60. Ионные реакции. Обратимые и необратимые реакции. ПР.

60. Ионные реакции. Обратимые и необратимые реакции. ПР.

Ионные реакции – реакции в растворах электролитов, при которых не происходит изменения зарядов ионов, входящих в соединения.

Ионные реакции могут быть обратимыми и необратимыми:

Обратимые реакции — химические реакции, протекающие одновременно в двух противоположных направлениях (прямом и обратном), например:

3H2 + N2 ⇆ 2NH3

Направление обратимых реакций зависит от концентраций веществ — участников реакции. По завершении обратимой реакции, т. е. при достижении химического равновесия, система содержит как исходные вещества, так и продукты реакции.

 

Простая (одностадийная) обратимая реакция состоит из двух происходящих одновременно элементарных реакций, которые отличаются одна от другой лишь направлением химического превращения. Направление доступной непосредственному наблюдению итоговой реакции определяется тем, какая из этих взаимно-обратных реакций имеет большую скорость.

Необратимыми называют такие химические процессы, продукты которых не способны реагировать друг с другом с образованием исходных веществ. Примерами необратимых реакций может служить разложение бертолетовой соли при нагревании

2КСlО3 > 2КСl + ЗО2,

Необратимыми называются такие реакции, при протекании которых:

1) образующиеся продукты уходят из сферы реакции - выпадают в виде осадка, выделяются в виде газа,

Na ₂CO ₃ + 2HCl = 2NaCl + CO₂ ↓ + H₂O

2) образуется малодиссоциированное соединение, напри­мер вода:

НСl + NаОН = Н₂О + NаСl

3) реакция сопровождается большим выделением энергии, например горение магния

Произведение концентраций ионов в насыщенном растворе малорастворимого сильного электролита при данной температуре есть величина постоянная (табличная), называемая произведением растворимости.

Произведение растворимости позволяет регулировать процессы образования и растворения труднорастворимых веществ. Например, для в зависимости от величины произведения концентраций ионов и, и сравнив ее с табличным значением произведения растворимости ( ), можно сделать следующие выводы:

§ если > – то раствор ненасыщен, осадок не образуется;

§ если < – раствор насыщен, осадок образуется до тех пор, пока .

б) газообразных (легколетучих) веществ:

например,

Если эту реакцию проводить до конца в открытом сосуде, то удаляется из сферы реакции, т. е. не может участвовать в обратном процессе, и данная реакция идет практически до конца.

в) слабых электролитов (малодиссоциирующих соединений):

например, § образование воды:

§ образование слабого основания:

§ образование слабой кислоты:

При образовании малодиссоциирующих соединений происходит связывание ионов реагирующих веществ, и растворы становятся слабыми проводниками электрического тока.

г) комплексных ионов:

61. Гидролиз солей.: определение, случаи гидролиза, ступенчатый гидролиз.

Гидролиз – это химическая реакция, происходящая при взаимодействии какого-либо вещества (неорганические соли, белки, аминокислоты, углеводы и др. вещества органической природы) с водой.

Если соль образована слабой многоосновной кислотой или слабым многокислотным основанием, то гидролиз данной соли может протекать ступенчато. Число ступеней гидролиза зависит от основности слабой кислоты и кис­лотности слабого основания.

Рассмотрим гидролиз соли, образованной слабой многоос­новной кислотой и сильным основанием. В водном растворе этих солей на первой ступени гидролиза образуется кислая соль вместо кислоты и сильное основание. Ступенчато гидролизуются соли K₂SiO₃, Na₂SO₃, Na₂S, Na₃PO₄ и др.
Размещено на реф. рф
Например, гидролиз Na₂CO₃ должна быть изображен в виде уравнений.

Первая ступень˸ Na₂CO₃ + Н₂О ↔ NaHCO₃ + NaOH;

CO₃^2- + H2O ↔ НCO^-₃ + OH^-.

Продуктами первой ступени гидролиза является кислая соль гидрокарбонат натрия NaHCO₃ и гидроксид натрия NaOH.

Вторая ступень˸ NaHCO₃ + Н₂О ↔ Н₂СО₃ + NaOH;

HCO^-₃ + Н₂О ↔ Н₂СО₃ + ОН^-.

Продуктами второй ступени гидролиза карбоната на­трия Na₂CO₃ являются гидроксид натрия и слабая уголь­ная кислота Н₂СО₃. Гидролиз по второй ступени протека­ет в значительно меньшей степени, чем по первой ступе­ни. Среда раствора соли карбоната натрия Na₂CO₃ - ще­лочная (рН > 7), так как в растворе увеличивается концен­трация гидроксид-ионов ОН^-.

Гидролиз солей трехосновных слабых кислот протека­ет по трем ступеням. В качестве примера приведем урав­нения гидролиза фосфата натрия.

Первая ступень˸ Na₃РО₄ + Н₂О ↔ Na₂НРО₄ + NaOH;

РО₄^3- + Н₂О ↔ НРО₄^2- + NaOH.

Вторая ступень˸ Na₂НРО₄ + Н₂О ↔ NaH₂PO₄ + NaOH;

НРО₄^2- + Н₂О ↔ H₂PO^-₄ + ОН^-.

Третья ступень˸ NaH₂PO₄ + Н₂О ↔ Н₃РО₄ + NaOH;

Н₂РО^-₄ + Н₂О ↔ Н₃РО₄ + ОН^-.

Гидролиз по первой ступени происходит в значительно большей степени, чем по второй. По третьей ступени гид­ролиз фосфата натрия практически не идет.

Рассмотрим гидролиз соли, образованной слабым мно­гокислотным основанием и сильной кислотой. В водных растворах таких солей на первой ступени образуется ос­новная соль вместо основания и сильная кислота. Ступен­чатому гидролизу подвергаются соли˸ MgSO₄, FeCl₃, FeCl₂, ZnCl₂ и др.
Размещено на реф. рф
Например, гидролиз хлорида цинка ZnCl₂ протекает по двум ступеням.

Первая ступень˸ ZnCl₂+ H₂О ↔ ZnOHCl + HC1;

Zn²⁺ + Н₂О ↔ (ZnOH)⁺ + Н⁺.

Вторая ступень˸ ZnOHCl+ H₂O ↔ Zn(OH) ₂ + HC1;

(ZnOH)⁺ + Н₂О ↔ Zn(OH)₂ + H⁺.

Гидролиз соли идет по катиону, так как соль образова­на слабым основанием Zn(OH)₂ и сильной кислотой НСl. Катионы цинка Zn²⁺ связывают гидроксид-ионы ОН^- во­ды. На первой ступени образуется основная соль ZnOHCl и сильная кислота НСl. На второй ступени образуется сла­бое основание Zn(OH)₂ и тоже сильная хлороводородная кислота. Гидролиз по первой ступени протекает значи­тельно больше, чем по второй. В растворе увеличивается концентрация ионов водорода Н⁺ и реакция среды будет кислая (рН < 7).

гидролизу подвергаются только те соли, которые образуют при диссоциации ион от слабого электролита. Соли, образованные сильными основаниями и сильными кислотами гидролизу не подвергаются. Таким образом, возможность протекания гидролиза соли определяется наличием иона от слабого электролита (от кислоты или от основания, реакцией между которыми могла быть образована данная соль).

Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются практически полностью, а в других случаях гидролиз идет незначительно и преимущественно по первой ступени (один моль ион слабого электролита взаимодействует только с одним молем молекул воды).

Реакцию среды при гидролизе можно определить по иону сильного электролита. Если соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты(S2-, CO32-, CN-и др. ), то происходит гидролиз по аниону, а среда будет щелочной.

Процесс гидролиза протекает тем интенсивнее, чем слабее электролит, образовавший соль в процессе реакции нейтрализации. Если соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, то происходит гидролиз по катиону, а среда будет кислотной.

Гидролиз солей, образованных слабым основанием и слабой кислотой, протекает достаточно глубоко (практически полностью).

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. В этом случае равновесие диссоциации воды в присутствии ионов соли почти не нарушается. Поэтому растворы таких солей практически нейтральную реакцию среды.

⇐ Предыдущая21222324252627282930Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: