Гидролиз солей

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Из краткого ионного уравнения ОН- + Н+ = Н2О преобразовать уравнение в молекулярном виде.

Чтобы из краткого ионного уравнения написать молекулярное нужно взять немножко таких ионов, которые бы без изменения сосуществовали как в левой, так и в правой частях полного ионного уравнения:

Na? + OH? + H? + Cl? > Na? + Cl? + HO - полное ионное уравнение

Na? и Cl? остались такими же, какими они были до реакции, т. к. они не приняли в ней участие. И их можно убрать и из правой, и из левой частей уравнения.

Na? + OH? + H? + Cl? > Na? + Cl? + H?O

OH? + H? > H?O - краткое ионное уравнение

Таким образом у нас получилось молекулярное уравнение:

NaOH + HCl > NaCl + H?O

Написать гидролиз солей: BaSO4 Al2S3 ZnCO3

Сульфид бария - средняя соль, образованная сильным основанием - гидроксидом бария (Ba(OH)2) и слабой кислотой -- сероводородной (H2S). Формула -- BaSO4. Представляет собой бесцветные кристаллы.

Гидролизуется по аниону. Характер среды - щелочной. Теоретически возможна вторая ступень. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

Первая ступень:

BaS - Ba2+ + S2- (диссоциация соли);

S2- + HOH - HS-- + OH-- (гидролиз по аниону);

Ba2+ + S2- + HOH - HS-- +Ba2+ +OH-- (уравнение в ионной форме);

2BaS +2H2O - Ba(HS)2 + Ba(OH)2v (уравнение в молекулярной форме).

Вторая ступень:

Ba(HS)2- Ba2+ +2HS-- (диссоциация соли);

HS-- + HOH -H2S^ + OH-- (гидролиз по аниону);

Ba2+ + 2HS-- + HOH - H2S^ + Ba2++ OH-- (уравнение в ионной форме);

Ba(HS)2+ 2H2O - 2H2S^ + Ba(OH)2v (уравнение в молекулярной форме).

Сульфид алюминия - средняя соль, образованная слабым основанием - гидроксидом алюминия (Al(OH)3) и слабой кислотой - сероводородной (H2S). Формула -- Al2S3.Представляет собой вещество белого цвета.

Гидролизуется по катиону и аниону. Характер среды - нейтральный. Ввиду того, что соль образована слабыми кислотой и основанием гидролиз протекает до конца, т.е. полностью. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

Al2S3 - 2Al3+ + 3S2- (диссоциация соли);

Al2S3 +6H2O- 2Al(OH)3v + 3H2S^ (уравнение в молекулярной форме).

Карбонат цинка -- неорганическое соединение, соль металла цинка и угольной кислоты с формулой ZnCO3, бесцветные кристаллы, не растворяется в воде.

Гидролизируется по аниону и катиону (полный гидролиз) - гидролиз соли образованной слабым основанием и слабой кислотой протекает до конца, т.е. полностью. Уравнение гидролиза выглядит следующим образом:

ZnCO3 + Н2О-Zn(OH)2 + CO2 ^ + H2O (уравнение в молекулярной форме).

Аналитическая классификация анионов по группам

Как и катионы, многие анионы входят в состав лекарственных препаратов. При контроле качества лекарственных средств, технологических стадий их получения, лекарственного сырья и в ряде других случаев возникает необходимость проведения качественного и количественного анализа анионов. Идентификацию анионов чаще всего проводят с использованием различных аналитических реакций, позволяющих открывать эти анионы.

В Государственную Фармакопею включены общие реакции на подлинность для целого ряда анионов: на ацетат-ионы CH3COO-, бензо-ат-ионы C6H5COO-, бромид-ионы Br-, йодид-ионы I-, карбонат-ионы CO2" и гидрокарбонат-ионы HCO3, арсенит-ионы AsO3" и арсенат-ионы AsO3", нитрат-ионы NO3, салицилат-ионы HOC6H4COO-,суль-фат-ионы SO4" ,cульфит-ионыSO33, тартрат-ионы C4H4O2~, фосфат-ионы PO433, хлорид-ионы C1-, цитрат-ионы C6H5O373. Во временные фармакопейные статьи, в другую нормативную документацию на различные лекарственные средства введены качественные аналитические реакции и на другие анионы, не указанные в общих фармакопейных статьях.

При испытаниях лекарственных препаратов на чистоту и допустимые пределы примесей в них предусматривается проведение качественных реакций на хлориды и сульфаты.

0бычно открытие анионов в фармацевтическом анализе осуществляют с использованием различных качественных аналитических реакций в растворах на тот или иной анион.

Аналитическая классификация анионов по группам, в отличие от аналитической классификации катионов, разработана не столь подробно. Не существует общепризнанной и повсеместно принятой классификации анионов по аналитическим группам. 0писаны различные классификации анионов.

Чаще всего принимают во внимание растворимость солей бария и серебра тех или иных анионов и их окислительно-восстановительные свойства в водных растворах. В любом случае удается логически разделить на группы только часть известных анионов, так что всякая классификация анионов ограничена и не охватывает все анионы, представляющие аналитический интерес.

При аналитической классификации анионов, основанной на образовании ими малорастворимых солей бария и серебра, анионы, охваченные этой классификацией, делят обычно на три группы.

К первой группе относят анионы, образующие малорастворимые в воде (в нейтральной или слабощелочной среде) соли с катионами бария Ba2+. Групповым реагентом является обычно водный раствор хлорида бария BaC12 В табл. 8 в эту первую группу включены 10 анионов: сульфат-анион SO2", сульфит-анион SO3", тиосульфат-анион S2O2~,

Примечания.

1Во вторую группу иногда включают также бензоат-анион C6H5COO-.

2 Бромат-ион иногда относят к III группе, так как бромат серебра AgBrO3 растворяется в разбавленной HNO3.

3 Сульфид серебра Ag2S растворяется при нагревании в растворе HNO3.

4 Иногда к III группе относят перхлорат-анион C1O", салицилат-анион HOC6H4COO- и некоторые другие анионы.

Оксалат-анион C2O2", карбонат-анион CO3", тетраборат-анион B4O2" (сюда же относятся анионы и мета-борной кислоты BO"), фосфат-анион (ортофосфат-анион) PO3", арсенат-анион ASO3", арсенит-ани-он AsO3", фторид-анион F-. Иногда в эту группу включают хромат-анион CrO2", дихромат-анион Cr2O7", йодат-анион IO", перйодат-анион IO", тартрат-анион C4H4O6", цитрат-анион C6H5O7". Предложено также включить в эту группу и некоторые другие анионы, не указанные в табл. 8, аименно: VO", SiO3", MoO4", WO4", GeO2", PO", P2O7", [SiF6]2-, SeO3", SeO2", TeO2", TeO4".

Вторая группа включает анионы, образующие с катионами серебра Ag+ в разбавленных водных растворах азотной кислоты HNO3 малорастворимые соли серебра. Групповым реагентом является водный азотнокислый раствор нитрата серебра AgNO3 В табл. 8 включены 7 таких анионов: хлорид-анион C1-, бромид-анион Br-, йодид-анион Е,бро-мат-анион BrO" (этот анион иногда исключают из второй группы, поскольку бромат серебра AgBrO3 растворяется в разбавленной азотной кислоте), цианид-анион CN-, тиоцианат-анион (роданид-анион) SCN-, сульфид-анион S2-. Порой к этой группе относят анион C6H5COO- бензойной кислоты и ряд других анионов: [Fe(CN)6]4-, [Fe(CN)6]3-,IO", ClO^^).

К третьей аналитической группе в рамках рассматриваемой классификации относят анионы, не образующие малорастворимых в воде со-

лей бария или серебра. В табл. 8 представлены только три таких аниона: нитрит-анион NO", нитрат-анион NO" и ацетат-анион CH3COO-, хотя число их гораздо больше. Например, в третью группу иногда включают салицилат-анион HOC6H4COO-, бромат-анион BrO", пер-хлорат-анион C1O". Групповой реагент на анионы третьей аналитической группы отсутствует.

При аналитической классификации анионов, основанной на их окислительно-восстановительных свойствах, анионы обычно делят на три группы: анионы-окислители, анионы-восстановители и индифферентные анионы, т.е. такие, которые не обладают выраженными окислительно-восстановительными свойствами в обычных условиях.

Примечания.

1 Нитрат-ион NO" в слабокислой среде практически не реагирует с йодидом калия KI.

2 Нитрит-ион NO2" относят к I или II группе.

3 Оксалат-ион C2O2" заметно обесцвечивает раствор перманганата калия только при нагревании.

4 Хлорид-ион C1- в обычных условиях медленно реагирует с раствором перманганата калия.

К первой группе в рамках этой классификации относят анионы-окислители, окисляющие йодид-ионы I- в сернокислой среде до молекулярного йода I2 В табл. 9 таких анионов - четыре: бромат-анион BrO", арсенат-анион AsO3", нитрат-анион NO" (хотя этот анион вслабокислой среде практически не реагирует с йодид-ионами) и нитрит-анион NO 2. Последний анион иногда относят ко второй группе анионов-восстановителей, поскольку, в зависимости от условий, нитрит-анион может реагировать и как окислитель, и как восстановитель. Групповым реагентом на анионы-окислители первой группы является водный раствор йодида калия KI в сернокислой среде.

Вторая группа включает анионы-восстановители, которые в водных растворах способны восстанавливать йод I2 до йодид-ионов I- или обесцвечивают водный сернокислый раствор перманганата калия KMnO4, восстанавливая марганец(VП) в перманганат-ионе MnO2 до марганца(П) - катионов Mn2+. В табл. 9 перечислены 11 таких анионов-восстановителей: сульфид-анион S2-, сульфит-анион SO2,тио-сульфат-анион S2O32, арсенит-анион AsO32, нитрит-анион NO2 (иногда он включается в первую группу; см. выше), оксалат-анион CO2,2, хлорид-анион Cl-, бромид-анион Br-, йодид-анион I-, цианид-анион CN-, тиоцианат-анион SCN-. Групповым реагентом на все анионы этой группы является водный сернокислый раствор перманганата калия KMnO4. В присутствии анионов-восстановителей розово-фиолетовая окраска раствора перманганата калия исчезает (раствор обесцвечивается), поскольку перманганат-ионы разрушаются.

В качестве группового реагента на первые четыре аниона (сульфид-, сульфит-, тиосульфат- и арсенит-анионы) рекомендуют также использовать раствор йода в водном растворе йодида калия, который также обесцвечивается в присутствии указанных анионов-восстановителей (исчезает желтая окраска раствора йода) вследствие восстановления йода до йодид-ионов:

I2+2e>2I

Йодид калия вводится в раствор йода для того, чтобы повысить растворимость йода: в присутствии йодид-ионов растворимость йода увеличивается по сравнению с его растворимостью в чистой воде вследствие образования хорошо растворимого трийодида калия KI3:

I2+KI>KI3

К третьей группе относят анионы, не являющиеся в обычных условиях ни окислителями, ни восстановителями. В табл. 9 указаны только пять таких анионов: сульфат-анион SO22, карбонат-анион CO32, ортофосфат-анион PO3,2, ацетат-анион CH3COO- и тетраборат-анион B4O22 (или BO32, BO2). Групповой реагент отсутствует.

Сорбция

Сорбция (от лат. sorbeo -- поглощаю) -- поглощение твёрдым телом либо жидкостью различных веществ из окружающей среды. Поглощаемое вещество, находящееся в среде, называют сорбатом (сорбтивом), поглощающее твёрдое тело или жидкость -- сорбентом.

По характеру поглощения сорбата сорбционные явления делятся на два типа: адсорбцию -- концентрирование сорбата на поверхности раздела фаз или его поглощение поверхностным слоем сорбента и абсорбцию -- объёмное поглощение, при котором сорбат распределяется по всему объёму сорбента.

В свою очередь, различают два типа адсорбции -- физическую адсорбцию, при которой повышение концентрации сорбата на поверхности раздела фаз обусловлено неспецифическими (то есть не зависящими от природы вещества) силами Ван-дер-Ваальса и химическую адсорбцию (хемосорбцию), обусловленную протеканием химических реакций сорбата с веществом поверхности сорбента. Физическая адсорбция слабоспецифична, обратима и её тепловой эффект невелик (единицы кДж/моль). Хемосорбция избирательна, обычно необратима и её теплота составляет от десятков до сотен (хемосорбция кислорода на металлах) кДж/моль.

Абсорбция

Лабораторный абсорбер. 1a): впуск CO2; 1b):впуск H2O; 2): выпуск;

3): абсорбционная колонна; 4): наполнитель.

Абсорбция в химии -- физический или химический феномен, или процесс, при котором атомы, молекулы или ионы входят в какое-либо объёмное состояние -- газ, жидкость или твёрдое тело. Это процесс, отличный от адсорбции, поскольку молекулы, подвергающиеся абсорбции, забираются по объёму, а не по поверхности (как происходит в случае с адсорбцией). Более общий термин -- сорбция, который охватывает процессы абсорбции, адсорбции и ионного обмена. Абсорбция, в основном -- это процесс, при котором что-то присоединяет другую субстанцию.

Если абсорбция является физическим процессом, не сопровождаемым другими физическими или химическими процессами, она обычно подчиняется закону распределения Нернста:

"при равновесии отношение концентраций третьего компонента в двух жидких состояниях является постоянной величиной.";

{\displaystyle {\frac {[x]_{1}}{[x]_{2}}}={\text{constant}}=K_{N(x,12)}}Объём постоянной KN зависит от температуры и называется коэффициентом распределения. Это равенство верно при условии, что концентрации не слишком велики и, если молекулы "х" не меняют свою форму в любом другом из двух состояний. Если такая молекула подвергается ассоциации или диссоциации, тогда это равенство всё так же описывает равновесие между "х" в обоих состояниях, но только для той же формы -- концентрации всех оставшихся форм должны быть рассчитаны с учетом всех остальных равновесий.

В случае газовой абсорбции можно рассчитать концентрацию используя, например, Закон идеального газа, c = p/RT. В качестве альтернативы можно использовать парциальное давление вместо концентраций.

Во многих технологически важных процессах, химическая абсорбция используется вместо физического процесса, например, абсорбция углекислого газа гидроксидом натрия -- такие процессы не следуют закону распределения Нернста.

Для некоторых примеров этого эффекта можно рассмотреть экстракцию, при которой можно извлечь компонент из одной жидкой фазы раствора и перенести в другую без химической реакции. Примеры таких растворов -- благородные газы и оксид осмия.

Размещено на Allbest.ru