HIDROLIZA SĂRURILOR Reacţia ionilor sărurilor dizolvate cu solventul (apa), în urma cărora se formează acizi slab disociaţi, baze slab disociate sau săruri acide sau bazice se numeşte hidroliză. Acest fenomen nu are în vedere totalitatea proceselor de solvatare, ci numai modificările de pH, deoarece soluţia astfel obţinută are un caracter acid sau bazic. În reacţia dintre un acid AH şi o bază BOH:

[ ] OHBAhidroliză

reneutralizaBOHAH 2++→←+ +−

sensul spre dreapta este neutralizare, spre stânga este hidroliză. În cazul reacţiei de neutralizare, dintre un acid tare şi o bază tare echilibrul reacţiei de mai sus este mult deplasat spre dreapta, deoarece se formează sare (electrolit tare) şi apă (electrolit foarte slab). În celelalte cazuri de neutralizare, în care acidul şi baza sunt de tărie redusă, echilibrul reacţiei de mai sus este determinat de gradul de ionizare al componentului de tărie redusă, iar sarea rezultată va hidroliza.

a. Hidroliza sărurilor provenite din acid slab şi bază tare (Ex. CH3COONa)

La dizolvare în apă CH3COONa puternic disociat reacţionează cu apa: [ ] [ ]−++ ++↔++ HONaCOOHCHOHNaCOOCH 32

-3

acid slab bază tare Ionii sării se comportă astfel:

Na+ - acid Bronsted conjugat al unei baze tari nu reacţionează cu apa şi rămâne în soluţie;

CH3COO- - baza conjugată a unei acid slab, are tendinţa de a accepta protoni de la apă formând acidul slab disociat.

În soluţie apar ioni OH-, care imprimă soluţiei caracter bazic. Întrucât ionul acetat reacţionează cu apa, reacţia de hidroliză este:

−+↔+ OHCOOHCHOHCOOCH 32-

3 sau, în general −+− +↔+ OHAHOHA 2

Aplicând legea acţiunii maselor pentru reacţia de echilibru şi incluzând concentraţia [H2O ] = const. în constanta K, se obţine constanta de hidroliză:

a

wh K

KH =

unde: Kw - produs ionic al apei; Ka - constanta de aciditate a acidului slab.

Deci hidroliza este cu atât mai pronunţată cu cât acidul este mai slab (Ka mai mică).

1

b. Hidroliza sărurilor provenite din acid tare şi bază slabă (Ex. FeCl3) Reacţia de hidroliză :

( ) −+−+ ++↔++ ClOH3OHFeOH3Cl3Fe 3323

bază slabă acid tare Ionii sării se comportă astfel: Cl- - baza conjugată a unui acid tare, nu reacţionează cu apa şi rămâne în soluţie;

Fe3+- acid conjugat al unei baze slabe, are tendinţa de a ceda protonii apei formând baza slabă nedisociată.

În soluţii apar ionii H3O+ care imprimă caracter acid soluţiei. Întrucât ionul Fe3+ reacţionează cu apa, reacţia de hidroliză este:

( ) ++ +↔+ OH3OHFeOH3Fe 3323 sau, în general

++ +↔+ OHBOHB 32 Aplicând legea maselor, cu înlocuiri similare cazului precedent, constanta de

hidroliză este:

b

wh K

KH =

unde: Kw - produs ionic al apei; Kb - este constanta de bazicitate a bazei slabe c. Hidroliza sărurilor provenite din acid slab şi bază slabă

(Ex. ( )23COOCHPb ) Ionii ce se formează prin ionizarea sării, stabilesc cu apa echilibre acid-bază:

}( ) ++ +↔+ OH2OHPbOH2Pb 32

OH2

22

2

−+↔+ OHCOOHCHOHCOOCH 32

-3 sau

( )2322-

3 OHPbCOOHCH2OH2PbCOO2CH +↔++ + Având în vedere că în orice soluţie apoasă echilibrul între moleculele de apă şi

ionii săi este acelaşi, reacţia se poate scrie pentru cazul general: HABOHOHAB 2 +↔++ −+

In acest caz constanta de hidroliză este:

ba

wh KK

KH

×=

În acest caz, soluţia va avea caracter slab acid sau slab bazic în funcţie de tăria relativă a celor doi componenţi.

d. Sărurilor provenite din acid tare şi bază tare nu hidrolizează

(Ex. NaCl, KCl, Na2SO4)

2

Principalele relaţii de calcul la hidroliza sărurilor

Sare Constanta de hidroliză

Kh

Grad de hidroliză h

[ ]+OH3

provenită din reacţia unui acid tare cu o bază slabă b

OHh K

KK 2=

b

OHKc

Kh 2

⋅= [ ]

b

OH3 K

cKOH 2

⋅=+

provenită din reacţia unui acid slab cu o bază tare

Ka

KK

OHh

2= Kac

Kh

OH2

⋅= [ ]

c

KKOH

aOH3

2⋅

=+

provenită din reacţia unui acid slab cu o bază slabă ba

OHh KK

KK 2

⋅=

h

hK1

Kh

+= [ ]

b

aOH3 K

KKOH 2

⋅=+

HIDROLIZA SĂRURILOR

Reactivi şi aparatură necesară

a. Substanţe solide: Na2CO3; NaCl; Na3PO4; CH3COONa; NH4Cl; (NH4)2CO3; CH3COONH4.

b. Turnesolul sau albastrul de bromtimol; c. Stativ cu eprubete numerotate; d. Spatulă din plastic. Mod de lucru

În 8 eprubete se introduc cantităţi egale de apă distilată (cca 3 cm3) şi 4-5 picături turnesol sau albastru de bromtimol. În fiecare eprubetă începând cu a doua, se introduc câteva cristale dintr-o sare solidă. Se agită până la dizolvarea totală. Se compară culorile obţinute cu culoarea soluţiei din prima eprubetă pe fondul unei hârtii albe plasată în spatele eprubetelor. Rezultatele se trec în următorul tabel: Nr. Sarea Culoare

indicator Reacţia mediului

Reacţia de hidroliză

1 - 2 Na2CO3 3 NaCl 4 Na3PO4 5 CH3COONa 6 NH4Cl 7 (NH4)2CO3 8 CH3COONH4

3