Гидролиз — это химическая реакция соли с водой, в результате которой образуются слабый электролит (слабая кислота или слабое основание) и изменяется реакция среды раствора. Чтобы определить, подвергается ли соль гидролизу, нужно рассмотреть её состав: из каких ионов она состоит. Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. Соли, содержащие слабое основание или слабую кислоту, гидролизуются.
Разберём предложенные соли:
1. Нитрат натрия (NaNO₃):
- Состав: натрий (Na⁺) — катион сильного основания (NaOH), нитрат (NO₃⁻) — анион сильной кислоты (HNO₃).
- Оба иона являются "сильными" и не взаимодействуют с водой. Следовательно, гидролиз не происходит.
- Реакция среды: нейтральная (pH ≈ 7).
2. Карбонат калия (K₂CO₃):
- Состав: калий (K⁺) — катион сильного основания (KOH), карбонат (CO₃²⁻) — анион слабой кислоты (H₂CO₃).
- Анион CO₃²⁻ вступает в реакцию с водой, образуя бикарбонат-ион (HCO₃⁻) и гидроксид-ион (OH⁻):
[
CO₃^{2-} + H₂O \rightarrow HCO₃^- + OH^-
]
Таким образом, происходит гидролиз по аниону.
- Реакция среды: щелочная (pH > 7).
3. Хлорид алюминия (AlCl₃):
- Состав: алюминий (Al³⁺) — катион слабого основания (Al(OH)₃), хлорид (Cl⁻) — анион сильной кислоты (HCl).
- Катион Al³⁺ в водной среде гидролизуется, образуя гидроксокомплекс:
[
Al^{3+} + 3H₂O \rightarrow [Al(OH)₃] + 3H^+
]
В результате образуются ионы H⁺, что делает раствор кислым.
- Реакция среды: кислая (pH < 7).
4. Сульфид калия (K₂S):
- Состав: калий (K⁺) — катион сильного основания (KOH), сульфид (S²⁻) — анион слабой кислоты (H₂S).
- Анион S²⁻ гидролизуется с образованием гидросульфида (HS⁻) и гидроксид-ионов (OH⁻):
[
S^{2-} + H₂O \rightarrow HS^- + OH^-
]
Таким образом, гидролиз происходит по аниону, и раствор становится щелочным.
- Реакция среды: щелочная (pH > 7).
Итог:
Соли, подвергающиеся гидролизу:
- Карбонат калия (K₂CO₃) — щелочная среда.
- Хлорид алюминия (AlCl₃) — кислая среда.
- Сульфид калия (K₂S) — щелочная среда.
Соль, не подвергающаяся гидролизу:
- Нитрат натрия (NaNO₃) — нейтральная среда.