А) Из предоставленных солей - сульфата цинка, карбоната натрия и хлорида калия - определите, какая из них претерпевает

Весна

52

А) Для определения соли, которая претерпевает гидролиз, необходимо оценить кислотно-основные свойства каждого компонента и учесть их влияние на реакцию с водой.

Начнем с рассмотрения соли сульфата цинка (ZnSO4). Цинк (Zn) является металлом со значительными основными свойствами и образует стабильные ионы Zn2+ в растворе. С другой стороны, сульфат (SO4^2-) является анионом умеренно сильной кислоты. Объединение этих ионов даёт нейтральную соль. Следовательно, сульфат цинка не претерпевает гидролиз и не образует кислой среды в растворе.

Теперь рассмотрим соль карбоната натрия (Na2CO3). Карбонат (CO3^2-) является анионом сильной основы, так как групповая основность NaOH более выражена, чем групповая кислотность угольной кислоты. Со своей стороны, натрий (Na) также является катионом основания. Комбинированные ионы дают нейтральную соль. Поэтому карбонат натрия не претерпевает гидролиз и не образует кислой среды в растворе.

Наконец, рассмотрим соль хлорида калия (KCl). Калий (K) является катионом сильного основания, поскольку групповая основность KOH больше, чем групповая кислотность HCl. Следовательно, можно сказать, что ион K+ нейтрален. С другой стороны, хлорид (Cl^-) несет отрицательный заряд и не обладает свойствами ни кислоты, ни основания. Нейтральный ион Cl^- тоже не вызывает гидролиза. Таким образом, хлорид калия не претерпевает гидролиз и не образует кислой среды в растворе.

Итак, из предоставленных солей только сульфат цинка (ZnSO4) не претерпевает гидролиз и не образует кислой среды в растворе.

Б) Реакция водных растворов солей, содержащих катион сильного основания и анион слабой кислоты, называется гидролизом. Гидролиз обусловлен реакцией ионов с водой, что приводит к изменению pH раствора.

Если катион сильного основания и анион слабой кислоты, то вода будет реагировать с анионом, образуя свободные ионы в растворе. В зависимости от характера образованных ионов, раствор может быть кислотным, щелочным или нейтральным.

Например, рассмотрим реакцию гидролиза ацетата натрия (CH3COONa). Ацетат (CH3COO^-) является анионом слабой кислоты - уксусной кислоты (CH3COOH). Катион натрия (Na+) является результатом диссоциации сильного основания - гидроксида натрия (NaOH). В реакции гидролиза анионы CH3COO^- привлекают протоны из воды, образуя слабую кислоту CH3COOH и гидроксид иона OH^-:
\[ CH3COO^- + H2O \rightleftharpoons CH3COOH + OH^- \]
Кислотные ионы H^+ и OH^- реагируют друг с другом, образуя воду, ионный элемент OH^- является ионом слабого основания. Поэтому получается раствор, склонный быть щелочным.

Итак, реакция гидролиза солей, содержащих катион сильного основания и анион слабой кислоты, приводит к образованию щелочной среды в растворе.