Во всех случаях гидролиз ступенчатый, идет в 2 стадии, т. е. по 2 ступеням, кроме случая (4) - здесь по 3 ступеням, т. к. фосфорная кислота - 3-основная. Гидролиз по первой ступени идет значительно сильнее, чем по второй и, тем более, по третьей, поэтому часто записывают гидролиз только по первой ступени. Гидролиз - обратимый процесс, поэтому во всех уравнениях вместо знака равенства нужен знак обратимости
Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один
\2ZnSO4 + 2H2O = (ZnOH)2SO4 + H2SO4
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
(ZnOH)2SO4 + 2H2O = 2Zn(OH)2 + H2SO4
ZnOH+ + H2O = Zn(OH)2 + H+
2) Соль слабого основания (Cu(OH)2) и сильной кислоты (HCl). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
CuCl2 + H2O = Cu(OH)Cl + HCl
Cu2+ + H2O = CuOH+ + H+
Cu(OH)Cl + H2O = Cu(OH)2 + HCl
CuOH+ + H2O = Cu(OH)2 + H+
3) Соль сильного основания (NaOH) и слабой кислоты (H2SO3). Гидролиз по аниону. Среда щелочная.
Na2SO3 + H2O = NaHSO3 + NaOH
SO3 2- + H2O = HSO3 - +OH-
NaHSO3 + H2O = H2SO3 + NaOH
HSO3 - +H2O = H2SO3 + OH-
4) Соль сильного основания (КOH) и слабой кислоты (H3РO4). Гидролиз по аниону. Среда щелочная.
K3PO4 + H2O = K2HPO4 + KOH
PO4 3- + H2O = HPO4 2- + OH-
K2HPO4 + H2O = KH2PO4 + KOH
HPO4 2- + H2O = H2PO4 - +OH-
KH2PO4 + H2O = H3PO4 + KOH
H2PO4 - +H2O = H3PO4 + OH-
5) Соль слабого основания (Zn(OH)2) и сильной кислоты (HCl). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
ZnCl2 + H2O = ZnOHCl + HCl
Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+
ZnOHCl + H2O = Zn(OH)2 + HCl
ZnOH+ + H2O = Zn(OH)2 + H+
6) Соль слабого основания (Fe(OH)2) и сильной кислоты (H2SO4). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
2FeSO4 + 2H2O = (FeOH)2SO4 + H2SO4
Fe2+ + H2O = FeOH+ + H+
(FeOH)2SO4 + 2H2O = 2Fe(OH)2 + H2SO4
FeOH+ + H2O = Fe(OH)2 + H+
7) Соль слабого основания (Ni(OH)2) и сильной кислоты (HNO3). Гидролиз по катиону. Среда кислая.
Ni(NO3)2 + H2O = (NiOH)NO3 + HNO3
Ni2+ + H2O = NiOH+ + H+
(NiOH)NO3 + H2O = Ni(OH)2 + HNO3
NiOH+ + H2O = Ni(OH)2 + H+
Во всех случаях гидролиз ступенчатый, идет в 2 стадии, т. е. по 2 ступеням, кроме случая (4) - здесь по 3 ступеням, т. к. фосфорная кислота - 3-основная.
Гидролиз по первой ступени идет значительно сильнее, чем по второй и, тем более, по третьей, поэтому часто записывают гидролиз только по первой ступени.
Гидролиз - обратимый процесс, поэтому во всех уравнениях вместо знака равенства нужен знак обратимости
Первым элементом с таким нарушением является хром. Рассмотрим подробнее его электронное строение (рис. 6.16 а). У атома хрома на 4s-подуровне не два, как этого следовало бы ожидать, а только один электрон. Зато на 3d-подуровне пять электронов, а ведь этот подуровень заполняется после 4s-подуровня (см. рис. 6.4). Чтобы понять, почему так происходит, посмотрим, что собой представляют электронные облака 3d-подуровня этого атома.
Каждое из пяти 3d-облаков в этом случае образовано одним электроном. Как вы уже знаете из § 4 этой главы, общее электронное облако таких пяти электронов имеет шарообразную форму, или, как говорят, сферически симметрично. По характеру распределения электронной плотности по разным направлениям оно похоже на 1s-ЭО. Энергия подуровня, электроны которого образуют такое облако, оказывается меньше, чем в случае менее симметричного облака. В данном случае энергия орбиталей 3d-подуровня равна энергии 4s-орбитали. При нарушении симметрии, например, при появлении шестого электрона, энергия орбиталей 3d-подуровня вновь становится больше, чем энергия 4s-орбитали. Поэтому у атома марганца опять появляется второй электрон на 4s-АО.
Сферической симметрией обладает общее облако любого подуровня, заполненного электронами как наполовину, так и полностью. Уменьшение энергии в этих случаях носит общий характер и не зависит от того, наполовину или полностью заполнен электронами какой-либо подуровень. А раз так, то следующее нарушение мы должны искать у атома, в электронную оболочку которого последним "приходит"девятый d-электрон. И действительно, у атома меди на 3d-подуровне 10 электронов, а на 4s-подуровне только один