Exemplul 1 Hidroliza acetat de sodiu, CH3 SOONa. Această sare se formează un anion slab acid și cation CH3COOH NaOH bază puternică. Soluția acestei sări stabilită echilibre hidrolitice care implică ion CH3 COO -:
Ceea ce sa mutat spontan puternic spre stânga, spre formarea de molecule de apă - electrolitul este semnificativ mai slabă decât acidul acetic
Exemplul 2. Hidroliza carbonat de sodiu Na2 CO3. Carbonatul de sodiu este o sare de bază tare și slab NaOH polibazic H2 CO3 acid carbonic. Soluția acestei sări este hidroliză ce implică anionii. În conformitate cu un caracter în trepte a ionilor CO3 disocierea acidului 2- interacțiunea cu moleculele de apă este intensificat proces în două etape:
HCO 3 - + H 2 O ↔ H 2 CO 3 + OH - (etapa 2-lea, este deplasată puternic spre formarea apei). În condiții normale, hidroliza sărurilor fluxurilor medii aproape exclusiv pe prima etapă.
Ambele exemple arată că ionii OH sunt formate prin hidroliza anioni -. totuși soluțiile de astfel de săruri sunt mediu alcalin.
Hidroliza cationul unei baze slabe.
EXEMPLUL 3 Clorură Hidroliza ammoniyaNH4 Cl. Sare NH4 + cation este format dintr-o bază slabă NH3 * H2O HCl și anionul unui acid tare. Reacția de hidroliză care implică numai cationi de sare (NH4 +):
Ca rezultat, echilibrul constant mutat spontan la stânga, soluția de sare conține o cantitate de ioni H + și, prin urmare, are un mediu ușor acid.
Exemplul 4. Hidroliza clorură de cupru (II) CuCl2.
Deoarece hidroxidul de cupru (II) este o mnogokislotnym bază slabă, interacțiunea Cu 2+ ionilor cu apa c este in trepte:
Cu 2+ + HOH ↔ (Cuon) + H + (treapta 1)
(Cuon) + HOH + ↔ Cu (OH) 2 + H + (etapa a 2)
Când dizolvarea sării în mediu de apă curge prin faza de hidroliză 1, adică Aceasta conduce la formarea de săruri bazice ale cationilor. Ecuația hidroliză CuCl2 pentru a forma ionul molecular este de forma:
Cu 2+ + HOH ↔ (Cuon) + H + +
La hidroliza acestui tip de săruri, ca urmare a unui echilibru prezent în soluție pentru un număr de cationi H +. ceea ce conduce la un mediu acid acestor soluții.
Sărurile formate prin hidroliză un cation al unei baze slabe și un anion acid slab.
Exemplul 5. Sărurile formate cu cationi de baze slabe și anionii acizilor slabi (CH3 SOONH4. Cu (NO2) 2), hidrolizate prin ambele cation și anion. Într-o soluție de acetat de amoniu se stabilesc echilibru:
CH3 COO - + HOH ↔ CH3 COOH + OH -
Mediul în acest tip de soluție este aproape de săruri neutre, în funcție de capacitatea relativă de a disocia produși de hidroliză. Astfel, într-o soluție de CH3 SOONH4 este neutru, deoarece acid acetic și hidrat de amoniac sunt electroliții slabi in mod egal.
Exemplul 6. Soluție nitrit de cupru (II) sunt stabilite echilibru:
Cu 2+ + HOH ↔ (Cuon) + H + +
Deoarece HNO2 electrolit slab este mai mică decât de Cu (OH) 2. apoi hidroliza predomina; cationi și mediu slab acid în soluție.
hidroliza completă a sărurilor în soluții apoase.
Anumite săruri, hidroliza cation și anion, de exemplu, sulfuri sau carbonați de aluminiu (Al2 S3. AI2 (CO3) 3), crom (Cr2 S3. Cr2 (CO3) 3) sau fier (III) (Fe2 S3. Fe2 (CO3 ) 3) sunt hidrolizați complet și ireversibil. Deoarece interacțiunea ionilor cu formă de bază ușor solubil în apă și acid instabil sau volatil, care promovează reacția de hidroliză la sfârșitul anului:
Astfel de săruri nu există în soluții apoase și nu pot fi preparate prin reacții schimbătoare de ioni în soluții apoase, din moment ce produsele în loc formate din hidroliza completă.
Teste și misiuni pentru auto
1. Care dintre particule sunt în soluții apoase
a) numai de acid, b) se bazeze numai) ampholyte?
2. În oricare dintre reacțiile ale căror ecuații sunt prezentate mai jos, moleculele de apă sunt: a) un acid, b) baza?
4. Selectați Formula substanțele a căror soluții apoase sunt:
a) acid b) neutru, și c) un mediu alcalin:
5. Selectați formula substanțelor în soluție care va fi mediul cel mai alcalin (temperatura și concentrația molară a soluțiilor de sare sunt aceleași):
6. Selectați formula substanțelor în soluție care va fi mediul cel mai acid (temperatura și concentrația molară a soluțiilor de sare sunt aceleași):
7. Selectați culoarea turnesol și în soluții de sare) Na2 CO3; b) Ba (NO3) 2; în) CuCI2:
8. O soluție de tiocianat de potasiu KCNS are un mediu neutru. Ce tip de acid - puternic sau slab - se referă rodanovodorodnaya acidul NCNS?
9. Selectați substanțele a căror Formula plus față de o soluție de AICI3 spori hidroliza sării:
10. Selectați substanțele a căror Formula plus față de o soluție de K2 S reduce hidroliza sării:
74. La 10 ml dintr-o soluție de HCI 0,1 M s-a adăugat 6 ml de soluție 0,1 M NaOH. Se calculează concentrația de ioni H + în soluția rezultată.
75. La 10 ml dintr-o soluție de HCI 0,1 M s-a adăugat 0,6 g de CH3COOH. Dacă a existat o schimbare semnificativă a concentrației ionilor de H +?
76. La o soluție ce conține 1,38 g de K2 CO3. S-a adăugat 10 ml de soluție 1 M de HCI. Ce substanțe și în ce cantitate conține o soluție nou formată?
77. Înregistrarea reacției ecuațiile ionice de hidroliză: a) AICI3. ) CO3 Na2. Care este mediul în soluția fiecăruia dintre săruri? Ce se întâmplă când drenarea acestor soluții? Asigurați reacțiile de ecuații corespunzătoare moleculare și ion molecular.
Capitolul VIII. Conceptul de compuși complecși și reacții de complexare.
În natură, există o multitudine de compoziție destul de complex de compuși numit complex.
compuși complecși connection- stabile complexe chimice, care sunt în mod necesar datorate suportate de către mecanismul donor-acceptor. Pentru compușii complecși includ:
- metalelor hidroxo, oxizi și hidroxizi sunt amfoteri: Na2 [Zn (OH) 4], K3 [Al (OH) 6], Na3 [Cr (OH) 6];
O trăsătură caracteristică a compușilor complecși este prezența unui agent de complexare, care este dispus în jurul moleculelor (coordonate) sau anioni numite liganzi.
Agentul de complexare - component al compusului complex cu un orbital vacant al atomului, ca și perechile de ligand acceptor de electroni
Ca agent de complexare se extind în general cation hidrogen sau cationi H + și p d - din metal, deoarece acestea din urmă au o mulțime de vacante orbitali atomici (libere) asupra nivelurilor de valență și o taxa nucleară suficient de mare, prin care ei sunt capabili să atragă perechile de electroni de liganzi. Numărul de orbitali atomici vacante oferite de complexare, determină numărul său de coordonare (CN).
Deoarece hidrogen de cationi (H + # 9633;) un orbital vacant, numărul său de coordonare este 1. Valorile numerelor de coordonare ale cationilor P și d - metale depinde de mulți factori, dar acestea sunt de obicei egale cu dublul taxei agentului cation de complexare. Majoritatea numerelor caracteristice de coordonare sunt 2, 4 și 6. Deoarece valoarea CN complexarea egal cu numărul de legături sale covalente cu liganzi care au apărut pe mecanismul donor-acceptor, se caracterizează, de asemenea, valența agentului de complexare în compuși complecși:
# 9633; ag + # 9633; # 9633; cu 2+ # 9633; # 9633; Al 3+ # 9633;
Charge (Ag +) = +1 încărcare (Cu2 +) = +2 încărcare (Al 3+) = +3
QC (Ag +) = 2 QP (Cu 2+) = 4 CN (Al 3+) = 6
Valenței (Ag +) = II valenței (Cu 2+) = IV valenței (Al 3+) = VI
Astfel, caracteristicile complexare în compuși complecși este numărul său de încărcare și coordonarea sau valența.
Ionul de amoniu [NH4 +] joacă rolul de complexare cation H +. și ligandul este o molecula de amoniac.
-molecules liganzi sau anioni, care sunt donatori de perechi de electroni și sunt legate în mod direct la legătura de complexare covalente formate prin donor - mecanismul acceptor.
Liganzii sunt în mod tipic anioni sau molecule care conțin perechi de electroni liberi. Exemplu: OH -. CN -. CNS - și altele, precum și molecule: NH3. H2O: .ligandy în jurul chelator coordonate pentru a forma sfera interioară a compusului complex.
Conexiune sferakompleksnogo internă - o combinație de agent de complexare și liganzi asociați covalent.
În formulele chimice, compuși complecși sfere interioare izolate prin paranteze pătrate. De exemplu, într-un compus cu Na2 [Zn (OH) 4] sferă interioară include un agent de complexare (Zn 2+) și patru liganzi (ioni OH -).
Sfera interioară are adesea o sarcină electrică (z), care este suma algebrică a tuturor taxelor și liganzi de complexare. Sfera interioară ar fi:
a) este încărcat pozitiv, adică, Acesta este un cation:
b) încărcat negativ, adică, Este un anion:
Taxa sferei interioare, și anume cation sau anion complex este compensat de ioni de semn opus, numită convențional sfera exterioară a compusului complex.
Conexiune sferakompleksnogo externă - l cationi sau anioni care neutralizează sarcina ionului complex, asociat legăturii ionice.
Dacă sfera interioară a complexului are o sarcină pozitivă, de exemplu, [Cu (NH3) 4] 2+. apoi în conexiunile sferei exterioare trebuie să fie anioni - Cl -. SO4 2-. NO3 -. În conformitate cu principiul conexiunilor electrice în formula chimică generală a complecșilor amoniac de cupru (II) va avea următoarea formă: [Cu (NH3) 4] CI, [Cu (NH3) 4] SO4. [Cu (NH3) 4] (NO3) 2. Dacă sfera interioară are o sarcină negativă, de exemplu, [Cu (CN) 4] 2-. [Al (OH) 6] 3-. sfera exterioară va forma cationi - K +. Na +, etc. compușii corespunzători cu formulele chimice vor avea forma: K2 [Cu (CN) 4], Na3 [Al (OH) 6].
Compușii complecși cu o sferă interioară încărcată comportă electroliți puternici, adică aproape disociază complet în ioni și exterior ionului complex sferă:
Sfera interioară a compusului complex se comportă ca un electrolit foarte slab, deoarece Noi complexarea covalentă ligand. Prin urmare, în soluții de compuși complecși sferă interioară rezistentă cu greu disociază, ceea ce permite procesul de complexare pentru legarea strânsă a ionilor sau moleculelor sub forma unor compuși complecși.
Exemplul 1: Se determină gradul de oxidare a atomului de plumb din complexul Na2 [Pb (OH) 6].
Decizie. Definim mai întâi încărcătura sferei interne a compusului complex (z), știind că sfera exterioară conține două cation încărcat individual Na +:
2 * (k + 1) + z = 0, z = - 2. Având în vedere că fiecare dintre liganzi este zori -1, se calculează gradul de oxidare a atomului de plumb este x: x + 6 * (- 1) = -2, x = 4
Exemplul 2. Notați formula complexului, în care agentul de complexare este Fe 2+ cu număr de coordinare 6 și liganzi - ioni CN -.
Decizie. Scriem sfera interioară a formulei complexe și se calculează z sa de încărcare: [Fe (CN) 6] z. unde z = 2 + 6 * (- 1) = -4. Deoarece sfera interioară are o sarcină negativă și este un anion, în câmpul magnetic extern trebuie să fie cationi, cum ar fi Na +. K +. complexele corespunzătoare vor avea formula: Na4 [Fe (CN) 6], K4 [Fe (CN) 6].
Compușii complecși se pot prepara prin acțiunea unui exces de reactiv care conține un ligand pentru o substanță care conține ioni (atomi) agent de complexare. Astfel, Na2 [Zn (OH) 4] este formată prin acțiunea unui exces de NaOH în soluție:
ZnO + 2Na + + 2OH - + H2O = 2Na + + [Zn (OH) 4] 2-