Номер 1434, страница 222 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1434. *Составьте молекулярные и ионные уравнения гидролиза следующих солей: сульфат железа(III), хлорид цинка, нитрат хрома(III), ацетат меди(II), йодид марганца(II), Укажите реакцию среды в каждом из растворов.

Гидролиз солей — это реакция обменного взаимодействия ионов соли с молекулами воды, приводящая к образованию слабого электролита (слабой кислоты или слабого основания) и изменению pH раствора.

Сульфат железа(III)

Сульфат железа(III), $Fe_2(SO_4)_3$, — соль, образованная катионом слабого основания ($Fe(OH)_3$) и анионом сильной кислоты ($H_2SO_4$). Гидролиз протекает по катиону $Fe^{3+}$.

Молекулярное уравнение гидролиза (по первой ступени):

$Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons 2Fe(OH)SO_4 + H_2SO_4$

Полное ионное уравнение:

$2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-} + 2H_2O \rightleftharpoons 2Fe(OH)^{2+} + 2SO_4^{2-} + 2H^+ + SO_4^{2-}$

Сокращенное ионное уравнение:

$Fe^{3+} + H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)^{2+} + H^+$

В результате реакции в растворе накапливаются ионы водорода $H^+$, что создает кислую среду.

Ответ: Молекулярное уравнение: $Fe_2(SO_4)_3 + 2H_2O \rightleftharpoons 2Fe(OH)SO_4 + H_2SO_4$. Сокращенное ионное уравнение: $Fe^{3+} + H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)^{2+} + H^+$. Реакция среды кислая (pH < 7).

Хлорид цинка

Хлорид цинка, $ZnCl_2$, — соль, образованная катионом слабого основания ($Zn(OH)_2$) и анионом сильной кислоты ($HCl$). Гидролиз протекает по катиону $Zn^{2+}$.

Молекулярное уравнение гидролиза (по первой ступени):

$ZnCl_2 + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)Cl + HCl$

Полное ионное уравнение:

$Zn^{2+} + 2Cl^- + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)^+ + Cl^- + H^+ + Cl^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Zn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)^+ + H^+$

Накопление ионов $H^+$ в растворе обуславливает кислую среду.

Ответ: Молекулярное уравнение: $ZnCl_2 + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)Cl + HCl$. Сокращенное ионное уравнение: $Zn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)^+ + H^+$. Реакция среды кислая (pH < 7).

Нитрат хрома(III)

Нитрат хрома(III), $Cr(NO_3)_3$, — соль, образованная катионом слабого основания ($Cr(OH)_3$) и анионом сильной кислоты ($HNO_3$). Гидролиз протекает по катиону $Cr^{3+}$.

Молекулярное уравнение гидролиза (по первой ступени):

$Cr(NO_3)_3 + H_2O \rightleftharpoons Cr(OH)(NO_3)_2 + HNO_3$

Полное ионное уравнение:

$Cr^{3+} + 3NO_3^- + H_2O \rightleftharpoons Cr(OH)^{2+} + 2NO_3^- + H^+ + NO_3^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Cr^{3+} + H_2O \rightleftharpoons Cr(OH)^{2+} + H^+$

В растворе образуются ионы водорода $H^+$, среда становится кислой.

Ответ: Молекулярное уравнение: $Cr(NO_3)_3 + H_2O \rightleftharpoons Cr(OH)(NO_3)_2 + HNO_3$. Сокращенное ионное уравнение: $Cr^{3+} + H_2O \rightleftharpoons Cr(OH)^{2+} + H^+$. Реакция среды кислая (pH < 7).

Ацетат меди(II)

Ацетат меди(II), $Cu(CH_3COO)_2$, — соль, образованная катионом слабого основания ($Cu(OH)_2$) и анионом слабой кислоты ($CH_3COOH$). Гидролиз протекает как по катиону, так и по аниону.

Реакция гидролиза по катиону: $Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons Cu(OH)^+ + H^+$

Реакция гидролиза по аниону: $CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$

Так как константа гидролиза катиона меди ($K_{h, Cu^{2+}} \approx 3.3 \cdot 10^{-7}$) больше константы гидролиза ацетат-иона ($K_{h, CH_3COO^-} \approx 5.6 \cdot 10^{-10}$), гидролиз по катиону протекает в большей степени, что приводит к преобладанию ионов $H^+$ над ионами $OH^-$. Среда раствора будет слабокислой.

Суммарное молекулярное уравнение:

$Cu(CH_3COO)_2 + 2H_2O \rightleftharpoons Cu(OH)_2\downarrow + 2CH_3COOH$

Суммарное ионное уравнение (совпадает с полным, так как продукты являются слабыми электролитами):

$Cu^{2+} + 2CH_3COO^- + 2H_2O \rightleftharpoons Cu(OH)_2\downarrow + 2CH_3COOH$

Ответ: Молекулярное уравнение: $Cu(CH_3COO)_2 + 2H_2O \rightleftharpoons Cu(OH)_2\downarrow + 2CH_3COOH$. Ионное уравнение: $Cu^{2+} + 2CH_3COO^- + 2H_2O \rightleftharpoons Cu(OH)_2\downarrow + 2CH_3COOH$. Реакция среды слабокислая (pH < 7).

Йодид марганца(II)

Йодид марганца(II), $MnI_2$, — соль, образованная катионом слабого основания ($Mn(OH)_2$) и анионом сильной кислоты ($HI$). Гидролиз протекает по катиону $Mn^{2+}$.

Молекулярное уравнение гидролиза (по первой ступени):

$MnI_2 + H_2O \rightleftharpoons Mn(OH)I + HI$

Полное ионное уравнение:

$Mn^{2+} + 2I^- + H_2O \rightleftharpoons Mn(OH)^+ + I^- + H^+ + I^-$

Сокращенное ионное уравнение:

$Mn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons Mn(OH)^+ + H^+$

Присутствие ионов $H^+$ в растворе создает кислую среду.

Ответ: Молекулярное уравнение: $MnI_2 + H_2O \rightleftharpoons Mn(OH)I + HI$. Сокращенное ионное уравнение: $Mn^{2+} + H_2O \rightleftharpoons Mn(OH)^+ + H^+$. Реакция среды кислая (pH < 7).