Hidroliza sărurilor

Sărurile sunt compușionici și se formează, în general, prin neutralizarea dintre un acid și o bază.

Exemple de săruri sunt carbonatul de amoniu, acetatul de potasiu sau sarea de bucătărie, adică clorura de sodiu.

Aceste săruri sunt solubile, deci, la dizolvarea în apă, ele vor dizocia în ioni componenți.

Carbonatul de amoniu dizociază în două ioni amoniu și un ion carbonat.

În cazul acetatului de potasiu avem ionul acetat și ionul de potasiu, iar în cazul clorurii de sodiu avem un ion de sodiu și ionul clorură.

Vedem că sărurile sunt toate formate din cationi, adică ioni pozitivi, și din anioni, adică ioni negativi radicali acizi.

Deci, o moleculă de sare are în structura ei un cation și un anion.

Și, datorită faptului că apa are caracter amfoter, deci se poate comporta atât ca acid, cât și ca bază,

Între unii dintre ionii sărurilor și moleculele de apă pot avea loc reacții cu schimb de proton.

Ne vom uita la două exemple ca să înțelegem mai bine.

Luăm ionul amoniu, care este un cation.

Ionul amoniu este acidul conjugat al amoniacului, amoniacul fiind o bază slabă, deci acidul său conjugat este un acid mai tare decât apa.

Astfel, când o sare de amoniu disociează în apă, ionul amoniu cedează unei molecule de apă un proton și trece în baza sa conjugată, amoniacul.

În același timp se formează și un ion hidroniu.

Și al doilea exemplu este ionul acetat, care provine de la acidul acetic.

Acidul acetic este un acid slab, deci ionul acetat, baza sa conjugată, este o bază mai tare decât apa.

Ionul acetat fixează un proton de la o moleculă de apă, trecând astfel în acidul său conjugat.

Și în același timp se formează și un ion hidroxil.

Uitându-ne la aceste două echilibre cu schimb de protoni, echilibre din care rezultă ion hidroniu și ion hidroxil, ne dăm seama că pH-ul soluțiilor de sare care conțin acești ioni va suferi modificări.

Așadar, atunci când dizolvăm o sare în apă, soluția apoasă de sare rezultată poate fi soluție acidă, bazică sau neutră.

Iar acest caracter al soluției depinde de anionii și cationii care formează sarea.

Procesul prin care se formează această soluție apoasă de sare este reacția de hidroliză.

Reacția de hidroliză este o reacție cu schimb de protoni dintre moleculele de apă și ionii proveniți dintr-o sare.

Schimb de protoni ce are loc la dizolvarea unor săruri în apă.

Vedem deci că la dizolvarea sărurilor în apă are loc un schimb de protoni, iar soluția apoasă va căpăta un caracter acid, bazic sau neutru în funcție de ionii care formează sarea.

Și putem chiar să prezicem caracterul unei soluții de sare din felul în care cationii sau anionii sării dizolvate reacționează cu apa.

Așadar, după cum se comportă la hidroliză, avem patru categorii de săruri.

Acestea sunt săruri care formează soluții neutre.

Și sărurile care formează soluții neutre sunt sărurile provenite de la acistar și bazetar.

Apoi avem sărurile care formează soluții acide.

Acestea sunt săruri care în general provin de la acistar și bazetar.

A treia categorie sunt sărurile care formează soluții bazice.

Acestea sunt sărurile care provin de la acistar și bazetar.

Iar ultima categorie de săruri sunt sărurile provenite de la acistar

și bazetar.

Aceste săruri formează la hidroliză soluții care sunt fie acide, bazice sau neutre.

Lecția aceasta ne vom uita la primele trei categorii de săruri,

iar lecția viitoare ne vom ocupa de ultima categorie și vom rezolva și o problemă de calcul.

Sărurile care formează soluții neutre

sunt sărurile care au anionul unui acitare

și cationul unei bazetari.

Soluțiile formate la dizolvarea unor astfel de săruri în apă

sunt neutre, deoarece acești ioni nu reacționează cu apa.

Și haideți să vedem de ce acești ioni nu reacționează cu apa.

Vom lua exemplul unei astfel de săruri, și anume azotatul de sodiu

și ne vom uita la reacțiile de disuciere în apă

ale acidului și bazei de la care această sare provine.

Azotatul de sodiu se formează prin această reacție de neutralizare

între acidul azotic și hidroxidul de sodiu.

Când un acitare, precum acidul azotic, se dizolvă în apă

are loc, după cum bine știm, o disociere completă.

Se formează ionul azotat și ionul hidroniu.

Ionul azotat este baza conjugată a acidului azotic

și este o bază mult mai slabă decât apa.

Fiind o bază mai slabă decât apa, ionul azotat nu va mai reacționa

în continuare cu ionul hidroniu pentru a reforma acidul azotic.

Ionul hidroniu, dacă vrea să scape de protonul în plus,

îl va ceda unei molecule de apă, care este o bază mai tare decât ionul azotat.

Acest lucru este valabil pentru toți acizii tari.

Anionii acizilor tari sunt baze mult mai slabe decât apa.

Deci, anionul unui acitare este hidratat la dizolvare,

însă nu mai reacționează în niciun fel și nimic altceva nu se întâmplă.

Haideți să ne uităm acum și la disocierea hidroxidului de sodiu în apă.

Fiind o bază tare, această disociere este completă.

Cationul de sodiu intră în soluție sub formă hidratată,

însă, la fel ca anionii proveniză la acizii tari,

nici acesta nu reacționează niciun fel în soluție.

Și cationii tuturor bazelor tari se comportă în acest fel.

Haideți să vedem și care sunt toți acești cationi și anioni

care nu reacționează cu apa.

Anionii acizilor tari

sunt ionii halogenură, adică ionul clorură, iodură și bromură.

Deci avem acești trei anioni alături de anionii oxoacizilor tari

și anume ionul sulfat, azotat și anionul perclorat.

Și cationii bazelor tari

sunt toți cationii din grupa 1

și cationul de calciu, stronțiu și bariu din grupa 2.

Toate sărurile care sunt formate numai din acești ioni,

de exemplu clorura de sodiu, sulfatul de bariu

sau azotatul de calciu,

deci toate acestea sunt săruri care la hidroliza în apă

formează soluții neutre.

Și acest lucru se întâmplă deoarece nu are loc nicio reacție

între acești ion și apă.

În continuare vom vorbi despre sărurile care formează soluții acide.

Acestea sunt sărurile care conțin anionul unui acid tare,

deci anionul provine de la un acid tare,

și cationul unei baze slabe,

deci un cation provenit de la o bază slabă.

Soluțiile formate la dizolvarea unor astfel de săruri în apă

au caracter acid, deoarece cationul se comportă ca un acid slab

în prezența apei.

Asta în timp ce anionul nu reacționează cu apa.

Spre exemplu, clorura de amoniu

este o sare provenită de la acidul clorhidric,

deci anionul clorură provine de la un acid tare și anume acidul clorhidric

și de la o bază slabă, adică amoniacul

și la dizolvarea în apă această sare va forma o soluție acidă

deoarece ionul amoniu este un acid slab

care reacționează cu apa cu schimb de proton,

după cum am văzut mai devreme.

Deci la hidroliza în apă,

ionul amoniu din clorura de amoniu

contribuie la formarea de ion hidroniu

în timp ce ionul clorură nu reacționează.

Astfel există în soluție un plus de ion hidroniu

care dau soluție un caracter acid.

Sărurile care formează soluții bazice

sunt sărurile care conțin anionul unui acid slab

și cationul unei baze tari.

Soluțiile formate la dizolvarea unor astfel de săruri în apă

au caracter bazic deoarece anionul

se comportă ca o bază slabă în prezența apei.

Deci în apă are comportament de bază slabă

în timp ce cationul nu reacționează în apă.

Spre exemplu, sulfura acidă de sodiu

formează la hidroliza în apă o soluție cu caracter bazic.

Ionul de sodiu, provenit de la o bază tare,

nu e capabil să facă schimb de proton cu apa.

În schimb, ionul sulfura acidă, anionul acidului sulfidric,

se comportă ca o bază slabă în apă.

El primește un proton de la apă trecând în acidul conjugat

și formează un ion hidroxil în același timp.

Deci anionul din sulfura acidă

contribuie la formarea unui plus de ion hidroxil în soluție

în timp ce cationul nu reacționează.

Astfel avem un plus de ion hidroxil,

ceea ce dă caracterul bazic al soluției.