山西师范大学高等无机化学12 无机物性质规律水解PPT课件

④ 温度对水解反应的影响较大，是主要的外 因，温度升高时水解加剧。
⑤ 不完全亲核水解的产物为碱式盐如BiOCl 、 Sn(OH)Cl ， 完 全 亲 核 水 解 的 产 物 为 氢 氧 化 物 如 Al(OH)3 或 含 水 氧 化 物 、 含 氧 酸 如 H2SiO3 、 H3PO4 等，这个产物顺序与正离子的极化作用增强顺序一 致。低价金属离子水解其产物一般为碱式盐,高价金 属离子水解产物一般为氢氧化物(或含水氧化物)， 正氧化态的非金属元素的水解产物一般为含氧酸。
应的最终产物可以是一种酸和一种碱。例：
AlCl3 + 3H2O ＝ Al(OH)3 + 3HCl CrCl3 + 3H2O ＝ Cr(OH)3 + 3HCl
FeCl3 + 3H2O ＝ Fe(OH)3 + 3HCl
1.2 酸和碱式盐 多数阳离子的水解反应进行的不够彻底，
于是生成碱式盐和一种酸。如：
2. 影响水解的因素
2.1 阳离子极化能力的影响 ※ 阳离子的水解能力与离子极化作用有关，离 子极化作用越强，越易发生水解。
※ 影响阳离子极化能力的因素有三方面：
电荷 半径
构型
※ 所以碱金属离子不水解，而高价金属离子、 过渡金属离子易水解。
※ 水解产物也与极化能力有关： 低价金属离子水解产物一般为碱式盐； 高价金属离子水解产物一般为氢氧化物或含 水氧化物； 正氧化态的非金属元素水解 产物一般为含氧酸。
易水解氯化物及水解产物:
1. 水解生成氢氧化物: FeCl3 , AlCl3, CrCl3 2. 水解生成碱式盐:
MgCl2 ,ZnCl2 ,SnCl2 ,CuCl2 ,BeCl2⋅4H2O 3. 水解生成氯氧化物: BiCl3 , SbCl3 4. 水解生成两种酸:
SiCl4 , PCl5 , BCl3 , AsCl5 , AsCl3 5. 水解生成两种碱:
Fe3+ + H2O ＝ Fe(OH)2+ + H+
2Fe(OH)2+ ＝ Fe2(OH)24+
这种水解也 可以看成：
H O
(H2O)4Fe O H
4+
Fe(HO)4
1.3 两种酸 一些化合物中，显正价态的部分并不是
金属，它们与OH- 结合时生成含氧酸，于是 水解的产物也是两种酸。如：
AsCl3 + 3H2O ＝ H＝ H3PO4 + 5HCl
2.2 原子轨道的空间效应 共价型化合物水解的必要条件是 正电性原子 具有空轨道。例SiCl4水解，而 CCl4不水解。 SiF4 + 4H2O ＝ H2SiO4 + 4HF
3.常见氯化物的水解作用
主族金属元素的氯化物, TlCl难溶于水, PbCl2 的溶解度较小,其余的二元氯化物都易溶于水。其 中碱金属和碱土金属的氯化物 (除LiCl、BeCl2及 MgCl2外)溶于水, 在水中完全电离而不发生水解; 其他金属及Li、Be、Mg的氯化物会不同程度地 发生水解。
第一章 元素周期性
1-2 无机化合物性质的规律性
§6 无机化合物的水解
水解是无机化合物的十分重要的性质。无机 盐中除强酸强碱盐外一般都存在水解的可能性。 但水解的程度、水解的产物，以及水解机理都 不尽相同。实际工作中，有时需要控制水解的 发生，如SnCl2等溶液的配制；有时又要利用盐 的水解，如制备氯化铁溶胶等。
一般水解是分步进行的，有些金属在水解时生
成的碱式盐在水中溶解度很小，可沉淀出来：
SnCl2＋H2O＝Sn(OH)Cl↓＋HCl SbCl3＋H2O＝SbOCl↓＋2HCl BiCl3＋H2O＝BiOCl↓＋2HCl
非金属氯化物，除CCl4和NCl3外均强烈水 解生成二种酸：
SiCl4＋4H2O＝H4SiO4＋4HCl PCl3＋3H2O＝H3PO3＋3HCl NCl3的水解产物是一种酸和一种碱： NCl3＋3H2O＝NH3＋3HOCl CCl4难水解。
1.4 生成配位化合物 有些卤化物的水解产物与水解物发生配合作
用，这种情况朵发生在非金属元素水解时。如 SiF4的水解，首先发生的反应是：
SiF4＋4H2O＝H4SiO4＋4HF 之后过量的反应物，与水解产物之一的HF结合 ……3SiF4＋4H2O＝H4SiO4＋4H+ + 2SiF62-
例2: 4BF3＋3H2O＝H3BO3＋ 3 HBF4
由于As(Ⅲ)，P(Ⅴ)的金属性很弱，与OH的结合力很强，因此这类反应很彻底，即使加 入盐酸也很难抑制。高价金属盐类的水解，也 属于这类情况，因为价态高时金属性减弱，如：
SnCl4 + 3H2O ＝ H2SnO3 + 4HCl
生成的含氧酸，经常写成氧化物的水合 物形式，如SnO2·H2O, TiO2·H2O等。
水解过程影响着水的解离平衡，影响着 溶液的酸碱性。
所以要掌握无机化合物的水解规律性。
1. 水解的产物
酸根阴离子水解时，一般生成酸式盐和酸；金属离子 水解时可以生成碱式盐和碱，两者均发生水解时，还将产 生相互影响。因此一种化合物的水解产物要决定于阴、阳 离子的水解情况。
1.1 酸和碱 水解反应是中和反应的逆反应，因此水解反
NaAl(OH)4 , NaCr(OH)4 , Na2Zn(OH)4 , NaSn(OH)3
关于主族元素氯化物的水解大致可归纳出 以下几条规律：
① 正离子具有高的电荷和较小的半径，它们 对水分子有较强的极化作用,因而易发生水解; 反之，低电荷和较大离子半径的离子在水中 不易水解。 ② 由8e(2)、18e 到(18＋2)e 电子构型的正离 子,离子极化作用依次增强，水解变得容易。 ③ 共价型化合物水解的必要条件是中心原子 必须要有空轨道或具有孤电子对。
SnCl2 + H2O ＝ Sn(OH)Cl↓ + HCl SbCl3 + H2O ＝ SbOCl↓ + 2HCl BiCl3 + H2O ＝ BiOCl↓ + 2HCl 如何配制SnCl2、FeCl2、FeCl3、SbCl3等溶液？
有些高价金属离子水解时首先生成碱式盐，然后 这些碱式盐聚合成多核阳离子。如：
⑥ 水解反应也常伴有其他反应，如配合：
3SnCl4＋3H2O