Гидролиз органических и неорганических соединений. Гидролиз сульфида калия Сульфид калия подвергается гидролизу

Вариант 1

1. Допишите краткие ионные уравнения реакций гидролиза солей:

2. Напишите уравнения реакций гидролиз этилата натрия и бромэтана. Что общего в составе продуктов гидролиза этих веществ? Как сместить химическое равновесие в сторону процесса гидролиза бромэтана?

3*. Напишите уравнение реакции взаимодействия с водой (гидролиза) карбида кальция CaC₂ и назовите продукты этой реакции.

Вариант 2

1. Даны соли: сульфид калия, хлорид железа (III), нитрат натрия. При гидролизе одной из них среда раствора становится щелочной. Напишите молекулярное и краткое ионное уравнения реакций первой стадии гидролиза этой соли. Какая из солей также подвергается гидролизу? Напишите молекулярное и краткое ионное уравнения реакций первой стадии ее гидролиза. Какова среда раствора этой соли?

2. Какие вещества образуются при полном гидролизе белков? Какие виды гидролиза белков вам известны? В каком случае гидролиз белков протекает быстрее?

3*. Напишите уравнение реакции взаимодействия с водой (гидролиза) хлорида фосфора (V) PCl₅ и назовите продукты этой реакции.

Вариант 3

1. Допишите краткие ионные уравнения реакций гидролиза солей:

Составьте соответствующие им молекулярные уравнения реакций гидролиза. Какова среда раствора каждой соли?

2. Напишите уравнение реакции кислотного гидролиза жира тристеарина. Какие продукты образуются при гидролизе этого жира? В чем будет различие в продуктах гидролиза, если процесс проводить в щелочной среде?

3*. Напишите уравнение реакции взаимодействия с водой (гидролиза) хлорида кремния (IV) SiCl₄ и назовите продукты этой реакции.

Вариант 4

1. Даны соли: сульфат цинка, карбонат натрия, хлорид калия. При гидролизе одной из них среда раствора становится кислой. Напишите молекулярное и краткое ионное уравнения реакций первой стадии гидролиза этой соли. Какая из солей также подвергается гидролизу? Напишите молекулярное и краткое ионное уравнения реакций первой стадии ее гидролиза. Какова среда раствора этой соли?

2. Напишите уравнения реакций гидролиза целлюлозы и сахарозы. Что общего в составе продуктов гидролиза этих веществ? В какой среде проводят этот процесс и почему?

3*. Напишите уравнение реакции взаимодействия с водой (гидролиза) гидрида натрия NaH и назовите продукты этой реакции.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сульфид калия – средняя соль, образованная сильным основанием – гидроксидом калия (KOH) и слабой кислотой — сероводородной (H 2 S). Формула — K 2 S.

Молярная масса – 110г/моль. Представляет собой бесцветные кристаллы кубической формы.

Гидролиз сульфида калия

Гидролизуется по аниону. Характер среды – щелочной. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

Первая ступень:

K 2 S ↔ 2K + + S 2- (диссоциация соли);

S 2- + HOH ↔ HS — + OH — (гидролиз по аниону);

2K + + S 2- + HOH ↔ HS — + 2K + + OH — (уравнение в ионной форме);

K 2 S +H 2 O ↔ KHS + KOH (уравнение в молекулярной форме).

Вторая ступень:

KHS ↔ K + +HS — (диссоциация соли);

HS — + HOH ↔H 2 S + OH — (гидролиз по аниону);

K + + 2HS — + HOH ↔ H 2 S + K + + OH — (уравнение в ионной форме);

KHS + H 2 O ↔ H 2 S + KOH (уравнение в молекулярной форме).

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1

Задание	Сульфид калия получают нагреванием смеси, состоящей из калия и серы, при температуре 100-200 o С. Какая масса продукта реакции образуется, если взаимодействуют 11 г калия и 16 г серы?
Решение	Запишем уравнение реакции взаимодействия серы и калия: Найдем количество молей исходных веществ используя данные, указанные в условии задачи. Молярная масса калия равна –39 г/моль, серы – 32 г/моль. υ(K) = m(K)/ M(K) = 11/39 = 0,28 моль; υ(S) = m(S)/ M(S) = 16/32 = 0,5 моль. Калий в недостатке (υ(K)< υ(S)). Согласно уравнению υ(K 2 S) = 2× υ(K) =2×0,28 = 0,56 моль. Найдем массу сульфида калия (молярная масса – 110 г/моль): m(K 2 S)= υ(K 2 S)×M(K 2 S)= 0,56×110 = 61,6 г.
Ответ	Масса сульфида калия равна 61,6 г.

Гидролизом называется взаимодействие соли с водой, в результате которого ионы водорода воды соединяются с анионами кислотного остатка соли, а ионы гидроксила – с катионом металла соли. При этом образуются кислоты (или кислая соль) и основание (основная соль). При составлении уравнений гидролиза необходимо определить какие ионы соли могут связывать ионы воды (Н + или ОН -) в слабодиссоциирующее соединение. Это могут быть либо ионы слабой кислоты, либо ионы слабого основания.

К сильным основаниям относятся щелочи (основания щелочных и щелочоземельных металлов): LiOH, NaOH, KOH, CsOH, FrOH, Ca(OH) 2 , Ba(OH) 2 , Sr(OH) 2 , Ra(OH) 2 . Остальные основания – это слабые электролиты (NH 4 OH, Fe(OH) 3 , Cu(OH) 2 , Pb(OH) 2 , Zn(OH) 2 и.т.д).

К сильным кислотам относятся HNO 3 , HCl, HBr, HJ, H 2 SO 4 , H 2 SeO 4 , HClO 3 , HCLO 4 , HMnO 4 , H 2 CrO 4 , H 2 Cr 2 O 7 . Остальные кислоты – это слабые электролиты (H 2 CO 3 , H 2 SO 3 , H 2 SiO 3 , H 2 S, HCN, CH 3 COOH, HNO 2 , H 3 PO 4 и.т.д). Так как сильные кислоты и сильные основания полностью диссоциируют в растворе на ионы, то с ионами воды могут соединяться в слабодиссоциирующие соединения только ионы кислотных остатков слабых кислот и ионы металлов, образующих слабые основания. Эти слабые электролиты, связывая и удерживая ионы Н + или ОН - , нарушают равновесие между молекулами воды и ее ионами, обуславливая кислую или щелочную реакцию раствора соли. Поэтому гидролизу подвергаются те соли, в состав которых входят ионы слабого электролита, т.е. соли образованные:

1) слабой кислотой и сильным основанием (например, K 2 SiO 3);

2) слабым основанием и сильной кислотой (например, CuSO 4);

3) слабым основанием и слабой кислотой (например, СН 3 СООNН 4).

Соли сильной кислоты и сильного основания гидролизу не подвергаются (например, KNO 3).

Ионные уравнения реакций гидролиза составляются по тем же правилам, что и ионные уравнения обычных реакций обмена. Если соль образована многоосновной слабой кислотой или многокислотным слабым основанием, то гидролиз протекает ступенчато с образованием кислых и основных солей.

Примеры решения задач

Пример 1. Гидролиз сульфида калия K 2 S.

I ступень гидролиза: образуются слабодиссоциирующие ионы HS - .

Молекулярная форма реакции:

K 2 S+H 2 O=KHS+KOH

Ионные уравнения:

Полная ионная форма:

2K + +S 2- +H 2 O=K + +HS - +K + +OH -

Сокращенная ионная форма:

S 2- +H 2 O=HS - +OH -

Т.к. в результате гидролиза в растворе соли образуется избыток ионов ОН - , то реакция раствора щелочная рН>7.

II ступень: образуется слабодиссоциирующие молекулы H 2 S.

Молекулярная форма реакции

KHS+H 2 O=H 2 S+KOH

Ионные уравнения

Полная ионная форма:

K + +HS - +H 2 О=H 2 S+K + +OH -

Сокращенная ионная форма:

HS - +H 2 O=H 2 S+OH -

Среда щелочная, рН>7.

Пример 2. Гидролиз сульфата меди CuSO 4 .

I ступень гидролиза: образуются слабодиссоциирующие ионы (СuOH) + .

Молекулярная форма реакции:

2CuSO 4 +2H 2 O= 2 SO 4 +H 2 SO 4

Ионные уравнения

Полная ионная форма:

2Cu 2+ +2SO 4 2- +2H 2 O=2(CuOH) + +SO 4 2- +2H + +SO 4 2-

Сокращенная ионная форма:

Cu 2+ +H 2 O=(CuOH) + +H +

Т.к. в результате гидролиза в растворе соли образуется избыток ионов Н + , то реакция раствора кислая рН<7.

II ступень гидролиза: образуется слабодиссоциирующие молекулы Сu(OH) 2 .

Молекулярная форма реакции

2 SO 4 +2H 2 O=2Cu(OH) 2 +H 2 SO 4

Ионные уравнения

Полная ионная форма:

2(CuOH) + +SO 4 2- +2H 2 O= 2Cu(OH) 2 +2H + +SO 4 2-

Сокращенная ионная форма:

(CuOH) + +H 2 O=Cu(OH) 2 +H +

Среда кислая, рН<7.

Пример 3. Гидролиз ацетата свинца Pb(CH 3 COO) 2­ .

I ступень гидролиза: образуются слабодиссоциирующие ионы (PbOH) + и слабая кислота СН 3 СООН.

Молекулярная форма реакции:

Pb(CH 3 COO) 2 +H 2 O=Pb(OH)CH 3 COO+CH 3 COOH

Ионные уравнения

Полная ионная форма:

Pb 2+ +2CH 3 COO - +H 2 O=(PbOH) + +CH 3 COO - +CH 3 СOOH

Сокращенная ионная форма:

Pb 2+ +CH 3 COO - +H 2 O=(PbOH) + +CH 3 COOH

При кипячении раствора гидролиз практически идет до конца, образуется осадок Pb(OH) 2

II ступень гидролиза:

Pb(OH)CH 3 COO+H 2 O=Pb(OH) 2 +CH 3 COOH