盐类的水解反应yanlei de shuijie fanying
盐类溶于水后,电离出的阴、阳离子会与水分子发生一定的作用。其中极化能力较强的离子,能与水电离出的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质,促使水分子中的氢氧键断裂,破坏了水的电离平衡,这个过程称为盐类的水解。阳离子中,碱金属离子,Ca2+,Sr2+,Ba2+等极化能力差,基本不水解;过渡金属离子,Al3+,Be+,NH+4等极化能力强,它们与氢氧根离子形成弱碱,水解很明显。阴离子中,ClO-4,Cl-,Br-,I-,NO-3SO2-4等极化能力差,基本不水解; CO2-3,S2-,F-,SiO2-3,ClO-及有机酸根离子等极化能力强,它们与氢离子形成弱酸,水解很明显。
盐类的水解及表示方法有以下规律:
❶盐类水解的实质是组成盐的弱碱阳离子、弱酸阴离子的水解,故强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱碱弱酸盐水解,强酸强碱盐不水解。酸碱越弱,对应的阴、阳离子水解越强烈。弱酸弱碱盐水解时,阴、阳离子都与水作用,且互相促进,所以水解程度较大。一般情况下,大多数盐类的水解程度不大,没有产生沉淀或气体的现象,反应是可逆的。
❷盐类的水解通常用离子方程式表示。其中多元弱酸根的水解分步进行,每步只与一个水分子作用,其中以第一步水解为主; 多元弱碱的阳离子水解情况复杂,一般直接表示为生成弱碱和氢离子。根据离子方程式可写出有关的化学方程式。例如,醋酸钠、碳酸钾、硫酸铝和醋酸铵水解的离子方程式及化学方程式如下:
CH3COONa:
CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
CH3COONa+H2O
CH3COOH+NaOH
K2CO3:
CO2-3+H2O
HCO-3+OH-
HCO-3+H2O
H2CO3+OH-
K2CO3+H2O
KHCO3+KOH
KHCO3+H2O
H2CO3+KOH
Al2(SO4)3:
Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+
Al2(SO4)3+6H2O
2Al(OH)3+3H2SO4
CH3COONH4:
CH3COO-+NH+4+H2O
CH3COOH+NH3·H2O
CH3COONH4+H2O
CH3COOH+NH3·H2O
❸某些弱酸弱碱盐水解十分强烈,可全部转化为相应的碱和酸,出现沉淀和气体。例如,硫化铝、碳酸铁、硫化铬等
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
Fe2(CO3)3+3H2O=2Fe(OH)3↓+3CO2↑
Cr2S3+6H2O=2Cr(OH)3↓+3H2S↑
铝离子、铁离子、铬离子等水解程度大的阳离子,在水溶液中与碳酸根离子、硫离子 (及他们的酸式根离子) 等水解程度大的阴离子之间不发生复分解反应,而是发生双水解反应。例如,氯化铝溶液与硫化钠溶液、硫酸铝溶液与碳酸钠溶液反应的离子方程式和化学方程式为
2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
2Al2Cl3+3Na2S+6H2O
=2Al(OH)3↓+3H2S↑+6NaCl
Al3++3HCO-3=Al(OH)3↓+3CO2↑
Al2(SO4)3+6NaHCO3
=2Al(OH)3↓+6CO2↑+3Na2SO4
此外,铝离子和偏铝酸根离子之间也会发生双水解反应,产生氢氧化铝沉淀。例如,氯化铝溶液与偏铝酸钠溶液反应如下:
Al3++3AlO-2+6H2O=4Al(OH)3↓
AlCl3+3NaAlO2+6H2O=4Al(OH)3↓+3NaCl