При сливании водных растворов карбоната натрия Na2CO3 и хлорида алюминия AICI3 выделяется газ и выпадает осадок. Что это за осадок и какой газ может выделяться в данной обменной реакции? Если мы посмотрим в таблицу растворимости, то в клетке, соответствующей карбонату алюминия, увидим прочерк. В данном случае это означает, что соль разлагается водой, т.е. протекает ее необратимый гидролиз.
В водном растворе и катион алюминия (соответствующий нерастворимому в воде гидроксиду), и карбонат-анион (соответствующий слабой кислоте) подвержены гидролизу. Гидролиз катиона AI3+ протекает с образованием катионов водорода, гидролиз аниона СО32- сопровождается выделением в раствор гидроксид-анионов. При сливании двух растворов за счет взаимного связывания ионов Н+ и ОН- происходит смещение равновесия обоих процессов вправо вплоть до необратимого протекания гидролиза:
AI3+ + H2O ↔ AIOH2+ + H+
CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-
3CO2↑
2AI3+ + 3CO32- + 6H2O ↔ 2AI(OH)3↓ + 3H2CO3
3H2O
Подобным образом полностью гидролизуются сульфиты алюминия и хрома (III), карбоната железа (III) и некоторые другие соли кислородсодержащих кислот. Их нельзя получить реакцией обмена между водными растворами двух солей, содержащих соответствующие ионы.
Необратимый гидролиз бинарных соединений металл – неметалл
Помимо некоторых солей кислородсодержащих кислот, необратимому гидролизу могут подвергаться соли кислот бескислородных. Например, сульфиды алюминия, хрома (III), железа (III) при попадании в воду выделяют сероводород и образуют нерастворимое в воде основание:
Fe2S3 + 6H2O = 2Fe(OH)3↓ + 3H2S↑
Аналогично необратимо гидролизуются карбиды, нитриды, фосфиды активных металлов:
CaC2 + 2H2O = C2H2↑ + Ca(OH)2
Карбид кальция ацетилен
AI4C3 + 12H2O = 3CH4↑ + 4AI(OH)3↓
Карбид алюминия метан
Li3N + 3H2O = NH3 + 3LiOH
Нитрид лития Аммиак
Mg3P2 + 6H2O = 2PH3 + 3Mg(OH)2↓
Фосфид магния Фосфин
Необратимый гидролиз двухэлементных (бинарных) соединений неметаллов
Многие бинарные соединения неметаллов «не выдерживают» испытания водой и необратимо гидролизуются с образованием, как правило, двух кислот: кислородсодержащей (менее электроотрицательный элемент в бинарном соединении) и бескислородной (более электроотрицательный элемент).
SiCI4 + 3H2O = H2SiO3 + 4HCI
P2S5 + 8H2O = 2H3PO4 + 5H2S
Гидролиз органических соединений
О
//
СН3 – С + Н2О = СН3 – СООН + HCI
\ Уксусная кислота
СI
Ацетилхлорид
В живых организмах одним из путей метаболизма жиров является их гидролиз. В кишечнике под влиянием фермента липазы жиры распадаются на глицерин и органические кислоты, которые всасываются стенками кишечника, и в организме синтезируются новые жиры, свойственные данному организму:
СН2 – О – СО – С17Н35 СН2 – ОН
│ │
СН – О – СО – С17Н35 + 3Н2О ↔ СН – ОН + 3С17Н35СООН
│ │
СН2 – О – СО – С17Н35 СН2 – ОН
Тристеарат глицерина Глицерин Стеариновая кислота
Большое значение имеет также гидролиз углеводов. Углеводы, содержащие два и более остатка моносахаридов (вплоть до полисахаридов), подвергаются гидролизу. Конечными продуктами такого процесса являются составляющие молекулу моносахариды.
Гидролиз дисахаридов, например сахарозы, можно представить следующей схемой:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6
сахароза глюкоза фруктоза
Полисахариды гидролизуются ступенчато:
+Н2О +Н2О +Н2О
(С6Н10О5)n (C6H10O5)x C12H22O11 C6H12O6
крахмал декстрины (х<n) мальтоза глюкоза
Гидролиз углеводов катализируется кислотами, а в живых организмах – ферментами. В промышленности гидролизом крахмала получают глюкозу и патоку (смесь декстринов, мальтозы и глюкозы).
Гораздо труднее гидролизуется другой важнейший полисахарид – целлюлоза. Гидролиз целлюлозы в промышленности проводят при длительном кипячении непищевого растительного сырья в присутствии кислоты: отходов лесозаготовки и деревообработки. Процесс также идет ступенчато:
(С6Н10О5)n + nН2О = n C6H12O6
Целлюлоза глюкоза
Также гидролизу подвергаются белки.
СОЛИ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТЫ
Растворимые средние соли фосфорной кислоты подвергаются гидролизу по аниону кислоты и их растворы имеют сильно щелочную реакцию:
Na3PO4 + HOH → Na2HPO4 + NaOH
HOH + PO43- → HPO42- + OH-
Кислые соли фосфорной кислоты (особенно дигидрофосфаты) гидролизуются в значительно меньшей степени, кроме того, образующиеся при этом продукты гидролиза: H2PO4–, H3PO4 – могут частично диссоциировать с образованием ионов Н+. Поэтому в растворах гидрофосфатов среда является слабощелочной, а в растворах дигидрофосфатов даже слабокислой, т.к. процесс диссоциации H2PO4–-ионов превалирует над процессом их гидролиза.
Тренировочные задания:
1. | Установите соответствие между названием соли и её отношением к гидролизу | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | хлорид аммония | 1) | гидролизуется по катиону | |||||
Б) | сульфат калия | 2) | гидролизуется по аниону | |||||
В) | карбонат натрия | 3) | гидролизу не подвергается | |||||
Г) | сульфид алюминия | 4) | гидролизуется по катиону и аниону | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
2. | Установите соответствие между названием соли и способностью ее к гидролизу | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | хлорид аммония | 1) | гидролизу не подвергается | |||||
Б) | сульфат калия | 2) | гидролизуется по катиону | |||||
В) | карбонат натрия | 3) | гидролизуется по аниону | |||||
Г) | сульфид алюминия | 4) | гидролизуется по катиону и аниону | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
3. | Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. | |||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ | ВТОРАЯ СОЛЬ | |||||||
А) | перманганат натрия | 1) | хлорид калия | |||||
Б) | хлорид меди (II) | 2) | фосфид алюминия | |||||
В) | сульфат аммония | 3) | фосфат натрия | |||||
Г) | перхлорат калия | 4) | нитрат цинка | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
4. | Установите соответствие между названием соли и способностью ее к гидролизу | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | пропионат цезия | 1) | гидролизу не подвергается | |||||
Б) | нитрат диметиламмония | 2) | гидролизуется по катиону | |||||
В) | карбонат калия | 3) | гидролизуется по аниону | |||||
Г) | сульфат аммония | 4) | гидролизуется по катиону и аниону | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
5. | Установите соответствие между названием соли и способностью ее к гидролизу | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | фторид цезия | 1) | гидролизу не подвергается | |||||
Б) | нитрат калия | 2) | гидролизуется по катиону | |||||
В) | нитрит натрия | 3) | гидролизуется по аниону | |||||
Г) | сульфид аммония | 4) | гидролизуется по катиону и аниону | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
6. | Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. | |||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ | ВТОРАЯ СОЛЬ | |||||||
А) | сульфит натрия | 1) | сульфат рубидия | |||||
Б) | фторид алюминия | 2) | нитрат железа (II) | |||||
В) | сульфат цинка | 3) | ортофосфат калия | |||||
Г) | нитрат кальция | 4) | ацетат алюминия | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
7. | Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СРЕДА РАСТВОРА | |||||||
А) | сульфид калия | 1) | нейтральная | |||||
Б) | гидрофосфат натрия | 2) | кислая | |||||
В) | дигидрофосфат цезия | 3) | щелочная | |||||
Г) | сульфат цинка | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
8. | Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. | |||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ | ВТОРАЯ СОЛЬ | |||||||
А) | сульфид калия | 1) | сульфат калия | |||||
Б) | сульфид алюминия | 2) | хлорид цинка | |||||
В) | сульфат железа (II) | 3) | ортофосфат натрия | |||||
Г) | нитрат бария | 4) | ацетат метиламмония | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
9. | Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СРЕДА РАСТВОРА | |||||||
А) | нитрит калия | 1) | нейтральная | |||||
Б) | хлорацетат натрия | 2) | кислая | |||||
В) | гидрокарбонат рубидия | 3) | щелочная | |||||
Г) | сульфат алюминия | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
10. | Установите соответствие между двумя солями, отношение которых к гидролизу одинаковое. | |||||||
ПЕРВАЯ СОЛЬ | ВТОРАЯ СОЛЬ | |||||||
А) | сульфат калия | 1) | сульфид калия | |||||
Б) | хлорид железа (II) | 2) | сульфид алюминия | |||||
В) | ортофосфат натрия | 3) | сульфат хрома (II) | |||||
Г) | ацетат метиламмония | 4) | нитрат бария | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
11. | Установите соответствие между названием соли и средой ее водного раствора | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СРЕДА РАСТВОРА | |||||||
А) | сульфит натрия | 1) | нейтральная | |||||
Б) | ацетат калия | 2) | кислая | |||||
В) | фторид рубидия | 3) | щелочная | |||||
Г) | хлорид алюминия | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
12. | 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 | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
13. | Установите соответствие между названием вещества и средой его водного раствора. | |||||||
ВЕЩЕСТВО | СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА | |||||||
А) | иодид бария | 1) | кислотная | |||||
Б) | иодоводород | 2) | нейтральная | |||||
В) | гидроксид кальция | 3) | щелочная | |||||
Г) | бромид железа (II) | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
14. | Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | нитрат натрия | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | карбонат калия | 2) | гидролиза по аниону | |||||
В) | сульфид алюминия | 3) | гидролиз по катиону и аниону | |||||
Г) | хлорид аммония | 4) | гидролизу не подвергается | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
15. | Установите соответствие между названием вещества и средой его водного раствора. | |||||||
ВЕЩЕСТВО | СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА | |||||||
А) | сульфит калия | 1) | нейтральная | |||||
Б) | гидросульфид калия | 2) | кислотная | |||||
В) | нитрат аммония | 3) | щелочная | |||||
Г) | сероводород | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
16. | Установите соответствие между формулой соли и средой ее водного раствора. | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СРЕДА РАСТВОРА | |||||||
А) | Na2S | 1) | кислотная | |||||
Б) | Na2SO4 | 2) | нейтральная | |||||
В) | BeSO4 | 3) | щелочная | |||||
Г) | NaHSO4 | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
17. | Установите соответствие между названием соли и средой в водном растворе этой соли. | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА СОЛИ | |||||||
А) | сульфат цинка | 1) | кислотная | |||||
Б) | карбонат натрия | 2) | нейтральная | |||||
В) | сульфат аммония | 3) | щелочная | |||||
Г) | гидрокарбонат натрия | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
18. | Установите соответствие между названием вещества и средой его водного раствора. | |||||||
НАЗВАНИЕ ВЕЩЕСТВА | СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА | |||||||
А) | сульфид бария | 1) | кислотная | |||||
Б) | хлорид стронция | 2) | нейтральная | |||||
В) | хлороводород | 3) | щелочная | |||||
Г) | гидроксид натрия | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
19. | Установите соответствие между названием соли и ее способностью к гидролизу | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | ацетат аммония | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | бромид аммония | 2) | гидролиза по аниону | |||||
В) | сульфат натрия | 3) | гидролиз по катиону и аниону | |||||
Г) | хлорид железа (III) | 4) | гидролизу не подвергается | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
20. | Установите соответствие между формулой соли и ее способностью к гидролизу. | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | (NH4)(CH3COO) | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | NH4Br | 2) | гидролиза по аниону | |||||
В) | Na2SO4 | 3) | гидролиз по катиону и аниону | |||||
Г) | FeSO4 | 4) | гидролизу не подвергается | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
21. | Установите соответствие между формулой соли и средой ее водного раствора. | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА | |||||||
А) | Na2SO4 | 1) | нейтральная | |||||
Б) | CuSO4 | 2) | кислотная | |||||
В) | NaCIO4 | 3) | щелочная | |||||
Г) | Ba(CIO)2 | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
22. | Установите соответствие между названием соли и ее отношением к гидролизу | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | ОТНОШЕНИЕ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | сульфид алюминия | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | карбонат натрия | 2) | гидролиз не происходит | |||||
В) | сульфат аммония | 3) | гидролиз по аниону | |||||
Г) | гидрокарбонат натрия | 4) | необратимый гидролиз | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
23. | Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза этой соли | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | ортофосфат натрия | 1) | по катиону | |||||
Б) | сульфат алюминия | 2) | по аниону | |||||
В) | нитрит калия | 3) | по катиону и аниону | |||||
Г) | сульфат аммония | 4) | отсутствует | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
24. | Установите соответствие между названием соли и рН среды при ее гидролизе. | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | рН СРЕДЫ ПРИ ГИДРОЛИЗЕ | |||||||
А) | сульфит калия | 1) | рН > 7 | |||||
Б) | хлорид меди | 2) | рН < 7 | |||||
В) | сульфат натрия | 3) | рН = 7 | |||||
Г) | нитрит лития | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
25. | Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза ее в водном растворе. | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | ТИП ГИДРОЛИЗА | |||||||
А) | карбонат натрия | 1) | по катиону | |||||
Б) | нитрат цинка | 2) | по аниону | |||||
В) | фторид натрия | 3) | по катиону и аниону | |||||
Г) | сульфид калия | 4) | гидролиз не происходит | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
26. | Установите соответствие между названием соли и отношением ее к гидролизу | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | ацетат натрия | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | хлорид калия | 2) | гидролиза по аниону | |||||
В) | нитрит аммония | 3) | гидролиз по катиону и аниону | |||||
Г) | нитрат железа (III) | 4) | гидролизу не подвергается | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
27. | Установите соответствие между формулой соли и ее способностью к гидролизу | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СПОСОБНОСТЬ СОЛИ К ГИДРОЛИЗУ | |||||||
А) | NaCH3COO | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | KCI | 2) | гидролиза по аниону | |||||
В) | KNO2 | 3) | гидролиз по катиону и аниону | |||||
Г) | Fe(NO3)3 | 4) | гидролизу не подвергается | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
28. | Установите соответствие между формулой соли и средой ее водного раствора | |||||||
ФОРМУЛА СОЛИ | СРЕДА ВОДНОГО РАСТВОРА | |||||||
А) | Na2CO3 | 1) | нейтральная | |||||
Б) | NaHCO3 | 2) | кислотная | |||||
В) | Fe(CIO4)2 | 3) | щелочная | |||||
Г) | NH4CIO4 | |||||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
29. | Установите соответствие между названием соли и типом гидролиза этой соли | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | ТИП ГИДРОЛИЗА | |||||||
А) | дигидрофосфат натрия | 1) | гидролиз по катиону | |||||
Б) | гидрофосфат натрия | 2) | гидролиза по аниону | |||||
В) | фторид натрия | 3) | гидролиз по катиону и аниону | |||||
Г) | ацетат натрия | 4) | гидролиз не происходит | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
30. | Установите соответствие между названием соли и типом ее гидролиза вводном растворе. | |||||||
НАЗВАНИЕ СОЛИ | ТИП ГИДРОЛИЗА | |||||||
А) | карбонат калия | 1) | по катиону | |||||
Б) | нитрат железа (III) | 2) | по аниону | |||||
В) | гидрокарбонат кальция | 3) | по катиону и аниону | |||||
Г) | бромид железа (II) | 4) | гидролиз отсутствует | |||||
А | Б | В | Г | |||||
Ответ: |
ОТВЕТЫ:
1– 1324
2 – 2134
3 – 1441
4 – 3232
5 – 3134
6– 3421
7 – 3322
8 – 3421
9 – 3332
10 – 4312
11 – 3332
12 – 2231
13 – 2131
14 – 4231
15 – 3322
16 – 3211
17 – 1313
18 – 3213
19 – 3142
20 – 3141
21 – 1213
22 – 4313
23 – 2121
24 – 1231
25 – 2122
26 – 2431
27 – 2421
28 – 3322
29 – 2222
30 – 2121