Сольволиз и гидролиз (общие сведения)
Сольволиз - это обменное взаимодействие растворенного вещества с растворителем, приводящее к изменению концентрации катионов и анионов растворителя. Частный случай сольволиза, когда в роли растворителя выступает вода, называется гидролизом.
Если гидролизу подвергается бинарное соединение, то он идет, как правило, необратимо, например:
PCl5 + 4H2O = 5HCl + H3PO4 и далее - протолиз продуктов: HCl + H2O = Сl-- + H3O+,
pH < 7
H3PO4 + H2O
H2PO4-- + H3O+,
pH
< 7
Li3N + 4H2O = 3LiOH + NH3 . H2O
LiOH = Li+ + OH-- ,pH > 7
NH3 . H2O + H2O NH4+ + OH-- + H2O,
pH > 7
Здесь тоже налицо изменение концентрации катионов и анионов воды.
Гидролиз солей (соединений с ионной кристаллической решеткой) чаще всего идет обратимо и может быть рассмотрен схематически следующим образом: сначала при растворении солей в воде нацело идет диссоциация на катионы и анионы. Например, в случае фторида калия:KF = K+ + F--,
а затем - гидратация ионов. После этого тот из гидратированных ионов, который является протолитом, вступает в протолитическую реакцию с водой. Катион калия - непротолит, а фторид-ион ведет себя как слабое основание:F-- + H2O
HF + OH--,
рН > 7
KO = KB / KK
Другой пример - гидролиз хлорида алюминия, который при диссоциации в водном растворе дает гидратированные катион алюминия и хлорид-ион. Хлорид-ион - непротолит, а гидратированный катион алюминия Al3+ . H2O в водном растворе проявляет свойства слабой кислоты:Al3+ .
H2O + H2O
AlOH2+ + H3O+,
pH < 7
Примечание.
Для аквакатиона алюминия здесь дана упрощенная формула; в действительности гидратированный
катион алюминия отвечает составу аквакомплекса
Среди гидратированных катионов металлов не являются протолитами Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Tl+ и некоторые другие.
Если ион в растворе может проявлять свойства и кислоты и основания, то есть является амфолитом, преобладает тот процесс, для которого значение константы, описывающей состояние равновесия (KK или KO), выше.
Значения констант кислотности для наиболее распространенных сопряженных пар Кислота/Основание приведены в справочных таблицах >>>.Протолитическое равновесие при гидролизе солей может быть смещено вправо или влево при изменении температуры, разбавлении (или концентрировании) раствора, а также под действием избыточной концентрации ионов, одноименных с теми, которые получаются в качестве среды протолиза