Молекулярная масса и молярная масса

МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАССА И МОЛЯРНАЯ МАССА 

Молекулярная масса - это масса  одной молекулы вещества, выраженная в атомных единицах массы. Например, Мг (Н₂0) = 18 а. е. м. Это значит, что одна молекула воды в 18 раз тяжелее атомной единицы массы (1,67• 10^-27 кг). Если определим абсолютное значение массы одной молекулы воды (1,67 • 10^-27 ' 18), то это будет все равно очень малая величина, пользоваться которой невозможно.

Молярная  масса - это масса одного моля вещества, то есть числа Авогадро молекул (6,02 • 10²³). Молярная масса воды только численно равна молекулярной М (Н₂0) = 18 г/ моль. Но имеет совсем иной смысл: один моль молекул воды (то есть 6,02 • 10²³ молекул) весит 18 г.

АТОМНАЯ МАССА 

За единицу атомной массы  принята атомная единица массы (а. е. м.). Это 1/12 часть массы изотопа углерода с массовым числом 12. Масса атома углерода - 1,993 • 10^-26 кг. Вычислим массу а. е. м.:

1/12 • 1,993 • 10^-26 кг = 1,674 • 10^-27 кг.

Итак, абсолютное значение а. е. м. = 1,674 • 10^-27 кг.

За  единицу количества вещества в мире микрочастиц принят моль, то есть 6,02 • 10²³ элементарных частиц (атомов, молекул, ионов, электронов). Это очень большая величина. (^Если взять такое количество самых маленьких песчинок, то этим количеством песка (6,02 • 10²³) можно засыпать все моря и океаны земного шара.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ АТОМНАЯ МАССА 

Относительной атомной массой (Аг) называется масса одного атома, выраженная в атомных единицах массы (а. е. м.). Относительная атомная масса  Аг показывает, во сколько раз атом данного элемента тяжелее атомной единицы массы (1,67 • 10^-27кг). Например, АГ (Na) = 23 а. е. м. Это значит, один атом элемента натрия в 23 раза тяжелее атомной единицы массы: 23 ' 1,67 • 10^-27 кг = 38,41 • 10^-27 кг. Это абсолютная масса атома натрия. Но пользоваться такими массами невозможно. Поэтому в таблице Д.И. Менделеева указаны только относительные атомные массы, которые служат для сравнения химических элементов по массе. При необходимости можно определить абсолютную массу атома данного элемента, умножив относительную атомную массу на абсолютное значение атомной единицы массы, как это было сделано выше для натрия.

ЗАКОН ПОСТОЯНСТВА СОСТАВА 

Согласно закону постоянства состава, всякое чистое вещество имеет постоянный состав независимо от способа его  получения. Так, оксид кальция можно получить следующими способами:

Независимо  от того, каким способом получено вещество СаО, оно имеет постоянный состав: один атом кальция и один атом кислорода  образуют молекулу оксида кальция СаО.

Определяем  молярную массу СаО:

Определяем  массовую долю Са по формуле:

Вывод: В химически чистом оксиде массовая доля кальция всегда составляет 71,4% и кислорода 28,6%.

Задача: Одинаковое ли число молекул:

• а) в 1 г азота и 1 г оксида углерода (IV);
• б) в 1 л азота и 1 л оксида углерода (IV);
• в) в 1 моль азота и 1 моль оксида углерода (IV)?

Во всех трех случаях условия  нормальные.

Решение:

а) Пользуясь формулой = m/М, где — число молей, га - масса (в г), М - молярная масса (в г/моль), находим число молей, соответствующее 1 г N₂ и 1 г С0₂:

Отсюда  следует, что 1 г N₂ и 1 г СО₂ содержат различное количество вещества, то есть различное число молекул.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ АТОМНО-МОЛЕКУЛЯРНОЙ ТЕОРИИ:

1. Все веществ состоят v молекул. Молекула — это наименьшая частица вещества, сохраняющая свойства тогo вещества. Молекулы разрушаются при химических реакциях.
2. Между молекулами имеются промежутки: у газов - самые большие, у твердых веществ — самые маленькие.
3. Молекулы двигаются беспорядочно и непрерывно.
4. Молекулы одного вещества имеют одинаковый состав и свойства, молекулы разных веществ отличаются друг от. друга по составу и свойствам.
5. Молекулы состоят из атомов. Атом - это электронейтральная частица, состоящая из положительно заряженного ядра и электронов.
6. Химический элемент - вид атомов с одинаковым положительным зарядом ядра.
7. Атомы одного элемента образуют молекулы простого вещества (0₂, Н₂, О₃, Fe...). Атомы разных элементов образуют молекулы сложного вещества (Н₂0, Na₂S0₄, FeClg...).

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ УРОВЕНЬ И ПОДУРОВЕНЬ

Энергетический уровень — это совокупность орбиталей, которые имеют одинаковые значения главного квантового числа. Число энергетических уровней атома равно номеру периода, в котором он расположен. Например,калий(К) -элемент четвертого периода, имеет 4 энергетических уровня (n = 4).

Энергетический  подуровень — совокупность орбиталей с одинаковыми значениями главного и орбитального квантовых чисел. Энергетический подуровень обозначается латинскими буквами: s, p, d, f и т. д. Например, n = 2,1 = 0,1. Значит, на 2 уровне есть подуровень s (1 = 0) и подуровень р (1 = 1).

ПРИНЦИП ПАУЛИ  

В атоме не может быть двух электронов с одинаковым набором всех четырех  квантовых чисел. Следовательно, на одной орбитали может находиться максимально 2 электрона, которые имеют  одинаковый набор трех квантовых  чисел (n, 1, m) и должны отличаться спиновым квантовым числом (s).

ПРАВИЛО ГУНДА  

Электроны, заполняющие данный энергетический уровень, стремятся занять максимальное количество орбиталей, располагаясь на каждой по одному, чтобы суммарный  спин был максимален. Например, 3d⁵:

Задачи:

1. Каковы значения квантовых  чисел n, l и m для орбиталей,  входящих в 3d-подоболочку (подуровень)?

Ответ. Цифра, указанная  в обозначении подуровня, является главным квантовым числом. Следовательно, n = 3. Буква в этом обозначении соответствует значению квантового числа l, s-орбитали имеют l = О, р-орбитали l = 1, а d-орбитали l = 2. Следовательно, для 3d-подуровня l = 2. Квантовое число может принимать все целочисленные значения от —1 до +1. Следовательно, может быть равно -2, -1, О, 1, 2. Таким образом, возможно существование всего пяти Зd-opбитaлeй.

2. Определите количество орбиталей,  для которых n = 4, укажите значения  чисел n, 1, m для каждой из этих  орбиталей.

Ответ. Для n = 4 возможные значения чисел l таковы: 0, 1, 2 и 3. Это соответствует 4s-, 4p-, 4d- и 4f-подуровням. В них существует одна 4s-opбиталь (n = 4, l = 0, m₁ = 0), три 4р-орбитали (n = 4, 1 = 1, m₁ = —1, О, 1), пять 4d-орбиталей (n = 4, l = 3, m₁ = —3, —2, — 1, О, 1, 2, 3).

ХАРАКТЕРИСТИКА 4 КВАНТОВЫХ ЧИСЕЛ   

1. Главное квантовое число (n) — характеризует энергию и размер орбитали. Оно принимает значения от 1 до : n = 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
2. Побочное (орбитальное) квантовое число (1) - характеризует форму орбиталей и принимает значения от 0 до (n - 1): 1 = О, 1, 2, 3, 4. Например, если n = 2, то 1 имеет 2 значения: О, 1. Значит, на 2 энергетическом уровне есть сферическая орбиталь (1 = 0) и в виде объемной восьмерки (гантелеобразная) (1 = 1).
3. Магнитное квантовое число (m) - характеризует количество орбиталей одинаковой формы и ориентацию их в электромагнитном поле ядра атома. Оно принимает значения в интервале от —1 до +1. Для каждого значения разрешено (21 + 1) значений числа m. Например, если 1 = 1, то m имеет (2 x 1 + 1) 3 значения: — 1,0, +1.
4. Спиновое квантовое число (s) - характеризует вращение электрона вокруг своей оси и принимает только 2 значения: +1/2 ( ) и -1/2 ( ). (Спин электрона — свойство электрона вести себя как крошечный магнит).

ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ  

Электронная конфигурация — это  конкретное распределение электронов по орбита-лям атома. Электронная  конфигурация атома записывается с  помощью электронного уравнения:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶...

Энергетический  уровень, занятый электронами, называется электронным слоем или электронной оболочкой.

Валентные электроны -электроны, принимающие участие в образовании химических связей. Обычно это электроны внешней электронной оболочки.

Химический  символ с указанием валентных  электронов в виде точек представляет собой валентную структуру атома (:O:, Na').

Период - это совокупность элементов, расположенных в порядке возрастания зарядов ядер атомов и характеризующихся одинаковым числом электронных слоев.

Число элементов в периоде определяется числом подуровней, заполняющихся электронами: s² — первый период (2 элемента), s², р⁶ — 2 и 3 периоды (по 8), s², р⁶, d¹⁰ - 4 и 5 периоды (по 18), s², р⁶, d^10-6 (32) и 7 период (незавершенный). В начале периода заполняются ns^1-2, в конце nр^1-6-орбитали, исключая 1 период. Эти элементы образуют 8 главных (А) подгрупп периодической системы.

Главная подгруппа (А) - совокупность химических элементов, расположенных по вертикали и имеющих одинаковое число электронов на внешнем энергетическом уровне (s-, р-элементы).

Побочная подгруппа (В) - совокупность химических элементов, расположенных по вертикали и имеющих одинаковое число электронов на внешнем (n) и предвнешнем (n-1) уровне (d-элементы).

ЭНЕРГИЯ ИОНИЗАЦИИ  

Энергия ионизации (мера проявления металлических свойств) — это энергия, необходимая для отрыва электрона от атома.

(Ca⁰- Ca²⁺ + 2е^- - Н).

Чем больше электронов на внешнем электронном слое, тем больше энергия ионизации. С увеличением радиуса атома энергия ионизации уменьшается. Этим объясняется уменьшение металлических свойств в периодах слева направо и увеличение металлических свойств в группах сверху вниз. Цезий (Cs) — самый активный металл.

Энергия сродства к электрону (мера проявления неметаллических свойств) - энергия, которая выделяется в результате присоединения электрона к атому (Сl⁰ + 1е^- —> Сl^- + Н). С увеличением числа электронов на внешнем электронном слое энергия сродства к электрону увеличивается, а с увеличением радиуса атома — уменьшается. Этим объясняются увеличение неметаллических свойств в периодах слева направо и уменьшение неметаллических свойств в главных подгруппах сверху вниз.

ЭЛЕКТРОННАЯ КОНФИГУРАЦИЯ АТОМА  

Для изображения конфигурации атома (строения электронных оболочек) необходимо знать:

1. Место элемента в периодической таблице Д.И. Менделеева.
2. Общее число электронов в атоме (равно порядковому номеру).
3. Максимальное число электронов на уровне (2n²).
4. Порядок заполнения электронами подуровней и орбиталей, т. е. последовательность атомных орбиталей в порядке повышения энергии.

Налрмер: Элемент кислород с порядковым номером 8 находится во втором периоде (n = 2), в 6 группе, главной подгруппе. Это р-элемент. Ег восемь электронов распределяются на двух уровнях: первом (К) и втором (L). На 1s и 2s-орбиталях помещается по 2 электрона. Остаются еще 4 электрона, которые следует поместить на трех 2р-орбиталях. Следуя правилу Гунда, поместим по одному электрону на каждую 2р-орбиталь.

Четвертый электрон должен быть спарен с одним  из трех электронов, уже находящихся  на 2р-орбиталях, поэтому правильная электронно-графическая формула кислорода имеет следующий вид:

Соответствующая электронная конфигурация записывается в виде 1s²2s²2p⁴ или в виде [Не] 2s²2p⁴. Электроны конфигурации Is2 или [Не] образуют внутреннюю оболочку, или остов, атома кислорода. Электроны конфигурации 2s~2p находятся на внешней оболочке и относятся к валентным электронам.

Обратите  внимание на то, что номер группы у элементов главной подгруппы  показывает число электронов на внешней оболочке. У кислорода на внешней оболочке 6 электронов (элемент 6 группы главной подгруппы).

ТИПЫ ХИМИЧЕСКИХ СВЯЗЕЙ  

Электроотрицательность — мера способности атома, связанного с другим атомом, притягивать к себе электроны. В периодической системе с увеличением числа электронов на внешнем электронном слое слева направо электроотрицательность увеличивается, а сверху вниз с увеличением радиуса атома электроотрицательность уменьшается.

Ковалентная связь - связь, образованная двумя или несколькими атомами неметаллов за счет образования общих электронных пар. Разновидности ковалентной связи: полярная, неполярная донорно-акцепторная.

Неполярная ковалентная связь - образуется между атомами с одинаковыми значениями электроотрицательности (0₂, N₂, H₂). В этом случае электронная плотность симметрична относительно ядер атомов и дипольный момент равен нулю.

Полярная ковалентная связь — образуется между атомами с различными значениями электроотрицательности (НСl, H₂S, NH₃). В этом случае общие электронные пары (электронная плотность) смещены к более электроотрицательному элементу.

В результате возникает электрический  диполь:

Донорно-акцепторная связь — разновидность кова-лентной связи, образующаяся за счет электронных пар одного из атомов (донора) и свободной орбитали другого (акцептора).

Ионная связь — образуется при помощи электростатического притяжения ионов металлов и неметаллов (АlСl₃, CuO, FeS). Ее можно рассматривать как предельно поляризованную ковалентную связь, Зкогда электронные пары, связывающие атомы, полностью перешли к более электроотрицательному атому.

Водородная связь - это связь, возникающая между ионом водорода и сильно электроотрицательным атомом (О, F, N и др.), входящим в состав молекулы. Водородная связь может быть межмолекулярной и внутримолекулярной.

ВАЛЕНТНОСТЬ  

Валентность - это способность атома соединяться с другими атомами. С точки зрения теории строения атомов валентность определяется числом химических связей (или числом общих электронных пар), которыми данный атом соединен с другими.

Высшая валентность элемента численно равна номеру группы, в которой расположен , данный элемент по таблице Д.И. Менделеева.

СТЕПЕНЬ ОКИСЛЕНИЯ  

Степень окисления - это условный заряд атома в молекуле, если считать, что все молекулы состоят из ионов. Степень окисления рассчитывается алгебраически, учитывая, что сумма положительных и отрицательных зарядов в молекуле равна нулю.

Задача. Напишите электронную конфигурацию иона Со⁺² и иона Co⁺³.

Ответ. Кобальт (элемент с атомным номером 27) имеет электронную конфигурацию [Ar] 4s²3d⁷. Для образования иона с зарядом +2 атом кобальта должен отдать два электрона. Сначала происходит потеря 4s-электронов, а затем 3d-электронов. Следовательно, ион Со⁺² должен иметь электронную конфигурацию [Аr] 3d⁷. Для образования иона Со⁺³требуется отнять еще один электрон. Поэтому кобальт-ион Со⁺³ должен иметь электронную конфигурацию [Аr] 3d⁶.

Задача. Укажите тип химической связи и объясните формулы следующих водородных соединений: NaH, MgH₂, АlН₃, SiH₄, PH3, H₂S, HCl.

Ответ. Гидриды металлов представляют собой ионные соединения, состоящие из катионов металлов и гидрид-ионов Н^-. Стремясь приобрести электронную конфигурацию благородного газа, атом натрия отдает один электрон (Na⁰ ——> Na⁺ + 1е^-), магний отдает два электрона (Mg⁰ —-> Mg⁺² + 2e^- ), алюминий отдает три электрона (Аl⁰ —-> Аl⁺³ + Зе^-). На каждый отданный электрон приходится один гидрид-ион (Н⁰ + 1е^- —-> Н^-). Следовательно, три первых соединения отвечают составу Na⁺H^-, Mg⁺²2H^-, Al⁺³3H^-. Остальные соединения лучше рассматривать как ковалентные полярные, в которых происходит обобществление электронной пары между центральным атомом и каждым атомом водорода. Атому кремния, элементу группы 4А, требуется 4 электрона, чтобы приобрести конфигурацию благородного газа из восьми валентных электронов. Атому фосфора необходимо три электрона, сере - два, а хлору — один электрон. Формулы водородных соединений находятся в соответствии с числом электронов, необходимых для завершения октета.

РАСТВОРЫ  

Растворы - это однофазные системы переменного состава, состоящие из нескольких компонентов, один из которых является растворителем, а другие - растворенными веществами. То, что растворы однофазные системы, роднит их с химическими соединениями, а то, что они являются системами переменного состава, сближает их с механическими смесями. Поэтому и считают, что растворы имеют двойственную природу: с одной стороны, они сходны с химическими соединениями, а с другой — с механическими смесями.

Растворение - это физико-химический процесс. При физическом явлении разрушается кристаллическая решетка и происходит диффузия молекул растворенного вещества. При химическом явлении в процессе растворения молекулы растворенного вещества реагируют с молекулами растворителя.

Процесс растворения сопровождается выделением или поглощением теплоты. Эту  теплоту, отнесенную к одному молю вещества, называют тепловым эффектом растворения, Qp.

• Общий тепловой эффект растворения зависит от тепловых эффектов:
• а) разрушения кристаллической решетки (процесс всегда идет с затратой энергии — Q₁);
• б) диффузии растворенного вещества в растворителе (затрата энергии - Q₂);
• в) гидратации (выделение теплоты, +Q₃, так как гидраты образуются за счет возникновения непрочной химической связи, что всегда сопровождается выделением энергии).

Общий тепловой эффект растворения Qp будет равен сумме названных тепловых эффектов: Qp = (-Q₁) + (- Q₂) + (+Q₃); если Q₁> Q₃> то растворение идет с поглощением теплоты, то есть процесс эндотермический, если Q₁< Q₃, то растворение идет с выделением теплоты, то есть процесс экзотермический. Например, растворение NaCl, KN0₃, NH₄CNS идет с поглощением теплоты, растворение NaOH, H₂S0₄ — с выделением теплоты.

Задача. Почему при растворении в воде хлорида натрия температура раствора понижается, а при растворении серной кислоты — повышается?

Ответ. При растворении хлорида натрия идет разрушение кристаллической решетки, что сопровождается затратой энергии. На процесс диффузии затрачивается незначительное количество энергии. Гидратация ионов всегда сопровождается выделением энергии. Следовательно, если в процессе растворения понижается температура, то энергия, необходимая для разрушения кристаллической решетки, оказывается большей, чем энергия, выделяющаяся при гидратации, и в целом раствор охлаждается.

Тепловой эффект растворения серной кислоты состоит, главным образом, из теплоты гидратации ионов, поэтому раствор разогревается.

Растворимость вещества — это его способность распределяться в среде растворителя. Растворимость (или коэффициент растворимости) определяется максимальным количеством граммов вещества, которое может раствориться в 100 граммах растворителя при данной температуре.

Растворимость большинства твердых  веществ увеличивается с нагреванием. Есть исключения, то есть такие вещества, , растворимость которых с увеличением температуры мало меняется (NaCl) или даже падает (Са(ОН)₂).

Растворимость газов в воде падает с нагреванием и увеличивается  с повышением давления.

Растворимость веществ связана  с природой растворенного вещества. Полярные и ионные соединения, как  правило, хорошо растворяются в полярных растворителях, а неполярные соединения - в неполярных растворителях. Так, хлороводород и аммиак хорошо растворяются в воде, тогда как водород, хлор, азот растворяются в воде значительно хуже.

ИСТИННЫЕ РАСТВОРЫ  

Истинные растворы прозрачные. Отдельные частицы (молекулы, ионы) нельзя обнаружить даже при помощи ультрамикроскопа. Они не осаждаются и не задерживаются фильтрами.

Грубодисперсные растворы (суспензии и эмульсии) мутные по внешнему виду. В них частицы видны невооруженным глазом. Легко осаждаются, иногда в течение нескольких минут. Задерживаются обычными фильтрами, например фильтровальной бумагой.

Коллоидные растворы занимают промежуточное  положение между истинными растворами и грубодисперсными растворами. Они  прозрачные на вид. Отдельные частицы обнаруживаются только при помощи ультрамикроскопа. Осаждаются с трудом. Задерживаются только ультрафильтрами с очень маленькими порами (пергаментная бумага, животный пузырь).

Коллоидные растворы рассеивают свет - при пропускании света через прозрачный сосуд с раствором можно наблюдать светящийся конус.

Концентрация - это содержание растворенного вещества в определенном количестве или объеме раствора. Массовая доля растворенного вещества (w) выражается в долях единицы и показывает массу растворенного вещества в определенной массе раствора. Это определение выражается формулой w = m₁/m₂, где w -- массовая доля растворенного вещества, m₁ - масса растворенного вещества, m₂ - масса раствора.

СКОРОСТЬ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ  

Под скоростью химической реакции понимают изменение концентрации реагирующих или образующихся веществ в единицу времени, то есть:

Единицей измерения скорости химической реакции служит моль л'с^-1.

Скорость химической реакции зависит:

1. От природы реагирующих веществ.
2. Для веществ в растворенном и газообразном состоянии скорость химических реакций зависит от концентрации реагирующих веществ.
3. Для веществ в твердом ч состоянии скорость реакции прямо пропорциональна поверхности соприкосновения реагирующих веществ.
4. При повышении температуры скорость большинства реакций увеличивается.
5. Скорость химической реакции зависит от присутствия катализатора или ингибитора.

Реакции, которые протекают в однородной среде, например, в смеси газов или в растворе, называют гомогенными.

Гетерогенные - это такие реакции, которые идут на поверхности соприкосновения твердого вещества и газа, твердого вещества и жидкости и т. д.

КАТАЛИЗАТОРЫ  

Вещества, которые ускоряют химические реакции, но сами при этом не расходуются, называются катализаторами. Например, разложение бертолетовой соли и перокси-да водорода ускоряется в присутствии оксида марганца (IV).

Различают гомогенный и гетерогенный катализ. В первом случае катализатор и реагирующие вещества находятся в одинаковом агрегатном состоянии (образуют одну фазу), во втором — в разных агрегатных состояниях (фаза).

Для объяснения каталитического действия при гомогенном катализе выдвинута  гипотеза об образовании промежуточных продуктов с участием катализатора.

А + В --> АВ — некаталитическая реакция.

А + К --> АК

АК + В --> АВ + К 

А + К + В = АВ + К- каталитическая реакция.

Ускорение реакции достигается  за счет того, что промежуточные  продукты имеют более низкую энергию активации, чем продукты некаталитической реакции.

При гетерогенном катализе согласно адсорбционной теории катализа реагирующие  вещества адсорбируются на поверхности  катализатора, в результате чего происходит их активация. Активация молекул является результатом ослабления в них химических связей, некоторой деформации, увеличения расстояния между атомами, а иногда и диссоциации молекул на атомы под действием так называемых активных центров поверхности гетерогенного катализатора.

ПРИНЦИП ЛЕ-ШАТЕЛЬЕ  

Если на систему, которая находится  в состоянии динамического равновесия, оказывать внешнее воздействие, то в системе будут протекать  процессы, направленные на уменьшение этого внешнего воздействия. Так, например, если:

• а) повышать температуру, то равновесие сместится в сторону эндотермической реакции;
• б) понижать температуру, то равновесие сместится в сторону экзотермической реакции;
• в) повышать давление - равновесие сместится в сторону образования меньшего числа молекул;
• г) понижать давление — равновесие сместится в сторону образования большего числа молекул;
• д) увеличивать концентрацию исходных веществ — равновесие сместится в сторону образования продуктов реакции;
• е) увеличивать концентрацию продуктов реакции — равновесие сместится в сторону образования исходных веществ.

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ  

Электролитической диссоциации подвергаются полярные молекулы. Как правило, это  молекулы с ионной или ковалентной  полярной связью.

Основные положения теории электролитической  диссоциации следующие:

• а) диссоциация электролитов происходит под действием полярных молекул растворителя;
• б) диссоциация - обратимый процесс;
• в) диссоциирующие молекулы распадаются на катионы — положительно заряженные частицы и анионы - отрицательно заряженные частицы;
• г) суммарный заряд всех катионов равен суммарному заряду всех анионов;
• д) под действием электрического тока в растворах электролитов начинается направленное движение ионов, катионы двигаются к катоду, а анионы — к аноду;
• е) диссоциация многоосновных кислот и многокислотных оснований происходит ступенчато.

ГИДРОЛИЗ СОЛЕЙ  

Гидролиз солей — взаимодействие ионов соли с водой, в результате которого образуются малодиссоциируемые соединения (ионы или молекулы) и изменяется реакция среды.

Гидролизу подвергаются три типа солей:

• а) соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой (CuCl₂, NH₂Cl, Fe₂(S0₄)₃ — гидролиз по катиону);
• б) соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (К₂С0₃, Na₂S — гидролиз по аниону);
• в) соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой (NH₄)₂C0₃, Fe₂(C0₃)₃ - гидролиз ng катиону и по аниону).

Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу  не подвергаются (NaCl, К₂SО₄, Ba(N0₃)₂).

В растворе NaCl индикаторы не изменяют свою окраску, т. к. растворенный в воде хлорид натрия находится в виде ионов:

NaCl «=* Na+ + СГ. Вода, хоть и незначительно,  но диссоциирует на ионы, и  устанавливается равновесие:

Таким образом, в растворе поваренной соли есть смесь катионов Na⁺ и анионов ОН^-, Сl^-. Ионы в растворе перемещаются беспорядочно и постоянно сталкиваются друг с другом. Но эти столкновения ионов Na⁺ и ОН^- , ионов Н⁺ и Сl^- к образованию соединений не приводят, так как NaOH - сильное основание, а НСl - сильная кислота. Так как слабые электролиты при растворении хлорида натрия в воде не образуются, хлорид натрия гидролизу не подвергается. Концентрация ионов Н⁺ равна концентрации ионов ОН^-, поэтому окраска индикаторов не изменяется.

Фенолфталеин становится малиновым  в растворе соды Na₂C0₃, т. к. Na₂CO₃ хорошо растворяется в воде и диссоциирует:

Столкновение ионов Na⁺ и ' C0₃^2- образуется малодиссоциирующий гидрокарбонатион. Вследствие связывания ионов Н⁺ в малодиссоциируюущий продукт, равновесие диссоциации воды смещается в сторону накопления ионов ОН^-. Раствор приобретает щелочную реакцию:

Под действием анионов ОН^- фенолфталеин становится малиновым.

Раствор хлорида алюминия имеет  кислую среду, т. к. в растворе АlСl₃ диссоциирует на ионы:

Столкновение ионов Н⁺ и Сl^- к образованию соединения не приводит. Из имеющихся в растворе ионов малодиссоциирующий продукт образуют ионы Аl³⁺ и ОН^-. Связывание ионов ОН^- в малодиссоциирующий ион АlOН²⁺ вызывает смещение равновесия диссоциации воды в сторону накопления ионов Н⁺.

ПОДЧИНЕНИЕ ГИДРОЛИЗА СОЛЕЙ  ПРИНЦИПУ ЛЕ-ШАТЕЛЬЕ  

Гидролиз солей — обратимый  процесс. Для него, как и для  любой другой обратимой реакции, характерно состояние равновесия, которое  может смещаться по принципу Ле-Шателье. Например, если подкислять раствор  соли NH₄Cl, то равновесие сместится в левую сторону, то есть гидролиз замедлится: