VII.13. Hidroliza sărurilor.

Când sărurile sunt dizolvate în apă, acestea disociază total (aproape total) în ioni, fiind electroliți tari.

La dizolvarea sărurilor în apă, soluțiile acestora au caracter fie neutru, fie acid, fie bazic. Acest lucru se datorează faptului că anionii și cationii din structura sării respective, în urma reacției cu apa, generează ioni de H₃O⁺ și HO^-.

Reacția de hidroliză este reacția care are loc între ionii sării dizolvate și moleculele de apă.

Clasificarea sărurilor după tăria acizilor și bazelor de la care provin:

- Sărurile provenite de la acizi tari și baze tari nu hidrolizează și au caracter neutru.

De exemplu, reacția de hidroliză a NaCl este:

Cationul de Na⁺ este un acid foarte slab deoarece baza sa conjugată este NaOH, o bază foarte tare.

Anionul de Cl^- este o bază foarte slabă deoarece acidul său conjugat este HCl, un acid foarte tare. El nu poate accepta protonul apei, sarea nu reacționează cu apa, astfel încât soluția apoasă are un caracter neutru.

- Sărurile provenite de la acizi tari și baze slabe au un caracter acid.

De exemplu, reacția de hidroliză a NH₄Cl este:

NH₄Cl + H₂O ⇄ HCl + NH₄OH

Cationul de NH₄⁺ este un acid tare deoarece baza sa conjugată este NH₃, o bază slabă. Cationul de NH₄⁺ se comporta ca un acid cedând un proton apei și transformându-se în amoniac.

Anionii de Cl^- nu reacționează cu apa.

Echilibrul acido-bazic se poate scrie:

NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ + H₃O⁺

Constanta de hidroliză (K_h) pentru soluția unei sări provenită de la un acid tare și o bază slabă este :

- Sărurile provenite de la acizi slabi și baze tari au un caracter bazic.

De exemplu, reacția de hidroliză a CH₃COONa este:

CH₃COONa + H₂O ⇄ CH₃COOH + NaOH

La dizolvarea în apă a acetatului de sodiu, acesta disociază în anioni acetat, CH₃COO^-, și cationi de Na⁺.

Cationul de Na⁺ este un acid foarte slab deoarece baza sa conjugată este NaOH, o bază foarte tare.

Anionul CH₃COO^- este baza conjugată a acidului acetic, care este un acid slab. El reacționează cu apa acceptând un proton de la apă.

Echilibrul acido-bazic se poate scrie:

CH₃COO^- + H₂O ⇄ CH₃COOH + HO^-

Constanta de hidroliză (K_h) pentru soluția unei sări provenită de la un acid slab și o bază tare este:

- Sărurile provenite de la acizi slabi și baze slabe au un caracter aproape neutru (slab acide sau slab bazice, în funcție de valoarea K_a sau K_b).

De exemplu, reacția de hidroliză a CH₃COONH₄ este :

CH₃COONH₄ + H₂O ⇄ CH₃COOH + NH₄OH

La dizolvarea în apă a acetatului de amoniu, acesta disociază în anioni acetat, CH₃COO^-, și cationi de amoniu, NH₄⁺.

Cationul de NH₄⁺ este un acid tare deoarece baza sa conjugată este NH₃, o bază slabă. El reacționează cu apa, cedându-i protonul.

Anionul CH₃COO^- este baza conjugată a acidului acetic, care este un acid slab. El reacționează cu apa acceptând un proton de la apă.

Constanta de hidroliză (K_h) pentru soluția unei sări provenită de la un acid slab și o bază slabă este :

🔦 Observație

Concentrațiile ionilor H₃O⁺ și HO^- sunt aproximativ egale, soluția având un caracter aproape de neutru.

👀 Experiment: Hidroliza unor săruri
🔥 Atenție! Sulfatul de cupru II este toxic și periculos pentru mediu!
🔥 Atenție! Acetatul de sodiu este nociv!

Materiale necesare:
Sol. 0,5M de CuSO₄, sol. 0,5M de NaCOOCH₃, sol. 0,5M de (NH₄)₂CO₃, sol. 0,5M de NaCl, hârtie indicator universal de pH pahare Berzelius, pipete.

Descrierea experimentului:

• Determină pH-ul soluțiilor următoarelor săruri neutre cu ajutorul hârtiei indicator universal de pH.
• Ce observi ?

pH-ul celor patru soluții:
- Pentru sol. 0,5M de CuSO₄: pH = 3,5
- Pentru sol. 0,5M de NaCOOCH₃: pH = 8,5
- Pentru sol. 0,5M de (NH₄)₂CO₃: pH = 7,5
- Pentru sol. 0,5M de NaCl: pH = 6,5

Concluzia experimentului:

Diferența de pH a celor patru soluții se datorează reacției de hidroliză, care este reacția inversă a reacției de neutralizare.

M-metal
A-radical acid

Sulfatul de cupru II s-a format dintr-un acid tare (H₂SO4) și o bază slabă (Cu(OH)₂). La disociere soluția de CuSO₄ va avea un caracter acid (pH = 3,5), deoarece baza rezultată în urma hidrolizei disociază mai slab decât acidul.
H₂SO₄ + Cu(OH)₂ ⇄ 2H₂O + CuSO₄

Acetatul de sodiu s-a format dintr-un acid slab (CH₃COOH) și o bază tare (NaOH). La disociere soluția de NaCOOCH₃ va avea un caracter bazic (pH = 8,5), deoarece acidul rezultat în urma hidrolizei disociază mai slab decât baza.
CH₃COOH + NaOH ⇄ H₂O + NaCOOCH₃

Carbonatul de amoniu s-a format dintr-un acid slab (H₂CO₃) și o bază slabă (NH₄OH). La disociere soluția de (NH₄)₂CO₃ va avea un caracter aproape de neutru (pH = 7,5), deoarece constanta de disociere a acidului este aproximativ egală cu constanta de disociere a bazei și hidroliza nu va schimba reacția neutră a apei.
H₂CO₃ + 2NH₄OH ⇄ (NH₄)₂CO₃ + 2H₂O

Clorura de sodiu s-a format dintr-un acid tare (HCl) și o bază tare (NaOH). La disociere soluția de NaCl va avea un caracter aproape de neutru (pH = 6,5), deoarece constanta de disociere a acidului este aproximativ egală cu constanta de disociere a bazei și hidroliza nu va schimba reacția neutră a apei.
HCl + NaOH ⇄ NaCl + H₂O