ЕГЭ Гидролиз солей
Наши герои готовятся к ЕГЭ (Единый Государственный Экзамен). Вопрос для обсуждения выбирает Витя.
ВИТЯ
Я не понял суть вопроса.
СЕРЕЖА
Расскажи, и будем добираться до сути.
ВИТЯ.
Вот вопрос:
Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза этой соли.
Название соли Тип гидролиза
А) ортофосфат натрия 1) по катиону
Б) гидрокарбонат кальция 2) по аниону
В) Карбонат аммония 3) по катиону и аниону
Г) нитрат цинка 4) гидролиз отсутствует
СЕРЕЖА
Для того чтобы решить задачу, надо понять ее условие. Для начала: что такое соль?
НАСТЯ
Мы ее добавляем в суп.
СЕРЕЖА
Это частный случай, называемый поваренная соль, или хлорид натрия (NaCl). К ней мы еще вернемся. А вообще соли — это большой класс неорганических соединений. Соль состоит из катиона и аниона.
НАТАША
А это кто такие?
СЕРЕЖА
Катион — элемент, или группа элементов, лишенная электронов. Рассмотрим любимую Настей Поваренную соль. Натрий имеет заряд плюс один. Это означает, что он потерял один электрон. При этом количество протонов в ядре осталось прежним. Химия не занимается ядерными реакциями — это дело физиков. В большинстве реакций происходит отдача и прием электронов. Электроны — валюта химических реакций.
ВИТЯ
Так куда Натрий отдал электрон?
СЕРЕЖА
Конечно Хлору. Поэтому Хлор из нейтрального атома превратился в анион. Анион — это атом, или группа атомов, имеющая лишние электроны. Натрий — металл, с удовольствием отдает, хлор, наоборот, грабитель (типичный неметалл).
ВИТЯ
Значит в соли количество отданных катионом электронов, и полученных анионом равны?
НАТАША
Дошло, наконец.
СЕРЕЖА
Но есть один нюанс, который нам необходимо запомнить для дальнейшего. Среди неорганических веществ выделяют четыре класса соединений: оксиды, кислоты, основания и соли. Оксиды содержат один или несколько атомов кислорода, но о них мы сегодня говорить не будем. Кислоты содержат Протон. Протон — это атом Водорода, лишенный Электрона. Основания содержат гидроксид-ион. В нем имеется лишний электрон.
А соли определяют от обратного. Они содержат анион и катион, но не содержат Протона или Гидроксид-иона. Это важнейший факт.
НАСТЯ
Почему?
СЕРЕЖА
Теперь мы переходим к Гидролизу. Гидролиз — это распад соли под действием воды. При этом и Вода распадается на Протон и Гидроксид-ион. Что двигает эту реакцию? Стремление к образованию осадка или газа. В таблице растворимости, которую выдают на ЕГЭ, осадок обозначают буквой «Н». Есть две соли, которые при своем образовании, сразу распадаются на газ и воду. Это Гидроксид Аммония и Карбонат Кальция.
Таким образом, при реакции растворимой соли с водой, мы имеем четыре случая.
1) Образуется осадок с катионом соли (или газ). В связь вступает гидроксид-ион; ионы водорода свободно плавают в растворе — среда кислая.
2) Образуется осадок с анионом соли (или газ). В связь вступает Протон Воды. Гидроксид-ионы свободны — среда щелочная.
3) Образуются два осадка. Гидролиз по катиону и аниону. Среда слабощелочная или слабокислая.
4) Нерастворимого соединения не образуется. Среда нейтральная.
НАТАША
Мы должны знать, какие кислоты и основания сильные, т.е. хорошо растворяются (диссоциируют).
СЕРЕЖА
Сильные кислоты: Серная, Соляная (Хлороводородная), Азотная, Йодоводородная, Бромоводородная, Кремниевая
Слабые кислоты: Фтороводородная, Уксусная, Сероводородная
Сильные основания: Гидроксид Натрия, Гидроксид Калия, Гидроксид Стронция, Гидроксид Бария.
Слабые основания: Гидроксид Аммония, Гидроксид Алюминия, Гидроксид Цинка
(все нерастворимые)
Приходим к выводу: если соль образована нерастворимыми кислотой и основаниями, то она подвергается гидролизу. Если нерастворима кислота — гидролиз по аниону. Если нерастворимо основание — гидролиз по катиону. Если нерастворимы кислота и основание, входящие в соль, гидролиз происходит по катиону и аниону. Если кислота и основание, входящие в соль, нерастворимы — среда слабощелочная или слабокислая.
НАСТЯ
Я думаю, пора к задаче.
СЕРЕЖА
Первый вопрос — ортофосфат натрия. Ортофосфат — это то же самое, что Фосфат — слабая кислота. Слабая кислота, а гидроксид Натрия — весьма сильное основание. Поэтому гидролиз будет протекать по аниону.
Угольная кислота, очевидно слабее, гидроксида Кальция. Поэтому гидролиз по аниону. Ионы стремятся к тому с кем крепче.
Карбонат аммония — соль слабой кислоты и слабого основания. Поэтому гидролиз пойдет по аниону и катиону.
Нитрат Цинка — соль сильного основания и сильной кислоты. Вывод — гидролиза не будет.
ВИТЯ
Сережа — ты гений!
НАСТЯ
Просто он кроме сказок книги читает.