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水解
物质与水发生的复分解反应。(例图:碳酸根离子分步水解)
由弱酸根或弱碱离子组成的盐类的水解有两种情况:
①弱酸根与水中的H+结合成弱酸,溶液呈碱性,如乙酸钠的水溶液:
CH3COO-+H2O←═→CH3COOH+OH-
②弱碱离子与水中的OH-结合,溶液呈酸性,如***化铵水溶液:
NH4++H2O←═→NH3·H2O+H+
生成弱酸(或碱)的酸(或碱)性愈弱,则弱酸根(或弱碱离子)的水解倾向愈强。
例如,硼酸钠的水解倾向强于乙酸钠,溶液浓度相同时,前者的pH值更大。
弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸根和弱碱离子水解倾向的强弱。
例如,碳酸氢铵中弱酸根的水解倾向比弱碱离子强,溶液呈碱性;
***化铵中弱碱离子的水解倾向强,溶液呈酸性;
若两者的水解倾向相同,则溶液呈中性,这是个别情况,如乙酸铵。
弱酸弱碱盐的水解与相应强酸弱碱盐或强碱弱酸盐的水解相比,
弱酸弱碱盐的水解度大,溶液的pH更接近7(常温下)。
%,,
而同一浓度的(NH4)2CO3的水解度为92%,。
酯、多糖、蛋白质等与水作用生成较简单的物质,也是水解:
CH3COOC2H5+H2O—→CH3COOH+C2H5OH
(C6H10O5)n+nH2O—→nC6H12O6
某些能水解的盐被当作酸(如硫酸铝)或碱(如碳酸钠)来使用。
正盐分四类:
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一、强酸强碱盐不发生水解,因为它们电离出来的阴、阳离子不能破坏水的电离平衡,所以呈中性。
二、强酸弱碱盐,我们把弱碱部分叫弱阳,弱阳离子能把持着从水中电离出来的氢氧根离子,破坏了水的电离平衡,使得水的电离正向移动,结果溶液中的氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,使水溶液呈酸性。
三、强碱弱酸盐,我们把弱酸部分叫弱阴,同理弱阴把持着从水中电离出来的氢离子,使得溶液中氢氧根离子浓度大于氢离子浓度,使溶液呈碱性。
四、弱酸弱碱盐,弱酸部分把持氢,弱阳部分把持氢氧根,生成两种弱电解质,再比较它们的电离常数Ka、Kb值的大小(而不是水解度的大小),在一温度下,弱电解质的电离常数(又叫电离平衡常数)是一个定值,这一比较就可得出此盐呈什么性了,谁强呈谁性,电离常数是以10为底的负对数,谁负得少谁就大。总之一句话,盐溶液中的阴、阳离子把持着从水中电离出来的氢离子或氢氧根离子能生成弱电解质的反应叫盐类的水解。还有有机物类中的水解,例如酯类的水解,是酯和水反应(在无机酸或碱的条件下)生成对应羧酸和醇的反应叫酯的水解,还有卤代烃的碱性水解,溴乙烷和氢氧化钠水溶液反应生成乙醇和溴化钠叫卤烷的水解,还有蛋白质的水解,最终产物为氨基酸等等。
水解反应
(1)含弱酸阴离子、弱碱阳离子的盐的水解,例如:Fe3++3H2O葑Fe(OH)3+3H+,CO32-+H2O葑H2CO3-+OH-
(2)金属氮化物的水解,例如:Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
(3)金属硫化物的水解,例如:Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S↑
(4)金属碳化物的水解,例如:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2↑
(5)非金属***化物的水解,例如:PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl
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取代反应(水解反应)(有机反应)
,例如:CH3CH2-Cl+H-OH→△NaOH
CH3CH2OH+HCl
,例如:CH3CH2ONa+H2O=CH3CH2OH+NaOH
、碱水溶液中水解,例如:CH3COOCH2CH3+H2O→△H+orOH-CH3COOH+CH3CH2OH
、多糖的水解,例如淀粉的水解:(C6H10O5)n+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖)
、多肽的水解,例如H2NCH2CONHCH2COOH+H2O→2H2NCH2COOH
***的水解ArCH=N-Ph→(H20H+)ArCHO+PhNH2
双水解
当弱酸的酸根与弱碱的阳离子同时存在于水溶液中时,弱酸的酸根水解生成的氢氧根离子与弱碱的阳离子水解生成的氢离子反应生成水而使两种离子的水解平衡向水解方向移动而互相促进水解,而水解完全。
例如:泡沫灭火器中的主要化学物质是碳酸氢钠与硫酸铝,互相促进水解生成二氧化碳气体和氢氧化铝沉淀,从而产生大量的泡沫。
3(HCO3-)+(Al3+)=3CO2↑+Al(OH)3↓
弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解,水解程度增大。有些互促水解反应不能完全进行,有些互促水解反应能完全进行(俗称“双水解反应”)。那么,哪些弱酸根离子与弱碱阳离子在水溶液中互相促进水解反应能完全进行呢?由于中学化学教学中往往仅列出能发生“双水解反应”的一些例子让学生记住,学生较难掌握且不能举一反三、灵活运用;本文浅谈互促水解反应完全进行的条件及其推论,揭示其本质,以便该知识能较易被掌握和应用。
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一.“双水解反应”发生的条件:
首先我们来分析Al3+与HCO3–在水溶液中为什么能发生“双水解反应”而Mg2+与CO32–或HCO3–却不能发生“双水解反应”?互相促进水解其水解程度增大,由于Al(OH)3溶解度非常小且H2CO3又不稳定易分解即生成的水解产物能脱离反应体系,根据平衡移动原理水解反应继续向右进行,直至反应完全进行;但Mg(OH)2溶解度比Al(OH)3大些,不容易脱离反应体系,则水解反应进行到一定程度就达到平衡,水解反应不能完全进行。由上不难看出:,“双水解反应”发生的条件之一是:水解产物是容易脱离反应体系的溶解度非常小物质如:Al(OH)3、Fe(OH)3或H2、O2等极难溶的气体。当然,若互相促进水解程度非常大水解反应也可以认为完全进行。如:(NH4)%水解成NH3·H2O和HS-。
综上所述,双水解反应能否完全进行决定于两个因素:(包括物质本性、外界条件等的影响)。(物的可溶性,不溶性、微溶性,挥发性、不存在或遇水就分解,这表必须牢记得滚瓜烂熟)
:
中学化学中常见的能发生“双水解反应”的离子对有:Al3+与HCO3–、CO32–、HS-、S2-;Fe3+与HCO3–、CO32–;NH4+与SiO32-等。下面我们思考这样一个问题:
Al3+遇到比碳酸还弱的酸的酸根如:ClO-、SiO32-、AlO2-等会不会发生“双水解反应”呢?根据以上条件,答案是肯定的。实际上,由于Al(OH)3、Fe(OH)3溶解度非常小,比碳酸稍强的酸的酸根与Fe3+、Al3+也能发生“双水解反应”。
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:相同体积的c(H+)=,为什么弱酸溶液会产生较多的氢气?
答:产生氢气的量由氢离子物质的量决定。弱酸部分电离,光电离的就与强酸一样多,还有没电离的呢。
,电离平衡与水解平衡?
盐类水解,就是盐里面的弱离子与水电离出来的H+或OH-反应(属于可逆反应,所以有一个水解平衡),从而影响了水的电离平衡,具体讲:盐类水解促进了水的电离平衡。
例题:漂白粉在溶液中存在下列平衡:ClO-+H20=HClO+OH-(可逆),下列措施能提高其漂白效率的是:
,B通入CO2,C通入SO2
答案:BABC都解释一下吧
理解:搞清楚漂白粉的本质是靠HClO,作用机理是氧化。别的都不好使
A加水没用,第一本来就有很多水了,再加水对反应的影响不大。第二,加水稀释了浓度反而漂白效率变低。得不偿失。
B,加入CO2既可以理解为强酸制备弱酸,-反应,促使平衡右移。生成更多HClO效果增加
C,看起来SO2和CO2差不多,但是SO2有还原性和HClO反应,消耗了HClO,也是得不偿失。
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