To musisz wiedzieć o mocy kwasów i zasad oraz hydrolizie:

  1. Moc kwasu określa się na podstawie jego zdolności do oddawania jonów wodorowych (H⁺) w roztworze wodnym. Kwasy mocne, taki jak HCl czy HI, całkowicie dysocjują w wodzie, natomiast kwasy słabe, np. HF, H2S, dysocjują tylko częściowo.
  2. Im większa stała dysocjacji kwasu (Ka ), tym mocniejszy jest dany kwas. Im większa stała dysocjacji zasady (Kb), tym mocniejsza jest zasada.
  3. Moc kwasu wpływa na odczyn roztworu – silne kwasy powodują niższe pH niż słabe o tym samym stężeniu. Analogicznie w przypadku zasad.
  4. Moc zasad zależy od ich zdolności do dysocjacji i uwalniania jonów OH⁻ w roztworze wodnym – im silniej zasada dysocjuje, tym jest mocniejsza. Przykładami zasad są wodorotlenek sodu (NaOH), wodorotlenek potasu (KOH) oraz amoniak (NH₃), który jest słabą zasadą. Amoniak reaguje z wodą z utworzeniem jonów hydroksylowych (reakcja równowagowa): NH₃+H2O⇌NH₄⁺+OH⁻
  5. Hydroliza to reakcja jonów soli z wodą, prowadząca do powstania słabego kwasu lub zasady i zmiany odczynu roztworu. Sól powstała z mocnego kwasu i mocnej zasady nie ulega hydrolizie, a jej roztwór jest obojętny. Sól słabego kwasu i mocnej zasady ulega hydrolizie zasadowej, podwyższając pH roztworu. Sól mocnego kwasu i słabej zasady ulega hydrolizie kwasowej, obniżając pH roztworu.
  6. Hydroliza jest istotna w chemii analitycznej, ponieważ wpływa na wybór wskaźników i interpretację wyników miareczkowania.
  7. Porównując moc kwasów i zasad, należy uwzględnić nie tylko ich stałe dysocjacji, ale także wpływ powstałych soli na odczyn roztworu poprzez hydrolizę.

REAKCJE porównania mocy kwasów

Wypieranie dwutlenku węgla z wodorowęglanu sodu za pomocą HCl

Kwasy różnią się między sobą mocą, czyli zdolnością dysocjacji, oraz trwałością, czyli skłonnością do rozpadania się na bezwodnik i wodę. HCl należy do mocnych kwasów, natomiast H2CO3 – do słabych i nietrwałych. Kwas węglowy tworzy dwa rodzaje soli: węglany i wodorowęglany. Oba reagują z mocnymi kwasami, powodując wyparcie CO2 (bezwodnika kwasu węglowego). Na filmie reakcja stałego wodorowęglanu sodu z kwasem chlorowodorowym:
NaHCO3 + HCl → NaCl + CO2 + H2O
Zobacz na IG

Wypieranie dwutlenku węgla z węglanów za pomocą HCl

Kwasy tlenowe różnią się między sobą zdolnością dysocjacji,
oraz skłonnością do rozpadania się na bezwodnik i wodę. HCl należy do mocnych kwasów, natomiast H2CO3 – do słabych i nietrwałych. Węglany reagują z mocnymi kwasami, powodując wyparcie CO2 (bezwodnika kwasu węglowego). Wydzielanie się pęcherzyków bezbarwnego gazu potwierdza obecność  CO2.
Na filmie reakcja strąconych osadów Cr2(CO3)3, CoCO3, NiCO3 z HCl:
Cr2(CO3)3 + 6HCl → 2CrCl3 + 3CO2 + 3H2O
CoCO3 + 2HCl → CoCl2 + CO2 + H2O
NiCO3 + 2HCl → NiCl2 + CO2 + H2O
Zobacz na IG

Wypieranie kwasu krzemowego za pomocą HCl

Kwasy tlenowe różnią się między sobą mocą, czyli zdolnością dysocjacji, oraz trwałością, czyli skłonnością do rozpadania się na bezwodnik i wodę. HCl należy do mocnych kwasów, natomiast H2SiO3 – do słabych i trudno rozpuszczalnych w wodzie. Krzemian sodu (szkło wodne) reaguje z mocnymi stężonymi kwasami, powodując wyparcie H2SiO3, który w temperaturze pokojowej jest ciałem stałym.
Kwasu tego nie da się otrzymać w wyniku reakcji SiO2 z wodą – tlenek krzemu(IV) jest kwasowy, ale nie kwasotwórczy.

Na2SiO3 + 2HCl → H2SiO3 + 2NaCl
Zobacz na IG

Wypieranie kwasu siarkowodorowego za pomocą HCl

Kwasy beztlenowe różnią się między sobą mocą, czyli zdolnością dysocjacji, ponadto większość z nich łatwo wydziela się w postaci gazowej. HCl należy do mocnych kwasów, natomiast H2S – do słabych. 
Wiele metali bloku d strąca siarczki, tworząc trudno rozpuszczalne osady. Niektóre z nich roztwarzają się jednak w obecności mocnego kwasu. Na nagraniu roztwarzanie czarnego FeS. Zielonkawe zabarwienie na końcu pochodzi od jonów Fe2+.

FeS + 2HCl → FeCl2 + 2H2S

REAKCJE hydrolizy

Badanie odczynu soli słabych kwasów i słabych zasad. Hydroliza.

Barwa błękitu bromotymolowego w roztworach soli słabych kwasów i zasad pomaga potwierdzić zachodzenie procesu hydrolizy. W wyniku reakcji anionu słabego kwasu lub kationu słabej zasady z wodą dochodzi do powstania odpowiednio jonów hydroksylowych i oksoniowych. Niebieski odcień wykrywa obecność zasady, żółty – kwasu.
1. CH3COO– + H2O ↔ CH3COOH + OH–
2. HCOO– + H2O ↔ HCOOH + OH–
3. HCO3– + H2O ↔ H2CO3 + OH–
4. Reakcja nie zachodzi
5. Al3+ + 2H2O ↔ Al(OH)2+ + H3O+
6. Bi3++ 2H2O ↔ Bi(OH)2+ + H3O+

odczyn soli słabych kwasów i zasad

od lewej: octan sodu; mrówczan sodu;
wodorowęglan sodu;
azotan(V) sodu; azotan(V) glinu;
azotan(V) bizmutu

Dlaczego nie można strącić osadu siarczku glinu?

Siarczki z roztworów zawierających jony Al3+  strącają wodorotlenek glinu, a nie siarczek. Dzieje się tak wskutek hydrolizy jonów siarczkowych jako anionów słabego kwasu siarkowodorowego. Stężenie jonów hydroksylowych jest wystarczające do strącenia wodorotlenku, którego iloczyn rozpuszczalności jest rzędu ~10-33, nie ma zatem możliwości strącenia siarczku z wodnego roztworu.

S2- + H2O  → HS– + OH–
Al3+ + 3OH– → Al(OH)3
2Al3+ + S2- + 6H2O  → 2Al(OH)3 + H2S

 

 

Badanie odczynu fluorku sodu

Sole słabych kwasów lub słabych soli mogą ulegać hydrolizie: odpowiednio anionowej i kationowej. Stąd też odczyn wodnego roztworu takiej soli nie będzie obojętny. Na nagraniu widać dodanie błękitu bromotymolowego (więcej na ten temat) do wodnego roztworu fluorku sodu. Kwas fluorowodorowy jest kwasem słabym (pK=3.20), anion fluorkowy będzie więc hydrolizował z wytworzeniem jonów hydroksylowych, co zabarwia błękit na niebiesko:

Dysocjacja NaF: NaF → Na+ + F–
Hydroliza jonów F–: F– + H2O ↔  HF + OH–

Scroll to Top