нельзя получить из раствора. Нагревание и разбавление усиливают гидролиз; чтобы раствор не гидролизовался, его лучше хранить холодным и концентрированным.
FeCl₃: слабое основание Fe(OH)₃ + сильная кислота HCl. Первая ступень: Fe³⁺ + H₂O ⇄ FeOH²⁺ + H⁺; раствор кислый, синий лакмус краснеет. При кипячении протекают и последующие ступени.
Работа в классе
«Соль – среда – индикатор»: группы получают карточки с NaCl, Na₂CO₃, NH₄Cl, KNO₃, Al₂(SO₄)₃, K₂S, определяют силу основания и кислоты, предсказывают среду и цвет лакмуса. Затем учитель проверяет один-два раствора лакмусовой бумагой (учащиеся сами с солями не работают).
Упражнения
1
Какова среда раствора Na₂SO₄ и почему?
Нейтральная: соль образована сильным основанием (NaOH) и сильной кислотой (H₂SO₄) и не гидролизуется.
2
Запишите первую ступень гидролиза CuSO₄ в ионном виде и укажите среду.
Cu²⁺ + H₂O ⇄ CuOH⁺ + H⁺; среда кислая.
3
В реакции 3Na₂CO₃ + Al₂(SO₄)₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3Na₂SO₄ сколько граммов Al(OH)₃ выпадает в осадок из 3 моль Na₂CO₃? M(Al(OH)₃) = 78 г/моль.
156
4
Почему Al₂S₃ нельзя получить смешиванием растворов Al³⁺ и S²⁻?
Al₂S₃ в воде гидролизуется полностью с образованием Al(OH)₃↓ и H₂S↑, поэтому вместо него получается Al(OH)₃.