其离子方程式为NH+H,O=NHH,O+H 可见,强酸弱碱盐(如NH,CI)的水解实际上是其阳离子(如NH,)发生 水解,使溶液呈酸性。 弱酸弱碱盐 弱酸弱碱盐解离出来的阴、阳离子均能发生水解,例如AB型弱酸弱碱盐的水解: A*+B+H2O =HB+AOH (弱酸)(弱碱) 弱酸弱碱盐溶液的酸碱性视水解产物的(HB)和公(AOH的相对大小而 定。如 NHF: NH*+F+H2O=NH,H2O+HF KH)>(NHH,O)显酸性 NH.OAc NH*+OAc+H2O=NH,H20+HOAc CHOAC)(NH,H,O)基本显中性 NHCN: NH,*+CN'+H2O=NH;H2O+HCN HCN<NH,H,O)显碱性 2.水解常数 水解反应与0的解离平衡和弱酸 (或弱碱)的解离平衡有关。例如强碱 弱酸(NaOAc)的水解反应式可由下列两个解离平衡式相减得到 H2OOH'+H* HOAc H*+OAc OAc+HO=HOAc+OH:图 (c(HOAcc)(c(O'c) [e(OAc'Ne] 月 (3.3.1) 心是水解反应的平衡常数,称为水解常数。 同理可推得一元弱碱强酸盐水解常数关系式为:
其离子方程式为 NH4 + + H2O NH3·H2O + H+ 可见,强酸弱碱盐(如 NH4Cl)的水解实际上是其阳离子(如 NH4 +)发生 水解,使溶液呈酸性。 弱酸弱碱盐 弱酸弱碱盐解离出来的阴、阳离子均能发生水解,例如 AB 型弱酸弱碱盐的水解: A + + B- + H2O HB + AOH (弱酸)(弱碱) 弱酸弱碱盐溶液的酸碱性视水解产物的 (HB)和 (AOH)的相对大小而 定。如: NH4F: NH4 + + F- + H2O NH3·H2O + HF (HF)> (NH3·H2O) 显酸性 NH4OAc: NH4 + + OAc-+ H2O NH3·H2O + HOAc (HOAc)≈ (NH3·H2O) 基本显中性 NH4CN: NH4 + + CN- + H2O NH3·H2O + HCN (HCN)< (NH3·H2O) 显碱性 2. 水解常数 水解反应与 H2O 的解离平衡和弱酸(或弱碱)的解离平衡有关。例如强碱 弱酸(NaOAc)的水解反应式可由下列两个解离平衡式相减得到 H2O OH-+ H+ ; HOAc H + + OAc-; OAc- + H2O HOAc + OH-; = = (3.3.1) 是水解反应的平衡常数,称为水解常数。 同理可推得一元弱碱强酸盐水解常数关系式为:
8等 (3.3.2) 一元弱酸弱碱盐水解常数关系式为: 裙_K太 (3.3.3) 各种水解反应的水解常数没有现成数据可查,需要通过计算求得。值 越大,表示相应盐的水解限度越大。 盐类的水解程度,可以用水解度(h)来衡量: 水解度=盐水解部分的:轴质的量实浓度×1m以 始添肃的物质的罩'浓震) 33-2分步水解 分步水解与多元弱酸(或多元弱碱)的分步解离相对应,多元弱酸盐(或 多元弱碱盐)的水解也是分步进行的。例如NS的水解是分二步进行的:其分 步水解常数逐级减小。因此,其溶液的酸碱性一般只考虑第一步水解即可。 S2+H2O =HS+OH Kx) a HS+H2O =H2S +OH' 根据多重平衡可推知,其两级水解常数分别为 = 1.0×1014 0a_13x10=7.7x102 阳 1.0×1014 k0Ka_11x10-9.1x10 由此可见,多元弱酸盐(或多元弱碱盐)的水解同多元弱酸(或多元弱碱)分步 解离一样,也是逐步减小的。由于品<公,因此在计算多元弱酸盐或多 元弱碱盐溶液中的cH)或c(OH)时一般只考虑第一步水解即可。 FeCl,的水解实际上只是Fe3水解,读者试写出Fe3+三步水解的离子反应式。 33-3盐溶液pH值的近似计算 盐溶液H值的计算,虽属水解平衡计算范畴,但只要计算出盐的水解常数 具体方法与解离平衡计算相同。 例3-5计算0.10 mol-LNHCI溶液的pH值和水解度
= (3.3.2) 一元弱酸弱碱盐水解常数关系式为: = (3.3.3) 各种水解反应的水解常数 没有现成数据可查,需要通过计算求得。 值 越大,表示相应盐的水解限度越大。 盐类的水解程度,可以用水解度(h)来衡量: 3-3-2 分步水解 分步水解 与多元弱酸(或多元弱碱)的分步解离相对应,多元弱酸盐(或 多元弱碱盐)的水解也是分步进行的。例如 Na2S 的水解是分二步进行的:其分 步水解常数逐级减小。因此,其溶液的酸碱性一般只考虑第一步水解即可。 S 2-+ H2O HS- + OHHS- + H2O H2S + OH- 根据多重平衡可推知,其两级水解常数分别为 = =7.7×10-2 = =9.1×10-8 由此可见,多元弱酸盐(或多元弱碱盐)的水解同多元弱酸(或多元弱碱)分步 解离一样,也是逐步减小的。由于 << ,因此在计算多元弱酸盐或多 元弱碱盐溶液中的 c(H+ )或 c(OH- )时一般只考虑第一步水解即可。 FeCl3的水解实际上只是 Fe3+水解,读者试写出 Fe3+三步水解的离子反应式。 3-3-3 盐溶液 pH 值的近似计算 盐溶液 pH 值的计算,虽属水解平衡计算范畴,但只要计算出盐的水解常数, 具体方法与解离平衡计算相同。 [例 3-5] 计算 0.10 mol·L-1NH4Cl 溶液的 pH 值和水解度
7.5×10‘mol.11 结果为:pH=5.12水解度=0.10molL ×100%=7.5×103% 解:NH+H20NHH,O+Hr 1.0×10-4 k8=忍=18×10=56×1010 因为农>>识,所以可以忽略H,0解离所提供的. 设达平衡时,c旷)=x mol-L NH,*+H2O NH;-H2O+H 平衡浓度/(molL)0.10-x c旺,·耳2O)c但*) cN) 0.10-x=5.6×1010 因为 ()19=0.1056×10-10>500,所以0.10-0.10 x3 0.10=5.6×1010,=7.5×10-6 c(H )=7.5x105 mol-L-I pH=-lg{c(Hye}=lg(7.5×10=5.1 7.5x 10 mol .L 水解度=0.10malL ×100%=7.5×103% 3-3-4影响盐类水解度的因素 1.盐类水解度的大小主要取决于水解离子的本性,当水解产物-弱酸或弱碱 越弱,即K或因越小,则日、h越大。 2.水解产物的难溶性亦是增大水解度的重要因素之一。如果水解产物是很 弱的电解质又是溶解度很小的难溶物质或挥发性气体,则水解度极大,甚至可达 完全水解。例如A12S的水解,就是完全水解的典型例子: A2S+6H20一一A1(OH1+3HS↑(得到的不是相应的盐溶液,而是其水解产物 再如,泡沫灭火器就是基于盐类的相互水解导致完全水解的原理制成
结果为:pH=5.12 水解度= ×100% =7.5×10-3% 解:NH4 + + H2O NH3·H2O + H+ = = =5.6×10-10 因为 >> ,所以可以忽略 H2O 解离所提供的 H +。 设达平衡时,c(H+ )= x mol·L-1 NH4 + + H2O NH3·H2O + H 平衡浓度/(mol·L-1)0.10-x x x = =5.6×10-10 因为 ( )/ = 0.10/(5.6×10-10)>500,所以 0.10-x≈0.10 故 = 5.6×10-10,x= 7.5×10-6 c(H+ )= 7.5×10-6 mol·L-1 pH = -lg{c(H+ )/c θ } = -lg(7.5×10-6 ) = 5.1 水解度= ×100%=7.5×10-3% 3-3-4 影响盐类水解度的因素 1. 盐类水解度的大小主要取决于水解离子的本性,当水解产物-弱酸或弱碱 越弱,即 或 越小(↓),则 、h 越大(↑)。 2. 水解产物的难溶性亦是增大水解度的重要因素之一。如果水解产物是很 弱的电解质又是溶解度很小的难溶物质或挥发性气体,则水解度极大,甚至可达 完全水解。例如 Al2S3的水解,就是完全水解的典型例子: Al2S3 + 6H2O ─→ Al(OH)3↓+ 3H2S↑(得到的不是相应的盐溶液,而是其水解产物) 再如, 泡沫灭火器就是基于盐类的相互水解导致完全水解的原理制成