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某些水解为什么能“进行到底”

来源:作者:袁建标 点击:所属专题: 双水解反应

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一.水解平衡常数小,无法进行到底 例1.关于醋酸铵溶液——不能进行到底 Ac - + H 2 O = HAc + OH - NH 4 + + H 2 O = NH 3 ·H 2 O + H + 由于生成的H + 和OH - 会结合生成水,所以促进醋酸铵的水解,两式相加得醋酸铵总的水解方程: Ac - + NH 4 + + H

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一.水解平衡常数小,无法进行到底

例1.关于醋酸铵溶液——不能进行到底

Ac + H2O = HAc + OH NH4 + H2O = NH3·H2O + H

由于生成的H和OH会结合生成水,所以促进醋酸铵的水解,两式相加得醋酸铵总的水解方程:

AcNH4 + H2O = HAc + NH3·H2O

某些水解为什么能“进行到底”

已知Ka=1.75×10-5 Kb=1.8×10-5 Kw=10-14所以醋酸铵的水解平衡常数约为3.2×10-5,属于部分水解,通过计算,可以认为水解程度不很大。无法进行到底。

例2.同理(NH4)2CO3的水解常数应该为K=Kw÷Kb÷Ka2

已知Ka2=5.6×10-11 Kb=1.8×10-5 Kw=10-14

所以碳酸铵的水解平衡常数为K=103,假如碳酸铵溶液的浓度为0.1mol L,通过计算,碳酸铵大约90%水解,但是由于此时水解并没有得到碳酸,而得到碳酸的第二次水解常数要小得多,其平衡常数只有前者的万分之一,完全可以忽略不计。

二.水解平衡常数很大,水解进行到底

例1.关于铝离子和碳酸氢根离子离子的双水解——能进行到底。

很容易得到这两种离子发生双水解的平衡常数K=K3w÷Ksp(氢氧化铝) ÷K3a(碳酸的一级电离常数,注:碳酸的二级电离常数更小,计算结果,水解常数更大,但要进行二级水解才可以得到碳酸,然后分解)

已知:Ksp(氢氧化铝) =3.2×10-34       Ka=4.3×10-7          Kw=10-14

计算得到它们的水解平衡常数K≈4.0×1010,很容易看出,其平衡常数很大,水解程度很大,完全可以水解到底得到高浓度的碳酸以及氢氧化铝沉淀。

例2.乙醇钠和水反应——能进行到底。

把乙醇钠和水混合后,我们先来考查该体系中的平衡问题。显然,这里存在H2O 某些水解为什么能“进行到底” H+ OH以及CH3CH2OH 某些水解为什么能“进行到底” H+ CH3CH2O

因此这里存在的水解平衡为:CH3CH2O+HOH 某些水解为什么能“进行到底” CH3CH2OH + OH

笔者查到乙醇的电离常数K=8.0×10-20,水的电离常数为Kw=1.0×10-14)

所以该平衡的电离常数K=Kw÷K(乙醇)≈1.25×105,常数很大。

所以我们认为乙醇钠水溶液不存在,可以认为完全水解。

例3.过氧化钠钠和水反应——能进行到底。

把过氧化钠和水混合后,我们先来考查该体系中的平衡问题。显然,这里存在H2O 某些水解为什么能“进行到底” H+ OH以及H2O2某些水解为什么能“进行到底” H+ HO2-          ;;H2O某些水解为什么能“进行到底” HO22

所以该平衡的电离常数K=Kw÷K(双氧水)【这里采用双氧水的一级电离常数即可,因为二级电离常数更小,计算得到的水解常数更大),查找得到双氧水的电离常数为K1=1.55×10-12K2==1×10-25

计算得到过氧化钠的水解平衡常数K≈0.01,常数不是很大,但由于其二级水解的平衡常数约为1011,因此过氧化钠在水中也能完全水解。在碳酸或盐酸中则更容易发生反应,也因为双氧水本身为液体,因此水解以后,不会所有的双氧水分解,则就可以解释为什么把过氧化钠放入滴有酚酞的水中,可以看到溶液先变红,又褪色的精确思考。

三.其他一些物质的类似情况

1、氮化镁水解

2、电石水解

3、碳化铝水解

4、五氯化磷和三氯化磷的水解

5、铁离子和碳酸根离子、碳酸氢根离子、偏铝酸根离子双水解

6、铝离子和碳酸根离子、碳酸氢根离子、偏铝酸根离子。

7、偏铝酸根离子和铵根离子。

8、偏铝酸根离子和碳酸氢根离子(电离和水解)

(责任编辑:化学自习室)
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