Технологический лицей г.Сыктывкар

Гидролиз солей

 

Цель урока: познакомить учащихся с понятием “гидролиз”, научить писать уравнения гидролиза.

 

Оборудование и реактивы: универсальный индикатор или раствор лакмуса, растворы солей Na₂CO₃, ZnSO₄, KBr или K₂SO₃, AlCl₃, NaCl.

 

План урока:

1.      Организационный момент.

2.      Изложение нового материала.

3.      Задание на дом.

 

План изложения нового материала:

1.      Понятие о среде: кислой, щелочной, нейтральной.

2.      Демонстрация опытов.

3.      Уравнения гидролиза.

4.      Определение гидролиза.

5.      Определение среды по формуле соли.

6.      Упражнения.

 

Ход урока:

1. Понятие о среде: кислой, щелочной, нейтральной.

В водных растворах среда может быть нейтральная, щелочная или кислая.

Что это значит?

а) Кислая – в растворах кислот.

Кислоты диссоциируют с образованием ионов H⁺.

Кислая среда определяется присутствием именно этих ионов. Лакмус в кислой среде окрашивается в красный цвет.

Существует стандартная запись:

 

C (H⁺) > C (OH^-)                                           - кислая среда

 

б) Щелочная среда бывает в растворах щелочей.

Щелочи диссоциируют с образованием ионов OH^-.

           

C (OH^-) > C (H⁺)                                           - щелочная среда

 

лакмус окрашивается в синий цвет.

 

в) Если C (H⁺) = C (OH^-)                              - нейтральная среда

 

Лакмус не меняет окраску, остается фиолетовым.

 

Как образуются соли?

Путем взаимодействия основания с кислотой, которое называется реакцией нейтрализации.

Можно сделать вывод, что в растворе любой соли нейтральная среда. Но это не так.

 

2. Демонстрация опытов.

а) В пробирке – раствор соли Na₂SO₃. Капнули раствор лакмуса. Лакмус окрасился в синий цвет. Значит, среда в растворе карбоната натрия щелочная.

 

б) Другая соль – ZnSO₄. Лакмус окрашивается в растворе этой соли в красный цвет. Следовательно, среда в растворе сульфата цинка кислая.

 

в) Еще один раствор соли – KBr. Фиолетовый раствор лакмуса не меняет цвета, следовательно, в растворе бромида калия среда нейтральная.

 

Итак, оказывается, растворы солей могут иметь либо нейтральную, либо кислую, либо щелочную среду. Почему?

 

3. Уравнения гидролиза.

Мы знаем, что вода – очень слабый электролит. Из 10 миллионов молекул воды лишь одна распадается на ионы.

 

H₂O ↔ H⁺ + OH^-

 

Присутствующие в растворе соли ионы начинают взаимодействовать с молекулами воды. Каким образом это происходит?

 

Ионы Na⁺ могли бы соединиться с OH^-. Получился бы NaOH, но гидроксид натрия - это сильный электролит, то есть в водном растворе в виде молекулы NaOH существовать не может и все равно распадается на ионы Na⁺ и OH^-.

            Другое дело ионы CO₃^2-, которые могут соединиться с H⁺. В конечном счете, образуется угольная кислота – очень слабый электролит, который в водном растворе может находиться в состоянии молекул.

Записываем ионное уравнение реакции первой ступени гидролиза:

 

2Na⁺ + CO₃^2- + H⁺OH^- ↔ 2Na⁺ + OH^- + HCO₃^-

 

Это полное ионное уравнение гидролиза. Какие ионы не участвуют в реакции? Na⁺. Сокращенное ионное уравнение:

 

CO₃^2- + H⁺OH^- ↔ HCO₃^- + OH^-

 

C (OH^-) > C (H⁺)                                           - среда щелочная

           

Рассмотрим другой пример – гидролиз соли ZnSO₄.

 

Катионы Zn²⁺ соединяются с OH^-, в конечном счете может образоваться Zn(OH)₂ – очень слабый электролит. На первой ступени гидролиза образуется устойчивый ион ZnOH⁺.

H₂SO₄ – сильная кислота, диссоциирует на ионы и не может находиться в растворе в виде молекул.

Полное ионное уравнение гидролиза:

Zn²⁺ + SO₄^2- + H⁺OH^- ↔ ZnOH⁺ + SO₄^2- + H⁺

 

Сокращенное ионное уравнение:

 

Zn²⁺ + H⁺OH^- ↔ ZnOH⁺ + H⁺

 

           

C (H⁺) > C (OH^-)                                           - среда кислая

 

4. Определение гидролиза.

Итак, попытаемся сформулировать понятие гидролиза.

Гидролизом называется взаимодействие соли с водой, ведущее к образованию слабого электролита.

Рассмотрим еще один пример – NaBr.

 

Na⁺ + Br^- + H⁺OH^- ↔ Na⁺ + Br^- + H⁺ + OH^-

 

H⁺OH^- ↔ H⁺ + OH^-

 

H⁺ и OH^- поровну, среда нейтральная, но слабый электролит не образовался. Значит, гидролиз не происходит.

 

C (H⁺) = C (OH^-)                               - среда нейтральная, гидролиз не происходит.

 

5. Определение среды по формуле соли.

На сегодняшнем уроке мы можем научиться предсказывать среду в растворе соли, взглянув на формулу.

Например, соль AlCl₃ образована слабым основанием Al(OH)₃ и сильной кислотой HCl. Если соль образуется слабым основанием и сильной кислотой, то в растворе она имеет кислую среду.

Соль Na₂SiO₃ образована сильным основанием NaOH и слабой кислотой H₂SiO₃. Если соль образуется сильным основанием и слабой кислотой, то в водном растворе она имеет щелочную среду.

Соль NaCl образована сильным основанием NaOH и сильной кислотой HCl. Гидролизу не подвергается, среда нейтральная.

 

Еще пример – NH₄CH₃COO. Образована слабым основанием NH₄OH и слабой кислотой CH₃COOH. Это четвертый случай – когда соль образована слабым основанием и слабой кислотой. Такие соли могут подвергаться гидролизу:

 

NH₄⁺ + CH₃COO^- + H⁺OH^- = NH₄OH + CH₃COOH

 

Такие реакции практически необратимы, среда в растворе таких солей зависит от растворимости и силы образующихся основания и кислоты.

 

6. Упражнения.

Напишем уравнения гидролиза первой ступени следующих солей: AlCl₃, Na₂SiO₃, NaCl.

 

Al³⁺ + 3Cl^- + H⁺OH^- ↔ AlOH²⁺ + 3Cl^- + H⁺

 

Al³⁺ + H⁺OH^- ↔ AlOH²⁺ + H⁺

 

C (H⁺) > C (OH^-)                                           - среда кислая

 

2Na⁺ + SiO₃^2- + H⁺OH^- ↔ 2Na⁺ + OH^- + HSiO₃^-

 

SiO₃^2- + H⁺OH^- ↔ HSiO₃^- + OH^-

 

C (OH^-) > C (H⁺)                                           - среда щелочная

 

Na⁺ + Cl^- + H⁺OH^- ↔ Na⁺ + Cl^- + H⁺ + OH^-  

 

H⁺OH^- ↔ H⁺ + OH^-  

 

C (H⁺) = C (OH^-)                               - среда нейтральная, гидролиз не происходит.

 

Самостоятельная работа (можно провести на следующем уроке): написать уравнения реакции гидролиза солей:

I вариант.

Na₂S, FeCl₃, KNO₃;

II вариант.

Na₂SO₄, K₂SiO₃, ZnBr₂;

III вариант.

AlBr₃, KCl, Na₂SO₃;

IV вариант.

K₂S, CuCl₂, NaI.

 

Задание на дом.