鲁科版高二化学水解之讲义
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水解
1.盐类水解的概念与实质
(1)盐类水解的概念:
在溶液中,由于盐的离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质的过程中.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.
(2)盐类水解的实质:
在溶液中由盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质弱酸或弱碱,破坏了水的电离平衡,使其平衡向右移动,引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化.盐类水解可以看做是酸碱中和反应的逆反应,为吸热过程:酸+ 碱盐+ 水
用离子方程式表示为:
弱碱阳离子+ 水弱碱+ 氢离子
弱酸酸根离子+ 水弱酸+ 氢氧根离子
通常盐类水解程度是很小的,且反应前后均有弱电解质存在,所以是可逆反应,不过有些盐能够彻底水解,不存在平衡问题,因此不是可逆反应,这是我们以后会详细介绍的双水解.
【拓展】以CH3COONa为例,CH3COONa溶于水之后,完全电离(因为CH3COONa是强电解质):
CH3COONa=CH3COO- + Na+①
同样,溶液中存在有水的电离平衡:H 2O H+ + OH-②
我们知道,CH3COOH是一种弱酸,在溶液中部分电离,溶液中既然存在CH3COO-和H+,根据可逆反应反应物和
COOH生成.CH3COO- + H+CH3COOH ③
生成物同时共存,那么就一定有CH
把①②③式联立,可得到CH
COONa + H2O CH3COOH + NaOH
这说明CH 3COONa 溶于水后,反应有NaOH 生成,所以溶液显碱性. 上述化学方程式改写成离子方程式.CH 3COO - + H 2
O
CH 3COOH +
OH -
2.水解反应离子方
程式的书写
强碱弱酸盐:
CH 3COONa + H 2O 3COOH + NaOH CH 3COO − + H 2O 3COOH + OH −
强酸弱碱盐:
H 4Cl + H 2O NH 3·H 2O + HCl NH 4+ + H 2O
NH 3·H 2O + H + 书写盐的水解离子方程式时应注意的问题:
① 水和弱电解质应写成分子式,不能写成相应的离子.
② 水解反应是可逆过程,因此要用可逆符号,并不标“↑”、“↓” 符号. (Al 2S 3、Al 2(SO 4)3例外) ③ 多元酸盐的水解是分步进行的.如:CO 32−+ H 2O
HCO 3− +OH −,HCO 3− +H 2O
H 2CO 3 + OH −
多元碱的盐也是分步水解的,由于中间过程复杂,可写成一步,如:
Cu 2++2H 2
O
Cu(OH)2 + 2H + Al 3+ + 3H 2
O
Al(OH)3 + 3H +
注意:多元弱酸的酸根离子既有水解倾向,又有电离倾向,以水解为主,溶液显碱性,以电离为主的,溶液显酸性.
④ 弱酸弱碱盐中阴、阳离子相互促进水解,但仍可以在溶液中大量共存(仍为部分水解)的时候,此双水解仍用“
”表示.如CH 3COONH 4的水解方程式为:NH 4+ + CH 3COO -
CH 3COOH + NH 3‧H 2O
⑤ 盐类水解的离子方程式同样遵循质量守恒定律和电荷守恒定律. ⑥ 要将盐的电离方程式和盐类水解的离子方程式区别开来.
3.盐类水解的类
型及规律
CH 3COONa CH 3COO - + Na
+
H 2O H + + OH
-
+
CH 3COOH
NH 4Cl NH 4+ + Cl -H 2O H + + OH -
+
NH 3·H 2O
(1)盐类水解的类型:
①由强碱和弱酸反应生成的盐,称为强碱弱酸盐,含有以下(CH3COONa)、CO32-、PO43-、S2-、SO32-、ClO-、F-等弱酸根的盐,常会发生水解.
②NH4Cl可以看作是强酸HCl和弱碱NH3·H2O反应生成的盐,我们把这种盐叫做强酸弱碱盐.类似这样的盐还有Al2(SO4)3、FeCl3、CuSO4等.
③由于NaCl电离出的Na+和Cl-都不能与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质,所以强碱强酸盐不能水解,不会破坏水的电离平衡,因此其溶液显中性.强酸强碱盐、难溶于水的盐不水解.
④对于弱酸弱碱盐(NH4Ac),由于一水合氨和醋酸的电离度相近,因此铵离子、醋酸跟离子水解程度相近,从二溶液显中性.
(2)盐类水解的规律
①判断盐类是否能够发生水解及水解后溶液的酸碱性要看组成盐的离子对应的酸或碱的先对强弱,具体为:
有弱才水解,无弱不水解,越弱越水解,都弱都水解;谁强显谁性,同强显中性。具体分析为:
2)对于盐类水解规律的理解及推广:
①强碱弱酸盐水解显碱性,强酸弱碱盐水解显酸性,强酸强碱盐不水解显中性.
弱酸弱碱盐水解后溶液的酸碱性由水解所生成的酸、碱相对强弱决定.
②组成盐的酸或碱越弱,水解程度越大
例如,已知物质的量浓度相同的两种盐溶液,NaA和NaB,其溶液的pH前者大于后者,则酸HA和HB的相对
强弱为HB>HA,这条规律可用于利用盐的pH值判断酸性的强弱.
弱酸的强弱顺序:H3PO4>H2SO3>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO>Al(OH)3
③同浓度的正盐与其酸式盐相比,正盐的水解程度比酸式盐的水解程度大.
④弱酸酸式盐的酸碱性要看酸式酸根电离和水解的相对强弱.HCO3-,HS-,HPO42-在溶液中以水解为主,其溶液显碱性;HSO3-,H2PO4-在溶液中以电离为主,其溶液显酸性.
⑤相同条件下,相互促进水解的盐>单水解的盐>相互抑制水解的盐如(NH4)2CO3>(NH4)2SO4>(NH4)2Fe(SO4)2
二、盐类水解平衡
1.盐类水解平衡的实质:
盐类水解属于离子反应,其实质是:在溶液中盐电离出来的离子与水所电离出来的H+或OH―结合生成弱电解质的反应,其可看成是酸碱中和反应的逆反应.当溶液中盐的水解速率和中和反应速率相等时,处于水解平衡状态.2.影响盐类水解平衡因素
(1)内因:盐本身的性质,主要因素是盐本身的性质,组成盐的酸根对应的酸越弱(或阳离子对应的碱越弱),水解程度就越大.
(2)外因:盐类水解平衡就是反应平衡,当外界条件改变时,水解平衡就会发生移动,并且移动规律遵循勒夏特列原理:
1)温度:盐的水解是吸热反应,因此升高温度,促进水解,水解程度增大.
2)浓度:稀释盐溶液,可以促进水解,盐的浓度越小,水解程度越大.(相当于增加反应物使反应平衡向正反应方向即水解方向移动).而增大盐的浓度,水解平衡虽然正向移动,但水解程度(可与转化率对照比较)减小.3)外加酸碱:外加酸碱能促进或抑制盐的水解.例如水解呈酸性的盐溶液,若加入碱,则会中和溶液中的H+,使平衡向水解方向移动而促进水解,若加酸则抑制水解.可以考虑生成物的浓度改变而与反应平衡进行对照记忆.【拓展】对于不同条件对水解的影响,现以FeCl3和CH3COONa为例具体分析
①Fe3++H 2O Fe(OH)3+3H+ (正反应为吸热)