盐类的水解(二)
掌握水解常数、影响因素与离子浓度比较的深层规律
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盐类的水解(二)
掌握水解常数、影响因素与离子浓度比较的深层规律
反应物性质对盐类水解的影
上页我们认识了水解的本质——弱离子与水的反应。同样是盐,有的几乎不水解,有的却能让酚酞红透。差异从何而来?答案藏在参加水解的「反应物」本身——也就是盐对应的弱酸、弱碱的强弱。
同流量之水,木质堤坝(对应弱酸)比钢铁堤坝(对应强酸)更易被冲垮——根基越松,反应越剧烈
反应条件对盐类水解的影响
上一页我们看到,盐本身的结构决定了它'爱不爱水解'。但化学家更关心的是:能不能用外部手段'调控'水解程度?这页看三个旋钮——温度、浓度、酸碱。
升温、稀释、加酸碱相当于在跷跷板某一端'加砝码',平衡向'反抗'的方向移动
盐类水解的吸热性
前页讲了浓度、溶液酸碱性都能左右水解程度。温度同样是关键条件,而原因要从水解反应本身的'热性格'说起。
烧水不加热就停,水解降温就弱;温度越高,水解越彻底
平衡移动原理在水解中的应
前页我们知道了水解是吸热的——所以升温会促进水解。这其实是一个更普遍规律的特例:化学平衡移动原理。掌握这把钥匙,所有水解条件题都能预测方向。
压下去的一头会反弹——体系自动向「减轻压力」的方向调整,即平衡向减弱扰动的方向移动
盐的水解常数
上一页我们用温度、浓度这些外部条件撬动水解平衡。但一个盐到底有多「爱」水解,归根结底由离子本身的「脾气」决定——这就是水解常数 Kh。
脾气是天生的本性,不因今天心情或场合改变;Kh 也不随浓度变,只随温度变
弱酸电离常数与盐水解常数
上一页我们知道了盐水解有它自己的平衡常数 Kh。但 Kh 并不是孤立的——它和原来那个弱酸的 Ka 之间,藏着一条非常简洁的定量桥梁。这一页我们就把这条桥梁搭起来,看清楚它能告诉我们什么。
电离放出 H+,水解收回 H+;两反应相加正好回到水的自耦电离,所以 Ka·Kh = Kw
弱碱电离常数与盐水解常数
上一节我们看了弱酸强碱盐的Kh与Ka关系,镜像反过来——弱碱强酸盐(如NH4Cl)里,Kh和弱碱的电离常数Kb又是什么关系?
进水口(Kb)越小,水越积越多,水解平衡越偏右,Kh就越大
Na₂CO₃ 溶液的碱性
学完了 Kh 与 Ka、Kb 的定量关系,我们用最经典的例子——纯碱 Na₂CO₃ 来落地:它的水溶液为什么显碱性,碱性又有多强?
第一棒(CO₃²⁻→HCO₃⁻)冲在前面;第二棒(HCO₃⁻→H₂CO₃)几乎只象征性跑一步
FeCl₃ 溶液的酸性与水解
上一页 Na₂CO₃ 是弱酸强碱盐,溶液显碱性。把酸碱角色对调——强酸弱碱盐——溶液会怎样?FeCl₃ 就是最经典的范例。
电荷密度大 → 对 OH⁻ 拉力强 → 水被极化,H⁺ 留下
Al³⁺和Fe³⁺水解的净水作用
上一页看到 FeCl₃ 水解会产生 H⁺,使溶液显酸性。继续调高 pH 后,Fe³⁺会形成疏松絮体;Al³⁺也有同样本领,这正是铝盐、铁盐能净水的原因。
絮体像多孔海绵,胶体和细颗粒像灰尘;聚成更大的絮团后便易沉降。
盐类水解在无机化合物制备
做 Fe(OH)₃ 时直接往 FeCl₃ 里加 NaOH,沉淀里总夹带杂质;换个思路——让 Fe³⁺ 自己水解,产物反而纯净。这是水解在制备中的妙处。
火过猛成分破坏、火过弱有效成分出不来;水解条件同理
TiCl₄水解制TiO₂
上一页我们说盐类水解可用来制备无机物。TiCl₄的水解就是工业制TiO₂的经典路线——白漆、防晒霜、光催化剂里的TiO₂,最初往往就这么「水解」出来的。
TiCl₄连空气中水汽都不放过,遇液态水更猛烈
酸碱中和反应与盐类水解的
前面我们一直在讲盐怎么'拆开'——和水反应重新生成酸和碱。但同学们初中就学过,酸和碱'合在一起'生成盐和水。把这两个过程放在一起看,会有什么发现?
存款(中和)顺畅,取款(水解)常要付代价,但本金是同一份
本节要点
- ✓Kh = Kw/Ka(或Kb),仅与温度有关
- ✓越弱越水解:对应酸或碱越弱,水解程度越大
- ✓水解吸热,升温促进平衡正移但Kh不变
- ✓双水解与中和互逆,强弱搭配决定反应方向
- ✓净水与制备:利用水解生成难溶氢氧化物或氧化物
课后思考
先遮住参考答案区,把三道题各想两三分钟再往下翻。
参考答案由 Kw = Ka·Kh,Ka 越小则 Kh 越大,水解程度越大。即酸越弱,酸根越容易从水中抢回 H⁺。
参考答案加热促进水解,平衡正移,Fe(OH)₃ 增多;加盐酸增大 c(H⁺),抑制水解,Fe(OH)₃ 减少。
参考答案更大。H₂S 的 Ka1 比 H₂CO₃ 的 Ka2 大,故 S²⁻ 水解程度小于 CO₃²⁻,达到相同碱度需更多 Na₂S。