《盐类的水解》 知识清单
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《盐类的水解》知识清单
一、盐类水解的定义
在溶液中,盐电离出来的离子与水电离出来的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。
要理解盐类水解,首先得清楚水的电离。
水是一种极弱的电解质,存在着微弱的电离平衡:H₂O ⇌ H⁺+ OH⁻。
当盐溶解在水中时,盐电离出的离子可能会与水电离出的 H⁺或 OH⁻结合,从而破坏了水的电离平衡,导致溶液呈现出酸性或碱性。
二、盐类水解的实质
盐类水解的实质就是破坏了水的电离平衡,促进了水的电离。
以醋酸钠(CH₃COONa)为例,醋酸钠在水中完全电离:
CH₃COONa = CH₃COO⁻+ Na⁺。
而水电离出的 H⁺和 OH⁻浓度原本是相等的。
但由于醋酸根离子(CH₃COO⁻)会与水电离出的 H⁺结合生成弱电解质醋酸(CH₃COOH),使得溶液中的 c(H⁺)减小,c(OH⁻)相对增大,溶液就呈现出碱性。
三、盐类水解的规律
一般来说,盐类水解有以下规律:
1、有弱才水解
只有含有弱酸阴离子或弱碱阳离子的盐才会发生水解。
例如,碳酸
钠(Na₂CO₃)中碳酸根离子(CO₃²⁻)是弱酸根离子,氯化铵
(NH₄Cl)中铵根离子(NH₄⁺)是弱碱阳离子,它们都会发生水解。
2、无弱不水解
强酸强碱盐(如氯化钠 NaCl、硫酸钾 K₂SO₄等)在水溶液中不
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
酸或碱越弱,对应的离子水解程度越大。
例如,醋酸的酸性比碳酸弱,所以相同浓度的醋酸钠溶液的水解程度比碳酸钠溶液的水解程度大。
5、谁强显谁性
当盐中的阳离子水解程度大于阴离子时,溶液显酸性;当阴离子水
解程度大于阳离子时,溶液显碱性;当阳离子和阴离子水解程度相当时,溶液显中性。
四、盐类水解的影响因素
盐类水解的程度受到多种因素的影响,主要包括以下几个方面:
1、温度
升高温度能促进盐类的水解。
因为水解反应是吸热反应,温度升高,平衡向吸热方向移动,即向水解方向移动,水解程度增大。
2、浓度
盐溶液浓度越小,水解程度越大。
这是因为浓度越小,离子相互碰
撞结合成分子的机会越小,水解程度就越大。
3、溶液的酸碱度
(1)外加酸或碱
外加酸或碱能抑制或促进盐的水解。
例如,在氯化铵溶液中加盐酸,会抑制铵根离子的水解;在碳酸钠溶液中加氢氧化钠,会抑制碳酸根
离子的水解。
(2)同离子效应
在盐溶液中加入与盐含有相同离子的强电解质,会抑制盐的水解。
例如,在醋酸钠溶液中加入醋酸,会抑制醋酸根离子的水解。
五、盐类水解的应用
盐类水解在日常生活和生产中有广泛的应用:
1、泡沫灭火器
泡沫灭火器中装有硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液。
硫酸铝中的铝离子(Al³⁺)水解呈酸性,碳酸氢钠中的碳酸氢根离子(HCO₃⁻)水解呈碱性。
当两者混合时,相互促进水解,产生大量的二氧化碳气体和氢
氧化铝沉淀,从而达到灭火的目的。
2、明矾净水
明矾(KAl(SO₄)₂·12H₂O)溶于水后,铝离子水解生成氢氧化铝
胶体。
氢氧化铝胶体具有吸附性,能吸附水中的悬浮杂质而使其沉降,从而达到净水的目的。
3、配制易水解的盐溶液
在配制易水解的盐溶液(如氯化铁溶液、硫化钠溶液等)时,通常
需要加入少量相应的酸或碱来抑制盐的水解。
4、化肥的使用
铵态氮肥(如氯化铵、硫酸铵等)不能与草木灰(主要成分是碳酸钾)混合使用。
因为铵根离子水解呈酸性,碳酸根离子水解呈碱性,
二者混合会相互促进水解,导致氮元素流失,降低肥效。
六、盐类水解的离子方程式书写
书写盐类水解的离子方程式时,一般遵循以下原则:
1、一般用“⇌”连接,不写“=”。
因为盐类水解是可逆反应,只有在水解程度很大时(如加热条件下
的氯化铁溶液)才用“=”。
2、多元弱酸根离子分步水解,以第一步水解为主。
例如,碳酸根离子的水解:CO₃²⁻+ H₂O ⇌ HCO₃⁻+ OH⁻;HCO₃⁻+ H₂O ⇌ H₂CO₃+ OH⁻。
3、多元弱碱阳离子的水解一步写完。
例如,铝离子的水解:Al³⁺+ 3H₂O ⇌ Al(OH)₃+ 3H⁺。
4、水解程度一般很小,水解产物的浓度很小,气体、沉淀一般不标“↑”“↓”。
七、盐类水解的相关计算
盐类水解的计算通常涉及溶液中离子浓度的大小比较、pH 的计算等。
1、离子浓度的大小比较
(1)单一溶液
对于含有一种溶质的溶液,需要考虑盐的水解和电离。
例如,在碳酸钠溶液中,c(Na⁺)> c(CO₃²⁻)> c(OH⁻)> c(HCO₃⁻)>c(H⁺)。
(2)混合溶液
对于混合溶液,需要先判断是否发生反应,再考虑水解和电离。
例如,等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠溶液混合,醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度,所以 c(CH₃COO⁻)> c(Na⁺)>
c(CH₃COOH) > c(H⁺)> c(OH⁻)。
2、 pH 的计算
对于水解呈酸性或碱性的盐溶液,可以根据水解平衡常数和离子浓度来计算 pH。
但在实际计算中,通常采用近似处理的方法。
总之,盐类的水解是化学中的一个重要概念,理解和掌握盐类水解的相关知识,对于深入学习化学、解决实际问题都具有重要的意义。