无机物水解

2、电子层结构研究表明Ca2+、Sr2+、Ba2+等 盐一般不发生水解，但是电荷相同的Zn2+、 Cd2+、Hg2+等离子在水中都会水解，这种差异 主要是 因为电子层结构的不同而引起的Zn2+、 Cd2+、Hg2+等 离 子 是 18e离子，它们有较 高的有效核电荷和较小的离子半径，因而极 化作用较强，容易使配位水发生分解。而 Ca2+、Sr2+、Ba2+等离子是8e离子，它们具有 较低的有效核电荷和较大的离子半径，极化 作用较弱，不易使配位水发生分解作用，即 不易水解。
4、 水解常伴有其他反应，氧化还原反应和聚 合反应是最常见的。氧化还原反应常发生在非 金属元素间化合物水解的情况下，聚合反应则 常发生在多价金属离子水解的情况下。
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离子夺取水分子中的 OH
–
而释放出 H+ 离子，或 Am– 夺
–
取水分子中的H+而释放出 OH
同，因此产物也不同。
离子，都将破坏水的解离
平衡，这种过程即盐的水解过程。各种离子的性质。
一.影响水解的因素 1、电荷和半径 从水解的本质可见： MA溶于水后是 否能发生水解作用，主要决定于M+或 A-离子 对配位水分子影响（极化作用）的大小，显然 金属离子或阴离子具有高电荷和较小的离子半 径时，它们对水分子有较强的极化作用，因此 容易发生水解，反之低电荷和较大离子半径的 离子在水中不易水解，如AlCl3、SiCl4遇 水 都较易水解： AlCl3+3H2O Al(OH)3+3HCl SiCl4 +4H2O H4SiO4+4HCl 相反，NaCl 、BaCl2在水中基本不发生水 解。
4、温度 除以上分析的结构因素外，温度对水解也有 影响因为通常水解是中和的逆反应，中和反应是 放热的，水解通常是吸热过程，所以升高温度水 解加强。例如：MgCl2在水中很少水解，但加热其 水合物，则发生水解： MgCl2· 2O →Mg(OH)Cl +HCl+ 5H2O 6H Mg(OH)Cl →MgO +HCl 再如:FeCl3在水中会有部分水解 ,可写成： [Fe(H2O)6]3++H2O →[Fe(H2O)5(OH)]2++H3O+ 或Fe3++H2O →Fe(OH)2++ H+ 但加热后会进一步水解，最后得到红棕色凝胶状 [Fe(H2O)3· (OH)3] 沉淀。
即 3SiF4+4H2O
又如：3SnCl4 +3H2O
H4SiO 4+4H++2SiF62SnO2· 2O + 2H2SnCl6 H
三、无机物水解规律
综上可归纳几条无机物水解规律：
1. 随正、负离子极化作用的增强，水解反应加 剧。这包括水解度的增大和水解反应步骤的深化、 离子电荷、电子层结构。半径是影响离子极化作 用强弱的主要内在因素，电荷高、半径小的离子， 其极化作用强。由 18e （如Ca2+、Hg2+）， 18+2e （如Sn2+，Bi3+）以及 2e （如Li+，Be2+） 的构型过渡到 9~17e （如Fe3+， Co2+）构型， 8e离子极化作用依次减弱。共价型化合物水解的 必要条件是电正性原子要有空轨道。
由于相同的理由，硅也容易形成包含 SP3d2杂化轨道的 SiF62-配离子，同理NF3不 易水解，PF3都易水解，而 B 原子虽然也利 用 2S 和 2P轨道成键，但B 为缺电子原子， 成键后仍有空的 2P 轨道存在，所以 B还 可接受电子对形成配位键，这就是卤化硼 强烈水解的原因： H2O + BCl3 [H2O Δ BCl3] HOBCl2 + HCl2 H2O↓ B(OH)3+ 2HCl
5、酸度 由于水解反应是一种可逆平衡，所以 溶液的酸度也会影响水解反应的进行。
二.水解的产物的类型
一种化合物的水解情况主要决定于正负 两种离子水解情况， 负离子水解一般较简单，所以主要讨论正 离子水解的情况。
1、碱式盐
多数无机盐水解后生成碱式盐，这是一种 最常见的水解类型，如： SnCl2 +H2O Sn(OH)Cl↓+HCl BiCl3 +H2O BiOCl +2HCl
总之，离子的极化作用越强该离子在水中 就越容易水解，水解常数的负对数PKn同表示 离子极化能力的Z2/r之间关系表明：Z2/r 值 越大，PKn值越小，水解程度加大，反之亦然。 例如：Na+的 Z2/r=2.2 ×1028c2m‘1，PKn= 14.48， 它基本上不水解，Al3+的 Z2/r= 43.6 ×1028c2m’1，PKn= 5.14它显著的水解， 其水解反应式如下： Al3++6H2O=[Al(H2O)6]3++H2O= H3O++[Al(H2O )5OH]2+，生成的配离子 [Al(H2O )5OH]2+还可以逐级水解。此外，还可 见非稀有气体构型 18e , 8-18e ， 18+2e 的金属离子 ,它们的盐都易于水解。
3、空轨道 已知 C 的卤化物如CF4，CCl4遇水并不发生水解， 但是比C的原子半径大的硅，其卤化物都容易水解， 如：SiX4 +4H2O H4SiO 4+ 4HX 对于SiF4来讲，水解后 所产生的 HF 与部分SiF4生成氟硅酸3SiF4 +4H2O H4SiO 4+4H++2SiF62-这种区别是因为 C只能利用 2S 和 2P 轨道成键，就使得其最大共价数限制在 4，并 阻碍了水分子中氧原子将电子对给予 C. 所以 C的卤化物不水解，而 Si 不仅有可利用的 3S 和 3P轨道形成共价键，而且还有空的3d 轨道， 这样，当遇到水分子时，具有空的3 d 轨道的Si4+接 受了水分子中氧原子的孤对电子，而形成配位键，同 时使原有的键削弱、断裂，这就是卤化硅水解的实质。
2、 温度对水解反应的影响较大，是主要外因， 温度升高时水解加剧。
3、 水解产物一般为碱式盐、氢氧化物、含水 氧化物和酸四种，这个产物顺序与离子的极 化作用增强顺序一致。低价金属离子水解的 产物一般为碱式盐，高价金属离子水解的产 物一般为氢氧化物或含水氧化物。在估计共 价化合物水解产物时，负氧化态的非金属元 素的水解产物一般为氢化物，正氧化态的非 金属元素的水解产物一般为含氧酸。
2、氢氧化物
有些金属盐类水解后最终产物是氢氧 化物，这些水解反应常需要加热以促进水 解的完成，如： AlCl3 +3H2O Al(OH)3 + 3HCl FeCl3 +3H2O Fe (OH)3 + 3HCl
3、含氧酸
许多非金属卤化物和高价金属盐类水解 后生成相应的含氧酸，如： BCl3 +3H2O H3BO3+ 3HCl PCl5 + 4H2O H3PO4 + 5HCl SnCl4 +3H2O H2SnO3 + 4HCl
无机化合物的水解
水解是无机化合物的十分重要的化学性质。无机盐中 除强酸强碱盐外一般都存在着水解的可能性。但是盐中的
酸根阴离子和金属阳离子不一定都发生水解，又可能两者
都水解。实践中有时需要抑制水解的发生，如配制 SnCl2 溶液；有时又利用盐的水解，如制备氢氧化铁溶胶时。
典型的离子化合物 AnMm 溶于水中发生解离，如果Mn+
4、聚合和配合
有些盐发生水解时首先生成碱式盐，接 着又聚合成多核阳离子。 Fe3++H2O [Fe(OH)]2++H+ Fe3++H2O [Fe2(OH)2]4++H+ 当 Fe3+进一步水解时 , 将出现更高的 聚合度.有时水解产物还可以同未水解的无 机物发生配合作用 , 如: SiF4 +4H2O H4SiO 4+4HF2 SiF4 +4HF 4H++2SiF62-