《盐类的水解》 讲义
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《盐类的水解》讲义
一、盐类水解的定义
在溶液中,盐电离出来的离子跟水所电离出来的 H⁺或 OH⁻结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
例如,氯化铵(NH₄Cl)在水溶液中,氯化铵电离出的铵根离子(NH₄⁺)会与水电离出的氢氧根离子(OH⁻)结合生成弱电解质一水合氨(NH₃·H₂O),从而使溶液呈现酸性。
二、盐类水解的实质
盐类水解的实质是盐电离出的离子破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。
水是一种弱电解质,存在着电离平衡:H₂O ⇌ H⁺+ OH⁻。
当盐溶解在水中时,盐电离出的某些离子(如弱酸根离子或弱碱阳离子)会与水电离出的 H⁺或 OH⁻结合,生成弱电解质,导致溶液中 H⁺和OH⁻的浓度不再相等,使溶液呈现出酸碱性。
以醋酸钠(CH₃COONa)为例,醋酸钠电离出的醋酸根离子
(CH₃COO⁻)会与水电离出的 H⁺结合生成弱电解质醋酸
(CH₃COOH),使得溶液中 OH⁻浓度大于 H⁺浓度,溶液呈碱性。
三、盐类水解的特点
1、可逆性
盐类水解是可逆反应,存在水解平衡。
例如,NH₄Cl 的水解反应:NH₄⁺+ H₂O ⇌ NH₃·H₂O + H⁺,在一定条件下达到平衡状态。
2、吸热性
盐类水解是酸碱中和反应的逆反应,中和反应是放热反应,所以盐
类水解是吸热反应。
升高温度,水解平衡会向右移动,水解程度增大。
3、微弱性
盐类水解的程度一般都很小,通常不考虑水解产物对溶液酸碱性的
影响。
但对于某些双水解反应,水解程度可能较大。
四、影响盐类水解的因素
1、盐的本性
组成盐的酸或碱越弱,水解程度越大。
例如,相同浓度的碳酸钠(Na₂CO₃)和醋酸钠(CH₃COONa)溶液,由于碳酸比醋酸更弱,
所以碳酸钠的水解程度大于醋酸钠。
2、浓度
盐的浓度越小,水解程度越大。
稀释溶液,水解平衡向右移动。
3、温度
温度越高,水解程度越大。
4、溶液的酸碱度
外加酸或碱会抑制或促进盐的水解。
例如,在氯化铵溶液中加入盐酸,会抑制氯化铵的水解;在醋酸钠溶液中加入氢氧化钠,会抑制醋
酸钠的水解。
五、盐类水解的规律
1、有弱才水解
只有含有弱酸根离子或弱碱阳离子的盐才会发生水解。
2、无弱不水解
强酸强碱盐(如氯化钠、硫酸钠等)不发生水解,溶液呈中性。
3、谁弱谁水解
盐中的阴离子对应的酸越弱,水解程度越大;阳离子对应的碱越弱,水解程度越大。
4、越弱越水解
对应的酸或碱越弱,水解程度越大。
5、谁强显谁性
当盐中的阴离子水解程度大于阳离子时,溶液显碱性;当阳离子水
解程度大于阴离子时,溶液显酸性。
六、盐类水解的应用
1、配制溶液
例如,配制氯化铁(FeCl₃)溶液时,为了防止氯化铁水解生成氢氧化铁沉淀,通常将氯化铁固体溶解在较浓的盐酸中,再加水稀释。
2、日常生活中的应用
(1)用纯碱(碳酸钠)溶液清洗油污,是因为碳酸钠水解使溶液呈碱性,碱能促进油脂的水解。
(2)泡沫灭火器的原理是利用硫酸铝和碳酸氢钠溶液的双水解反应,产生大量二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而达到灭火的目的。
3、解释化学现象
(1)某些金属氯化物(如氯化镁、氯化铝)在加热蒸干过程中,会水解生成氢氧化物,灼烧后得到氧化物。
(2)铵态氮肥不能与草木灰(主要成分是碳酸钾)混合使用,是因为铵根离子会与碳酸根离子发生双水解反应,生成氨气逸出,降低肥效。
七、盐类水解的离子方程式书写
1、一般形式
盐中的弱酸根离子或弱碱阳离子结合水电离出的 H⁺或 OH⁻生成弱电解质。
例如,碳酸钠的水解:CO₃²⁻+ H₂O ⇌ HCO₃⁻+ OH⁻;HCO₃⁻+ H₂O ⇌ H₂CO₃+ OH⁻。
2、多元弱酸根离子的水解分步进行,以第一步水解为主。
例如,磷酸钠(Na₃PO₄)的水解:PO₄³⁻+ H₂O ⇌ HPO₄²⁻+OH⁻;HPO₄²⁻+ H₂O ⇌ H₂PO₄⁻+ OH⁻;H₂PO₄⁻+ H₂O ⇌H₃PO₄+ OH⁻。
3、多元弱碱阳离子的水解一步完成。
例如,氯化铁的水解:Fe³⁺+ 3H₂O ⇌ Fe(OH)₃+ 3H⁺。
八、双水解反应
当两种盐溶液混合时,如果两种盐分别水解生成的 H⁺和 OH⁻结
合生成水,使两个水解平衡相互促进,水解程度增大,甚至完全反应,这种现象称为双水解反应。
常见的双水解反应有:
1、铝离子(Al³⁺)与碳酸根离子(CO₃²⁻)、碳酸氢根离子(HCO₃⁻)、偏铝酸根离子(AlO₂⁻)等。
2、铁离子(Fe³⁺)与碳酸根离子(CO₃²⁻)、碳酸氢根离子(HCO₃⁻)等。
例如,铝离子和碳酸根离子的双水解反应:2Al³⁺+ 3CO₃²⁻+
3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ 。
九、盐类水解的综合应用实例
1、比较溶液中离子浓度大小
例如,在氯化铵溶液中,由于氯化铵水解使溶液呈酸性,所以离子
浓度大小关系为:c(Cl⁻)> c(NH₄⁺)> c(H⁺)> c(OH⁻)。
2、分析盐溶液的酸碱性
判断不同盐溶液的酸碱性,需要考虑盐的水解情况。
3、盐类水解的实验探究
通过实验可以探究盐类水解的影响因素、水解产物等。
总之,盐类的水解是化学中的一个重要概念,对于理解溶液的酸碱性、化学反应的进行以及实际生活中的许多现象和应用都具有重要意义。
希望同学们通过学习,能够熟练掌握盐类水解的相关知识,并能灵活运用。