Гидролиз – это химическое взаимодействие ионов растворенной соли с водой, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением pH среды. 1.Na3PO4 это соль сильного основания (щелочи) NaOH и средней кислоты (фосфорной) H3PO4. Гидролиз соли идет по анионному типу, т.к. катион Na+, связываясь с гидроксил-анионом OH¯, образует сильный электролит NaOH, который диссоциирует на ионы. Фосфорная трехосновная кислота образует три вида солей: NaH2PO4 –первичный фосфат Na, хорошо растворимый Na2HPO4 – вторичный фосфат Na, практически нерастворимый Na3PO4- третичный фосфат Na, практически нерастворимый. Из этого ясно, что при гидролизе Na3PO4, т.е. реакции, идущей до образования слабодиссоциирующей (плохорастворимой) соли, будет образовываться вторичный фосфат натрия Na2HPO4. 1 ступень Ионно-молекулярное уравнение PO4¯³ + H2O ↔ HPO4¯² + OH¯ Молекулярное уравнение: Na3PO4 + H2O ↔ Na2HPO4 + NaOH 2 ступень Ионно-молекулярное уравнение Na2HPO4 + H2O↔ H2PO4¯² +OH¯ Молекулярное уравнение Na2HPO4 + H2O↔ NaH2PO4 + NaOH 3 ступень Ионно-молекулярное уравнение H2PO4¯+ H2O = H3PO4 + OH¯ Молекулярное уравнение NaH2PO4 + H2O = H3PO4 + NaOH Обычно реакция идет по первой ступени, далее накапливаются гидроксильные ионы OH¯ и не дают реакции идти до конца. Так как образуется кислая соль и сильное основание (щелочь), реакция раствора будет щелочная, т.е. pH>7. 2.СольK2S, сульфид калия – это соль сильного основания и слабой фтористоводородной кислоты H2S. Гидролиз соли будет идти в две ступени, т.к. сероводородная кислота двухосновна, по анионному типу. СольK2S при растворении в воде диссоциирует на катион К+ и сульфид-анион S¯². Катион К+ не может связать гидроксильный анион, т.к. при этом образуется сильный электролит KOH, который тут же диссоциирует на ионы, а сульфид-анион S¯² слабой кислоты связывается с гидроксильной группой в малодиссоциирующее соединение. 1 ступень Ионно-молекулярное уравнение S¯² + H2O = HS¯ + OH¯ Молекулярное уравнение K2S + H2O = KHS + KOH 2 ступень Ионно-молекулярное уравнение HS¯ + H2O = H2S + OH¯ Молекулярное уравнение KHS + H2O = H2S + KOH Гидролиз протекает по первой ступени с образованием сильнощелочной реакции, pH>7.
3.CuSO4, сульфат меди – соль сильной кислоты и слабого многокислотного основания .Cu(OH)2 . Гидролиз соли будет идти с образованием катионов основной соли CuOH+. 1 ступень Ионно-молекулярное уравнение Cu+² + H2O↔ CuOH+ + H+ Молекулярное уравнение CuSO4+ H2O ↔ (CuOH)2SO4 + H2SO4 По 2 ступени реакция не пойдет из-за образующегося избытка ионов водорода сильной серной кислоты. Среда имеет кислую реакцию, pH<7.
Соляную кислоту HCl получают из газообразного хлороводорода HCl. Хлороводород получают из хлорсодержащих солей, в данном случае из NaCl, MgCl2, CaCl2. Остальные примеси не имеют значение. На эту смесь действуют конц. серной кислотой и при этом выделится газ хлороводород. Причём, NaCl + … = HCl + … 1 моль соли – 1 моль газа CaCl2 + … = 2 HCl + … 1 моль соли – 2 моль газа MgCl2 + … = 2 HCl + … 1 моль соли – 2 моль газа (по числу атомов хлора в молекулах) Теперь расчёты. m(NaCl)=1000 г * 0,97= 970 г; m(MgCl2) = 1000 г * 0,0018 = 1,8 г m(CaCl2) = 1000 г * 0,0019 = 1,9 г По формуле n=m/M где: n – количество вещества, моль m – масса соли, г M – молярная масса соли, г/моль (по таблице Менделеева) найдём количество вещества каждой соли. n(NaCl)= 970/58,5 = 16,581 моль n(MgCl2)= 1,8/95 = 0,019 моль n(CaCl2)= 1,9/111 = 0,017 моль С учётом сказанного выше мы получим: 16,581 + 0,019*2 + 0,017*2 = 16,65 моль газа HCl, что соответствует массе газа: m(HCl)=M(HCl)*n(HCl)=16,65*36,5=607,8 г газа HCl m(раствора) =m(газа) /(массовую долю газа в растворе) = m(раствора) =607,8 г / 0,36 =1688,5 г ОТВЕТ: Из 1 кг аральской поваренной соли можно получить 1688,5 г 36 %-ной соляной кислоты.
1.Na3PO4 это соль сильного основания (щелочи) NaOH и средней кислоты (фосфорной) H3PO4. Гидролиз соли идет по анионному типу, т.к. катион Na+, связываясь с гидроксил-анионом OH¯, образует сильный электролит NaOH, который диссоциирует на ионы.
Фосфорная трехосновная кислота образует три вида солей:
NaH2PO4 –первичный фосфат Na, хорошо растворимый
Na2HPO4 – вторичный фосфат Na, практически нерастворимый
Na3PO4- третичный фосфат Na, практически нерастворимый.
Из этого ясно, что при гидролизе Na3PO4, т.е. реакции, идущей до образования слабодиссоциирующей (плохорастворимой) соли, будет образовываться вторичный фосфат натрия Na2HPO4.
1 ступень
Ионно-молекулярное уравнение
PO4¯³ + H2O ↔ HPO4¯² + OH¯
Молекулярное уравнение:
Na3PO4 + H2O ↔ Na2HPO4 + NaOH
2 ступень
Ионно-молекулярное уравнение
Na2HPO4 + H2O↔ H2PO4¯² +OH¯
Молекулярное уравнение
Na2HPO4 + H2O↔ NaH2PO4 + NaOH
3 ступень
Ионно-молекулярное уравнение
H2PO4¯+ H2O = H3PO4 + OH¯
Молекулярное уравнение
NaH2PO4 + H2O = H3PO4 + NaOH
Обычно реакция идет по первой ступени, далее накапливаются гидроксильные ионы OH¯ и не дают реакции идти до конца.
Так как образуется кислая соль и сильное основание (щелочь), реакция раствора будет щелочная, т.е. pH>7.
2.СольK2S, сульфид калия – это соль сильного основания и слабой фтористоводородной кислоты H2S. Гидролиз соли будет идти в две ступени, т.к. сероводородная кислота двухосновна, по анионному типу. СольK2S при растворении в воде диссоциирует на катион К+ и сульфид-анион S¯². Катион К+ не может связать гидроксильный анион, т.к. при этом образуется сильный электролит KOH, который тут же диссоциирует на ионы, а сульфид-анион S¯² слабой кислоты связывается с гидроксильной группой в малодиссоциирующее соединение.
1 ступень
Ионно-молекулярное уравнение
S¯² + H2O = HS¯ + OH¯
Молекулярное уравнение
K2S + H2O = KHS + KOH
2 ступень
Ионно-молекулярное уравнение
HS¯ + H2O = H2S + OH¯
Молекулярное уравнение
KHS + H2O = H2S + KOH
Гидролиз протекает по первой ступени с образованием сильнощелочной реакции, pH>7.
3.CuSO4, сульфат меди – соль сильной кислоты и слабого многокислотного основания .Cu(OH)2 . Гидролиз соли будет идти с образованием катионов основной соли CuOH+.
1 ступень
Ионно-молекулярное уравнение
Cu+² + H2O↔ CuOH+ + H+
Молекулярное уравнение
CuSO4+ H2O ↔ (CuOH)2SO4 + H2SO4
По 2 ступени реакция не пойдет из-за образующегося избытка ионов водорода сильной серной кислоты. Среда имеет кислую реакцию, pH<7.
На эту смесь действуют конц. серной кислотой и при этом выделится газ хлороводород.
Причём, NaCl + … = HCl + … 1 моль соли – 1 моль газа
CaCl2 + … = 2 HCl + … 1 моль соли – 2 моль газа
MgCl2 + … = 2 HCl + … 1 моль соли – 2 моль газа
(по числу атомов хлора в молекулах)
Теперь расчёты.
m(NaCl)=1000 г * 0,97= 970 г;
m(MgCl2) = 1000 г * 0,0018 = 1,8 г
m(CaCl2) = 1000 г * 0,0019 = 1,9 г
По формуле n=m/M
где:
n – количество вещества, моль
m – масса соли, г
M – молярная масса соли, г/моль (по таблице Менделеева)
найдём количество вещества каждой соли.
n(NaCl)= 970/58,5 = 16,581 моль
n(MgCl2)= 1,8/95 = 0,019 моль
n(CaCl2)= 1,9/111 = 0,017 моль
С учётом сказанного выше мы получим:
16,581 + 0,019*2 + 0,017*2 = 16,65 моль газа HCl,
что соответствует массе газа:
m(HCl)=M(HCl)*n(HCl)=16,65*36,5=607,8 г газа HCl
m(раствора) =m(газа) /(массовую долю газа в растворе) =
m(раствора) =607,8 г / 0,36 =1688,5 г
ОТВЕТ: Из 1 кг аральской поваренной соли можно получить 1688,5 г 36 %-ной соляной кислоты.