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高二化學鹽類的水解離子方程式

教育 更新时间:2024-06-16 02:19:52

很多學生到了高二的時候,遇到反應原理這部分内容,就完全懵掉,搞不明白這些抽象的知識。其實隻要清楚了基本的概念和對應的規律,也沒有那麼難搞定。今天我們一起來研究影響鹽類水解的主要因素。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)1

教材當中為我們提供了這樣一部分内容,研究鹽類水解的時候要從兩個方面進行考慮,第一,一定是反應物自身的性質;第二才是外界的條件。

鹽類水解程度的大小主要是由鹽的本性決定的。例如對于強堿、弱酸鹽,它的水解過程如圖所示,那生成鹽的弱酸酸性越弱,也就是它越難電離,反映在電離常數上就顯示它的數據會越小,那麼證明這種鹽的水解程度越大。

同理呢,對于強酸、弱堿鹽來說,生成鹽的弱堿堿性越弱,它的鹽類水解對應的程度就會越大。所以我們将這個因素進行一個總結,最主要的因素就是物質的性質我們沒有辦法去改變。總結如下就是越弱越水解。那麼我們能夠進行幹預的也就隻有外界條件了,這就是今天我們要研究的主要内容。

在講外界條件之前,我們有必要給大家拓展一下,為什麼鹽的水解常數可以幫我們很好地去分析越弱越水解這樣的一個結論。比如我們用HA表示酸,MOH表示堿,MA表示他們生成的鹽,這樣它就為一個假設是一種強堿的弱酸鹽,我們能夠将它的水解方程式寫出來,電離平衡平衡常數表示出來。

Kh可以稱為鹽的水解常數。當水解達到平衡的時候,溶液當中還存在着這樣一個關系。用這種關系帶入到Kh的表達式當中,就能得到強堿弱酸鹽它的水解常數和弱酸的電離常數兩者之間的關系。

同理也能夠推斷出強酸弱堿鹽這樣的關系。得到這樣兩個關系,我們就能夠表明弱酸或者是弱堿的電離常數越小,因為它處于分母的位置,也就是酸性或堿性越弱,它生成鹽的水解程度就會越大。這剛好印證了我們剛剛的分析。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)2

好,進入正題,外界條件對于以氯化鐵為例的鹽類的水解有哪些影響呢?我們首先來分析三價鐵離子的水解,再去考慮外界條件,假設溫度跟濃度可以去影響它的水解平衡,這是一個溶液的體系,而壓強更多的針對的是氣體的體系。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)3

在這裡有必要提一句,提到溫度,我們就要考慮鹽類水解其實是一個吸熱的過程,因為我們完全可以将鹽類的水解看成是中和反應的逆反應。中和反應大家都很熟悉了,是一個放熱的過程,所以我們有理由認為眼裡的水解是一個吸熱的反應。

有了這樣的假設,我們就可以帶着疑問進行如下的實驗,實驗用品和實驗的操作如圖所示,這也是教材當中為我們整理的思路。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)4

真正進行操作的時候,我們其實還要更劃分的細緻一些。比如溫度有升溫和降溫兩個大的體系,升溫采用酒精能加熱,降溫采用冰水混合物,這樣的環境我們能夠明顯感覺到啊。這之後容易顔色變深呢,那就說明升溫是促進了氯化鐵的水解,在降溫的條件下,棕黃色容易變淺,那就說明降溫能抑制它的水解。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)5

對于濃度這個因素我們也可以進一步劃分,比如有反應物的濃度,還有生成物的濃度,我們可以把它加水稀釋,或者是采用濃度提升這樣兩個不同的方面。加水稀釋我們會前後測的pH值差小于一,那說明加水稀釋之後,平衡其實是在右向移動的,也就是說它生成了更多的氫離子。所以減少氯化鐵的濃度,使它水解,再有一個促進的過程。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)6

如果加鈉濃度,那兩種人的皮質之差呢是小于一,說明增大了氯化鐵的濃度本身是在抑制它自身的水解過程。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)7

如果考慮生成物的濃度,我們要從三個方面進行,第一是加鹽酸,這樣的話我們會觀察到棕黃色溶液變淺,那說明加入酸加了氫離子會抑制它的水解。第二、我們加減,那它就在消耗氫離子,說明加了堿,促進了氯化鐵的水解。第三、我們加入碳酸氫鈉,其實會觀察到很神奇的現象,有紅褐色沉澱産生,還有大量無色、無味的氣體。能夠明顯觀察到碳酸氫根和氫離子反應,産生了二氧化碳,促進了氯化鐵的水解。

高二化學鹽類的水解離子方程式(高中化學反應原理)8

由此我們能夠得到這樣的結論,溫度升溫促進水解,降溫抑制水解反應物的濃度,增大反應物濃度,抑制水解,減小反應物的濃度。不僅水解生成物的濃度增大,生成物濃度抑制水解,減小生成物的濃度、促進水解。其實這一部分内容跟我們前面講過的影響平衡移動的因素完全一緻。

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