Semua asam, sifat dan basanya dibagi menjadi kuat dan lemah. Tapi jangan berani-berani mengacaukan konsep seperti "asam kuat" atau "basa kuat" dengan konsentrasinya. Misalnya, Anda tidak dapat membuat larutan pekat dari asam lemah atau larutan encer dari basa kuat. Misalnya, asam klorida, ketika dilarutkan dalam air, memberikan masing-masing dari dua molekul air satu protonnya.
Ketika reaksi kimia terjadi pada ion hidronium, ion hidrogen berikatan sangat kuat dengan molekul air. Reaksi itu sendiri akan berlanjut sampai reagennya benar-benar habis. Air kita dalam hal ini berperan sebagai basa, karena menerima proton dari asam klorida. Asam yang terdisosiasi sempurna dalam larutan berair disebut asam kuat.
Ketika kita mengetahui konsentrasi awal asam kuat, maka dalam hal ini tidak sulit untuk menghitung konsentrasi ion hidronium dan ion klorida dalam larutan. Misalnya, jika Anda mengambil dan melarutkan 0,2 mol gas asam klorida dalam 1 liter air, konsentrasi ion setelah disosiasi akan sama persis.
Contoh asam kuat:
1)
HCl, asam klorida;
2)
HBr, hidrogen bromida;
3)
HI, hidrogen yodium;
4)
HNO3, asam nitrat;
5)
HClO4 - asam perklorat;
6)
H2SO4 adalah asam sulfat.
Semua asam yang diketahui (kecuali asam sulfat) tercantum di atas dan bersifat monoprotik, karena atomnya masing-masing menyumbangkan satu proton; Molekul asam sulfat dapat dengan mudah menyumbangkan dua protonnya, itulah sebabnya asam sulfat bersifat diprotik.
Elektrolit adalah basa kuat; mereka benar-benar terdisosiasi dalam larutan air untuk membentuk ion hidroksida.
Seperti halnya asam, menghitung konsentrasi ion hidroksida sangat mudah setelah Anda mengetahui konsentrasi awal larutan. Sebagai contoh, larutan NaOH dengan konsentrasi 2 mol/l berdisosiasi menjadi konsentrasi ion yang sama.
Asam lemah. Yayasan dan properti
Adapun asam lemah, mereka tidak sepenuhnya terdisosiasi, yaitu sebagian. Sangat mudah untuk membedakan antara asam kuat dan asam lemah: jika tabel referensi menunjukkan konstanta di sebelah nama asam, maka asam ini lemah; jika konstanta tidak diberikan, maka asam ini kuat.
Basa lemah juga bereaksi baik dengan air untuk membentuk sistem kesetimbangan. Asam lemah juga dicirikan oleh konstanta disosiasi K.
|
Yayasan |
|||||
|
kekuatan sedang | |||||
|
Hidroksida logam alkali (KOH, NaOH, ZiOH), Ba(OH) 2, dll. |
Na 4 OH dan basa tidak larut air (Ca (OH) 2, Zi (OH) 2, AL (OH) 3, dll. |
||||
Konstanta hidrolisis sama dengan rasio produk dari konsentrasi produk hidrolisis dengan konsentrasi garam yang tidak terhidrolisis.
Contoh 1 Hitung derajat hidrolisis NH 4 Cl.
Keputusan: Dari tabel kami menemukan Kd (NH 4 OH) \u003d 1,8 10 -3, dari sini
Kγ \u003d Kv / Kd k \u003d \u003d 10 -14 / 1,8 10 -3 \u003d 5,56 10 -10.
Contoh 2 Hitung derajat hidrolisis ZnCl 2 dalam 1 langkah dalam larutan 0,5 M.
Keputusan: Persamaan ionik untuk hidrolisis Zn 2 + H 2 OZnOH + + H +
Kd ZnOH +1=1.5∙10 -9; hγ=√(Kv/ [Kd dasar Cm]) = 10 -14 /1.5∙10 -9 0.5=0.36∙10 -2 (0.36%).
Contoh 3 Susun persamaan ionik-molekul dan molekuler hidrolisis garam: a) KCN; b) Na2CO3; c) ZnSO4 . Tentukan reaksi larutan medium dari garam-garam tersebut.
Keputusan: a) Kalium sianida KCN adalah garam dari asam monobasa lemah (lihat Tabel I Lampiran) HCN dan basa kuat KOH. Ketika dilarutkan dalam air, molekul KCN terdisosiasi sempurna menjadi kation K+ dan CN - anion. Kation K+ tidak dapat mengikat ion OH - air, karena KOH merupakan elektrolit kuat. Anion, di sisi lain, CN - mengikat ion H + air, membentuk molekul elektrolit lemah HCN. Garam terhidrolisis pada anion. Persamaan hidrolisis ion-molekul
CN - + H2O HCN + OH-
atau dalam bentuk molekul
KCN + H2O HCN + KOH
Sebagai hasil hidrolisis, kelebihan ion OH - muncul dalam larutan, oleh karena itu, larutan KCN memiliki reaksi basa (pH > 7).
b) Natrium karbonat Na 2 CO 3 adalah garam dari asam polibasa lemah dan basa kuat. Dalam hal ini, anion garam CO 3 2-, mengikat ion hidrogen air, membentuk anion garam asam HCO - 3, dan bukan molekul H 2 CO 3, karena ion HCO - 3 berdisosiasi jauh lebih sulit daripada molekul H2CO3. Dalam kondisi normal, hidrolisis berlangsung pada tahap pertama. Garam terhidrolisis pada anion. Persamaan hidrolisis ion-molekul
CO2-3 + H 2 OHCO - 3 + OH -
atau dalam bentuk molekul
Na 2 CO 3 + H 2 O NaHCO 3 + NaOH
Kelebihan ion OH - muncul dalam larutan, sehingga larutan Na 2 CO 3 memiliki reaksi basa (pH> 7).
c) Seng sulfat ZnSO 4 - garam dari basa poliasam lemah Zn (OH) 2 dan asam kuat H 2 SO 4. Dalam hal ini, kation Zn + mengikat ion hidroksida air, membentuk kation dari garam dasar ZnOH + . Pembentukan molekul Zn(OH)2 tidak terjadi, karena ion ZnOH + terdisosiasi jauh lebih sulit daripada molekul Zn(OH)2. Dalam kondisi normal, hidrolisis berlangsung pada tahap pertama. Garam dihidrolisis pada kation. Persamaan hidrolisis ion-molekul
Zn 2+ + H 2 OZnOH + + H +
atau dalam bentuk molekul
2ZnSO 4 + 2H 2 O (ZnOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4
Kelebihan ion hidrogen muncul dalam larutan, sehingga larutan ZnSO 4 memiliki reaksi asam (pH< 7).
Contoh 4 Produk apa yang terbentuk jika larutan A1(NO3)3 dan K2CO3 dicampur? Buatlah persamaan reaksi ion-molekul dan molekuler.
Keputusan. Garam A1 (NO 3) 3 dihidrolisis oleh kation, dan K 2 CO 3 - oleh anion:
A1 3+ + H2O A1OH 2+ + H +
CO2- 3 + H2O HCO - s + OH -
Jika larutan garam-garam tersebut berada dalam wadah yang sama, maka terjadi peningkatan hidrolisis masing-masing, karena ion H + dan OH - membentuk molekul elektrolit lemah H 2 O. Dalam hal ini, kesetimbangan hidrolitik bergeser ke kanan dan hidrolisis masing-masing garam yang diambil berakhir dengan pembentukan A1 (OH) 3 dan CO 2 (H 2 CO 3). Persamaan ion-molekul:
2A1 3+ + ZSO 2- 3 + ZN 2 O \u003d 2A1 (OH) 3 + ZSO 2
persamaan molekul: ZSO 2 + 6KNO 3
2A1 (NO 3) 3 + ZK 2 CO 3 + ZN 2 O \u003d 2A1 (OH) 3
Sebelum membahas sifat kimia basa dan hidroksida amfoter, mari kita definisikan dengan jelas apa itu?
1) Basa atau hidroksida basa termasuk hidroksida logam dalam keadaan oksidasi +1 atau +2, yaitu. rumus yang ditulis baik sebagai MeOH atau sebagai Me(OH) 2 . Namun, ada pengecualian. Jadi, hidroksida Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2 bukan termasuk basa.
2) Hidroksida amfoter termasuk hidroksida logam dalam keadaan oksidasi +3, +4, dan, sebagai pengecualian, hidroksida Zn (OH) 2, Be (OH) 2, Pb (OH) 2, Sn (OH) 2. Hidroksida logam dalam keadaan oksidasi +4 tidak ditemukan dalam tugas USE, oleh karena itu mereka tidak akan dipertimbangkan.
Sifat kimia basa
Semua basis dibagi menjadi:
Ingatlah bahwa berilium dan magnesium bukanlah logam alkali tanah.
Selain larut dalam air, alkali juga terdisosiasi dengan sangat baik dalam larutan berair, sedangkan basa yang tidak larut memiliki tingkat disosiasi yang rendah.
Perbedaan kelarutan dan kemampuan untuk memisahkan antara alkali dan hidroksida tidak larut menyebabkan perbedaan nyata dalam sifat kimianya. Jadi, khususnya, alkali adalah senyawa yang lebih aktif secara kimia dan sering kali mampu masuk ke dalam reaksi yang tidak dilakukan oleh basa yang tidak larut.
Reaksi basa dengan asam
Alkali benar-benar bereaksi dengan semua asam, bahkan yang sangat lemah dan tidak larut. Sebagai contoh:
Basa yang tidak larut bereaksi dengan hampir semua asam larut, tidak bereaksi dengan asam silikat yang tidak larut:
Perlu diperhatikan bahwa basa kuat dan basa lemah dengan rumus umum bentuk Me(OH)2 dapat membentuk garam basa dengan kekurangan asam, misalnya:
Interaksi dengan asam oksida
Alkali bereaksi dengan semua oksida asam untuk membentuk garam dan seringkali air:
Basa yang tidak larut dapat bereaksi dengan semua oksida asam yang lebih tinggi yang sesuai dengan asam stabil, misalnya, P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, dengan pembentukan garam sedang:
Basa tidak larut dari bentuk Me (OH) 2 bereaksi dengan adanya air dengan karbon dioksida secara eksklusif dengan pembentukan garam basa. Sebagai contoh:
Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O
Dengan silikon dioksida, karena kelembamannya yang luar biasa, hanya basa terkuat, alkali, yang bereaksi. Dalam hal ini, garam normal terbentuk. Reaksi tidak berlangsung dengan basa yang tidak larut. Sebagai contoh:
Interaksi basa dengan oksida amfoter dan hidroksida
Semua alkali bereaksi dengan oksida amfoter dan hidroksida. Jika reaksi dilakukan dengan menggabungkan oksida amfoter atau hidroksida dengan alkali padat, reaksi seperti itu mengarah pada pembentukan garam bebas hidrogen:
Jika larutan alkali berair digunakan, maka garam kompleks hidrokso terbentuk:
Dalam kasus aluminium, di bawah aksi alkali pekat yang berlebihan, alih-alih garam Na, garam Na 3 terbentuk:
Interaksi basa dengan garam
Setiap basa bereaksi dengan garam apa pun hanya jika dua kondisi terpenuhi secara bersamaan:
1) kelarutan senyawa awal;
2) adanya endapan atau gas di antara produk reaksi
Sebagai contoh:
Stabilitas termal basa
Semua alkali, kecuali Ca(OH) 2 , tahan terhadap panas dan meleleh tanpa dekomposisi.
Semua basa yang tidak larut, serta Ca (OH) 2 yang sedikit larut, terurai ketika dipanaskan. Suhu dekomposisi tertinggi untuk kalsium hidroksida adalah sekitar 1000 o C:
Hidroksida yang tidak larut memiliki suhu dekomposisi yang jauh lebih rendah. Jadi, misalnya, tembaga (II) hidroksida sudah terurai pada suhu di atas 70 o C:
Sifat kimia hidroksida amfoter
Interaksi hidroksida amfoter dengan asam
Hidroksida amfoter bereaksi dengan asam kuat:
Hidroksida logam amfoter dalam keadaan oksidasi +3, mis. tipe Me (OH) 3, tidak bereaksi dengan asam seperti H 2 S, H 2 SO 3 dan H 2 CO 3 karena garam yang dapat terbentuk sebagai hasil dari reaksi tersebut dapat mengalami hidrolisis ireversibel ke hidroksida amfoterik asli dan asam yang sesuai:
Interaksi hidroksida amfoter dengan oksida asam
Hidroksida amfoter bereaksi dengan oksida yang lebih tinggi, yang sesuai dengan asam stabil (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):
Hidroksida logam amfoter dalam keadaan oksidasi +3, mis. tipe Me(OH)3, tidak bereaksi dengan oksida asam SO2 dan CO2.
Interaksi hidroksida amfoter dengan basa
Dari basa, hidroksida amfoter hanya bereaksi dengan basa. Dalam hal ini, jika larutan alkali berair digunakan, maka garam kompleks hidrokso terbentuk:
Dan ketika hidroksida amfoterik digabungkan dengan alkali padat, analog anhidratnya diperoleh:
Interaksi hidroksida amfoter dengan oksida basa
Hidroksida amfoter bereaksi ketika menyatu dengan oksida logam alkali dan alkali tanah:
Dekomposisi termal hidroksida amfoter
Semua hidroksida amfoter tidak larut dalam air dan, seperti hidroksida yang tidak larut, terurai ketika dipanaskan menjadi oksida dan air yang sesuai.
Hidrolisis garam" - Untuk membentuk gagasan kimia sebagai kekuatan produktif masyarakat. Asam asetat CH3COOH adalah asam organik tertua. Dalam asam - gugus karboksil, Tapi semua asam di sini lemah.
Semua asam, sifat dan basanya dibagi menjadi kuat dan lemah. Misalnya, Anda tidak dapat membuat larutan pekat dari asam lemah atau larutan encer dari basa kuat. Air kita dalam hal ini berperan sebagai basa, karena menerima proton dari asam klorida. Asam yang terdisosiasi sempurna dalam larutan berair disebut asam kuat.
Untuk oksida terhidrasi dengan jumlah molekul air yang tidak terbatas, misalnya, Tl2O3 n H2O, tidak dapat diterima untuk menulis rumus seperti Tl(OH)3. Menyebut senyawa tersebut hidroksida juga tidak dianjurkan.
Untuk basa, seseorang dapat mengukur kekuatannya, yaitu kemampuan untuk memisahkan proton dari asam. Semua basa adalah padatan dengan warna berbeda. Perhatian! Alkali adalah zat yang sangat kaustik. Jika terkena kulit, larutan alkali menyebabkan luka bakar parah yang sembuh lama, jika masuk ke mata, dapat menyebabkan kebutaan. Saat memanggang mineral kobalt yang mengandung arsenik, oksida arsenik beracun yang mudah menguap dilepaskan.
Sifat-sifat molekul air ini sudah Anda ketahui. II) dan larutan asam asetat. HNO2) - hanya satu proton.
Semua basa adalah padatan yang memiliki warna berbeda. 1. Mereka bertindak berdasarkan indikator. Indikator berubah warna tergantung pada interaksi dengan bahan kimia yang berbeda. Ketika berinteraksi dengan basa, mereka mengubah warnanya: indikator metil oranye berubah menjadi kuning, indikator lakmus menjadi biru, dan fenolftalein menjadi fuchsia.
Dinginkan wadah, misalnya dengan memasukkannya ke dalam wadah berisi es. Tiga larutan akan tetap jernih, dan yang keempat akan segera menjadi keruh, endapan putih akan mulai rontok. Di sinilah garam barium berada. Sisihkan wadah ini. Anda dapat dengan cepat menentukan barium karbonat dengan cara lain. Ini cukup mudah dibuat, yang Anda butuhkan hanyalah cangkir evaporasi porselen dan lampu spiritus. Jika itu adalah garam lithium, warnanya akan menjadi merah cerah. Omong-omong, jika garam barium diuji dengan cara yang sama, warna nyala api seharusnya hijau.
Elektrolit adalah zat yang dalam keadaan padat bersifat dielektrik, yaitu tidak menghantarkan arus listrik, tetapi dalam bentuk terlarut atau cair ia menjadi konduktor. Ingatlah bahwa derajat disosiasi dan, karenanya, kekuatan elektrolit bergantung pada banyak faktor: sifat elektrolit itu sendiri, pelarut, dan suhu. Oleh karena itu, pembagian ini sendiri sampai batas tertentu bersyarat. Bagaimanapun, zat yang sama dapat, dalam kondisi yang berbeda, menjadi elektrolit kuat dan elektrolit lemah.
Hidrolisis tidak terjadi, tidak terbentuk senyawa baru, keasaman medium tidak berubah. Bagaimana keasaman lingkungan berubah? Persamaan reaksi belum dapat dituliskan. Tetap bagi kita untuk membahas 4 kelompok garam secara berurutan dan untuk masing-masing memberikan "skenario" hidrolisis tertentu. Pada bagian selanjutnya, kita akan mulai dengan garam yang terbentuk dari basa lemah dan asam kuat.
Setelah membaca artikel tersebut, Anda akan dapat memisahkan zat menjadi garam, asam dan basa. larutan H, apa sifat umum asam dan basa. Jika mereka mengartikan definisi asam Lewis, maka dalam teks asam seperti itu disebut asam Lewis.
Semakin rendah nilai ini, semakin kuat asamnya. Kuat atau lemah - ini diperlukan dalam buku referensi Ph.D. menonton, tetapi Anda perlu tahu klasik. Asam kuat adalah asam yang dapat menggantikan anion asam lain dari garam.
Kami telah mendefinisikan hidrolisis ingat beberapa fakta tentang garam. Sekarang kita akan membahas asam kuat dan asam lemah dan menemukan bahwa "skenario" hidrolisis sangat bergantung pada asam dan basa mana yang membentuk garam ini.
Hidrolisis garam. Bagian I
Elektrolit kuat dan lemah
Biarkan saya mengingatkan Anda bahwa semua asam dan basa dapat dibagi secara kondisional menjadi kuat dan lemah. Asam kuat (dan, secara umum, elektrolit kuat) terdisosiasi hampir sempurna dalam larutan berair. Elektrolit lemah terurai menjadi ion untuk sebagian kecil.
Asam kuat meliputi:
- H2SO4 (asam sulfat),
- HClO 4 (asam perklorat),
- HClO 3 (asam klorida),
- HNO3 (asam nitrat),
- HCl (asam klorida),
- HBr (asam hidrobromat),
- HI (asam hidroiodik).
Berikut ini adalah daftar asam lemah:
- H2SO3 (asam belerang),
- H 2 CO 3 (asam karbonat),
- H 2 SiO 3 (asam silikat),
- H 3 PO 3 (asam fosfor),
- H 3 PO 4 (asam ortofosfat),
- HClO 2 (asam kloro),
- HClO (asam hipoklorit),
- HNO2 (asam nitrat),
- HF (asam fluorida),
- H 2 S (asam hidrosulfat),
- sebagian besar asam organik, misalnya asetat (CH 3 COOH).
Secara alami, tidak mungkin untuk membuat daftar semua asam yang ada di alam. Hanya yang paling "populer" yang terdaftar. Juga harus dipahami bahwa pembagian asam menjadi kuat dan lemah agak sewenang-wenang.
Hal-hal yang jauh lebih sederhana dengan basa kuat dan lemah. Anda dapat menggunakan tabel kelarutan. Semua basa kuat adalah larut dalam air basa, kecuali NH4OH. Zat-zat ini disebut basa (NaOH, KOH, Ca(OH)2, dll.)
Basis lemah adalah:
- semua hidroksida yang tidak larut dalam air (misalnya Fe(OH) 3 , Cu(OH) 2 dll.),
- NH4OH (amonium hidroksida).
Hidrolisis garam. Fakta-fakta kunci
Tampaknya bagi mereka yang membaca artikel ini bahwa kita telah melupakan topik utama percakapan, dan telah pergi ke suatu tempat ke samping. Ini tidak benar! Pembicaraan kita tentang asam dan basa, tentang elektrolit kuat dan lemah berhubungan langsung dengan hidrolisis garam. Sekarang Anda akan yakin akan hal itu.
Jadi izinkan saya memberi Anda fakta-fakta dasar:
- Tidak semua garam mengalami hidrolisis. Ada stabil secara hidrolitik senyawa seperti natrium klorida.
- Hidrolisis garam bisa lengkap (ireversibel) dan parsial (reversibel).
- Selama reaksi hidrolisis, asam atau basa terbentuk, keasaman medium berubah.
- Kemungkinan mendasar hidrolisis, arah reaksi yang sesuai, reversibilitas atau ireversibilitasnya ditentukan kekuatan asam dan dengan kekuatan yayasan yang membentuk garam ini.
- Tergantung pada kekuatan asam yang sesuai dan resp. basa, semua garam dapat dibagi menjadi 4 kelompok. Masing-masing kelompok ini memiliki "skenario" hidrolisisnya sendiri.
Contoh 4. Garam NaNO 3 dibentuk oleh asam kuat (HNO 3) dan basa kuat (NaOH). Hidrolisis tidak terjadi, tidak terbentuk senyawa baru, keasaman medium tidak berubah.
Contoh 5. Garam NiSO 4 dibentuk oleh asam kuat (H 2 SO 4) dan basa lemah (Ni (OH) 2). Hidrolisis terjadi pada kation, selama reaksi terbentuk asam dan garam basa.
Contoh 6. Kalium karbonat terbentuk dari asam lemah (H2CO3) dan basa kuat (KOH). Hidrolisis anion, pembentukan garam alkali dan asam. larutan alkali.
Contoh 7. Aluminium sulfida dibentuk oleh asam lemah (H 2 S) dan basa lemah (Al (OH) 3). Hidrolisis terjadi baik pada kation maupun pada anion. reaksi ireversibel. Selama proses tersebut, H 2 S dan aluminium hidroksida terbentuk. Keasaman lingkungan sedikit berubah.
Cobalah sendiri:
Latihan 2. Apa jenis garam berikut: FeCl 3 , Na 3 PO 3 , KBr, NH 4 NO 2 ? Apakah garam-garam ini mengalami hidrolisis? Kation atau anion? Apa yang terbentuk selama reaksi? Bagaimana keasaman lingkungan berubah? Persamaan reaksi belum dapat dituliskan.
Tetap bagi kita untuk membahas 4 kelompok garam secara berurutan dan memberikan "skenario" hidrolisis spesifik untuk masing-masing kelompok. Pada bagian selanjutnya, kita akan mulai dengan garam yang terbentuk dari basa lemah dan asam kuat.
