загрузка...

ХИМИЯ 9 класс - поурочные разработки

Урок 11

Тема: Гидролиз солей

 

Цели урока: сформировать у учащихся понятие гидролиза солей.

Ход урока

1. Организационный момент

Лежа дома на диване

Про прогулку думал Ваня

Сколько в мире,- думал Ваня,-

Есть кислот и оснований 

Например, вода морей -

Это ведь раствор солей.

Где-то я читал когда-то:

Там хлориды и сульфаты…

И соляной там и серной

Кислоты полно наверно:

Ведь вчера прошли мы в школе

Что в воде идет гидролиз!

И зачем себе на горе 

Люди в отпуск едут к морю?

Если долго там купаться 

Можно без трусов остаться:

Ткань любую кислота

Растворяет кислота

Ванин слушая рассказ,

Целый час смеялся класс

Больше Ваню не дразните,

Ведь сказал ему учитель:

"Зря Иван поддался страху,-

Лучше б шел купаться в море!"

Сейчас мы рассмотрим, что такое гидролиз, и в конце урока скажем, почему Ваня боялся зайти в море.

 

2. Изучение нового материала

Гидролиз солей - это химическое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к образованию слабого электролита.

Если рассматривать соль как продукт нейтрализации основания кислотой, то можно разделить соли на четыре группы, для каждой из которых гидролиз будет протекать по-своему.

 

https://sites.google.com/site/himulacom/_/rsrc/1315460264016/zvonok-na-urok/9-klass---vtoroj-god-obucenia/urok-no10-11-gidroliz-solej/%D0%B3%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B8%D0%B7.jpg

 

1) Гидролиз не возможен

Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой (KBr, NaCl, NaNO3), гидролизу подвергаться не будет, так как в этом случае слабый электролит не образуется.

рН таких растворов = 7. Реакция среды остается нейтральной.

2) Гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион)

В соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой (FeCl2, NH4Cl,Al2(SO4)3, MgSO4) гидролизу подвергается катион:

FeCl2 + HOH  Fe(OH)Cl + HCl 

Fe2+ + 2Cl- H+ OH- ⇔ FeOH+ + 2Cl- + Н+

В результате гидролиза образуется слабый электролит, ион H+ и другие ионы.                  

рН раствора < 7 (раствор приобретает кислую реакцию).

3)  Гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион)

Соль, образованная сильным основанием и слабой кислотой (КClO, K2SiO3, Na2CO3, CH3COONa) подвергается гидролизу по аниону, в результате чего образуется слабый электролит, гидроксид-ион ОН- и другие ионы.

K2SiO3 + НОH  KHSiO3 + KОН 

2K+ + SiO32- + Н+ + ОH-  НSiO3- + 2K+ + ОН-

рН таких растворов > 7 (раствор приобретает щелочную реакцию).

4) Совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион и анион)

Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой (СН3СООNН4, (NН4)2СО3, Al2S3), гидролизуется и по катиону, и по аниону. В результате образуются малодиссоциирующие основание и кислота.

рН растворов таких солей зависит от относительной силы кислоты и основания. Мерой силы кислоты и основания является константа диссоциации соответствующего реактива.

Реакция среды этих растворов может быть нейтральной, слабокислой или слабощелочной:

Аl2S3 + 6HOH => 2Аl(ОН)3 + 3Н2

Гидролиз солей многокислотных оснований и многоосновных кислот проходит ступенчато.

Например, гидролиз хлорида железа (II) включает две ступени:

1-ая ступень

FeCl2 + HOH  Fe(OH)Cl + HCl 

Fe2+  + 2Cl- + H+ + OH- ⇔ Fe(OH)+ + 2Cl- + H+

2-ая ступень

Fe(OH)Cl + HOH  Fe(OH)2 + HCl 

Fe(OH)+ + Cl- + H+ + OH-  Fe(ОН)2 + Н+ Cl-

Гидролиз карбоната натрия включает две ступени:

1-ая ступень

Nа2СО3 + HOH  NаНСО3 + NаОН 

СО32- + 2Na+ + H+ + OH- => НСО3- + ОН- + 2Na+

2-ая ступень

NаНСО3 + Н2О  NаОН + Н2СО3 

НСО3- + Na+ + H+ + OH-  Н2СО3 + ОН- + Na+

Гидролиз - процесс обратимый. Повышение концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов препятствует протеканию реакции до конца. Параллельно с гидролизом проходит реакция нейтрализации, когда образующееся слабое основание (Мg(ОН)2, Fe(ОН)2) взаимодействует с сильной кислотой, а образующаяся слабая кислота (СН3СООН, Н2СО3 ) - со щелочью.

Гидролиз протекает необратимо, если в результате реакции образуется нерастворимое основание и (или) летучая кислота:

Al2S3 + 6H2O => 2Al(OH)3↓ + 3H2S

 

Алгоритм составления уравнений гидролиза солей

 

Ход рассуждений

Пример

1. Определяем силу электролита – основания и кислоты, которыми образована рассматриваемая соль. 

Помните! Гидролиз всегда протекает по слабому электролиту, сильный электролит находится в растворе в виде ионов, которые не связываются водой.

 

Кислота

Основания

Слабые -CH3COOHH2CO3H2S

Средней силы H3PO4

Сильные - НСl, HBr, HI, НNО3, НСlO4, Н2SO4

Слабые – все нерастворимые в воде основания и NH4OH

Сильные – щёлочи (искл.  NH4OH)

 

Na2CO3 – карбонат натрия, соль образованная сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H2CO3)

 

2. Записываем диссоциацию соли в водном растворе, определяем ион слабого электролита, входящий в состав соли:

 

2Na+ CO32- H+OH- 

Это гидролиз по аниону

От слабого электролита в соли присутствует анион CO32-, он будет связываться молекулами воды в слабый электролит – происходит гидролиз по аниону. 

3. Записываем полное ионное уравнение гидролиза – ион слабого электролита связывается молекулами воды

2Na+ + CO32- + H+OH-  (HCO3)- + 2Na+ + OH- 

В продуктах реакции присутствуют ионы ОН-, следовательно, среда щелочная pH>7

4. Записываем молекулярное гидролиза

Na2CO3 HOH  NaHCO3 NaOH 

 

Факторы, влияющие на степень гидролиза.

1). Гидролиз  эндотермическая реакция, поэтому повышение температуры усиливает гидролиз.

2). Повышение концентрации ионов водорода ослабляет гидролиз, в случае гидролиза по катиону. Аналогично, повышение концентрации гидроксид-ионов ослабляет гидролиз, в случае гидролиза по аниону.

3). При разбавлении водой равновесие смещается в сторону протекания реакции, т.е.  вправо, степень гидролиза возрастает.

4). Добавки посторонних веществ могут влиять на положение равновесия в том случае, когда эти вещества реагируют с одним из участников реакции. Так, при добавлении к раствору сульфата меди 

2CuSO4 + 2H2  (CuOH)2SO4 H2SO4 

раствора гидроксида натрия, содержащиеся в нем гидроксид-ионы будут взаимодействовать с ионами водорода. В результате их концентрация уменьшится, и, по принципу ЛеШателье, равновесие в системе сместится вправо, степень гидролиза возрастет. А если к тому же раствору добавить раствор сульфида натрия, то равновесие сместится не вправо, как можно было бы ожидать (взаимное усиление гидролиза) а наоборот, влево, из-за связывания ионов меди в практически нерастворимый сульфид меди.

5). Концентрация соли. Рассмотрение этого фактора приводит к парадоксальному выводу: равновесие в системе смещается вправо, в соответствии с принципом ЛеШателье, но степень гидролиза уменьшается. Понять это помогает константа равновесия. Да, при добавлении соли, то есть фосфат-ионов 

Rb3PO4 + H2O  Rb2HPO4 + RbOH, 

равновесие будет смещаться вправо, концентрация гидрофосфат и гидроксид-ионов будет возрастать. Но из рассмотрения константы равновесия этой реакции ясно, что для того, чтобы увеличить концентрацию гидроксид-ионов вдвое, нам надо концентрацию фосфат-ионов увеличить в 4 раза! Ведь значение константы должно быть неизменным. А это значит, что степень гидролиза, под которой можно понимать отношение [OH–] / [PO43–], уменьшится вдвое.

Так для наших примеров 1 и 2 выражения констант равновесия (констант гидролиза) имеют вид:

2CuSO4 + 2H2 (CuOH)2SO4 H2SO4 (1)

Rb3PO4 H2 Rb2HPO4 RbOH (2)

Мы возвращаемся к стихотворению и отвечаем, почему же Ваня боялся зайти в море.

Значение гидролиза: Гидролиз имеет большое практическое значение для человека, касаясь органических веществ: жиров, спиртов, мыла, крахмала, которые подробно изучаются в 10 классе.

 

3. Закрепление изученного материала

№ 1. Запишите уравнения гидролиза солей и определите среду водных растворов (рН) и тип гидролиза: Na2SiO3 , AlCl3, K2S.

№ 2. Составьте уравнения гидролиза солей, определите тип гидролиза и среду раствора: сульфита калия, хлорида натрия, бромида железа (III).

№ 3. Составьте уравнения гидролиза, определите тип гидролиза и среду водного раствора соли для следующих веществ: сульфид Калия - K2S,  бромид алюминия - AlBr3,  хлорид лития – LiCl, фосфат натрия - Na3PO4,  сульфат калия - K2SO4,  хлорид цинка - ZnCl2, сульфит натрия - Na2SO3,  сульфат аммония - (NH4)2SO4,  бромид бария - BaBr2 .

 

4. Домашнее задание

П. 6, упр. 9 на стр. 24





загрузка...
загрузка...