Хімічна реакція обмінного характеру розчиняється речовини з розчинником називається сольволізу. Якщо розчинником є вода, то процес - гідроліз (окремий випадок сольволізу).
Суть гідролізу солей полягає в тому, що відбувається зсув рівноваги дисоціації води внаслідок зв'язування одного з її іонів з утворенням малодисоційованих або труднорастворимого продукту. Гідроліз йде по-різному в залежності від сили кислоти і підстави, що утворили сіль. Розглянемо різні випадки.
а) Сіль утворена слабкою кислотою і сильною основою (CH3 COONa, KCN, Na2 CO3).
або CH3 COO - + Na + + H2 O CH3 COOH + Na + + OH -
Так як оцтова кислота слабо дисоціює, ацетат-іон пов'язує іон H +. і рівновагу дисоціації води зміщується вправо согласнопрінціпу Лешательє. У розчині накопичуються іони OH - (pH> 7) *.
Якщо сіль утворена багатоосновної кислотою, то гідроліз йде поступово. Наприклад, гідроліз карбонату:
Практичне значення зазвичай має тільки процес, що йде по першому місці, яким, як правило, і обмежуються при оцінці гідролізу солей. Рівновага гідролізу по другому щаблі значно смішаним вліво в порівнянні з рівновагою першого ступеня, оскільки на першому місці утворюється більш слабкий електроліт (HCO3 -), ніж на другий (H2 CO3) (про усунення іонних рівноваг см. Розділ 4.3.3).
У разі многозарядного катіона гідроліз протікає східчасто, наприклад:
I ступінь: Cu 2+ + HOH CuOH + + H +
II ступінь: CuOH + + HOH Cu (OH) 2 + H +
При цьому концентрація іонів водню і pH середовища * в розчині також визначаються головним чином першою сходинкою гідролізу.
В цьому випадку утворюються два малодисоційованих з'єднання, і pH розчину залежить від відносної сили кислоти і підстави.
Якщо продукти гідролізу можуть вилучатися з розчину, то гідроліз протікає до кінця. наприклад:
г) Солі, утворені сильною кислотою і сильною основою. гідролізу не піддавалося, тому що єдиним малодіссоціірующімсоедіненіем є H2 O.
Взаємне посилення гідролізу. Припустимо, що в різних судинах встановилися рівноваги:
Al 3+ + H2 O AlOH 2+ + H +
Обидві солі гідроліз незначно, але якщо розчини змішати, то відбувається зв'язування іонів H + і OH -. Відповідно до принципу Ле-Шательє обидва рівноваги зміщуються вправо, і гідроліз протікає повністю:
Це називається взаємним посиленням гідролізу.
Під ступенем гідролізу мається на увазі відношення частини солі, яка піддається гідролізу, до загальної концентрації її іонів в розчині. позначається # 945; (Або hгідр);
# 945; = (Cгідр / cобщ) · 100%, де cгідр - число молей гидролизованной солі, cобщ - загальне число молей розчиненої солі. Ступінь гідролізу солі тим вище, чим слабкіша кислота або підстава, її утворюють.
Є кількісною характеристикою гідролізу.
Константа гідролізу - константа рівноваги гидролитической реакції. Так константа гідролізу солі дорівнює відношенню твори рівноважних концентрацій продуктів реакції гідролізу до рівноважної концентрації солі з урахуванням стехіометричних коефіцієнтів.
Як приклад нижче наводиться висновок рівняння константи гідролізу солі, утвореним слабкою кислотою і сильною основою:
Рівняння константи рівноваги для даної реакції має вигляд:
Так як концентрація молекул води в розчині постійна, то твір двох постійних можна замінити однією новою - константою гідролізу:
Чисельне значення константи гідролізу отримаємо, використовуючи іонний добуток води і константу дисоціації азотистої кислоти:
підставимо в рівняння константи гідролізу дорівнює:
У загальному випадку для солі, утвореним слабкою кислотою і сильною основою:
. де - константа дисоціації слабкої кислоти, що утворюється при гідролізі
для солі, утвореної сильною кислотою і слабкою основою:
. де - константа дисоціації слабкої основи, що утворюється при гідролізі
для солі, утвореним слабкою кислотою і слабкою основою: