«Гидролиз солей»

Сульфат алюминия гидролизуется по катиону:

Al3+ + H2O <=>AlOH2+ + H+,

Al2(SO4)3 + 2H2O <=>2AlOHSO4 + H2SO4;

AlOH2+ + H2O <=>Al(OH)2+ + H+,

2AlOHSO4 + 2H2O <=> (Al(OH)2)2SO4 + H2SO4.

Образующаяся серная кислота при нагревании взаимодействует с оксидом меди(II). Ионы Cu2+ переходят в раствор и придают ему голубую окраску.

CuO + H2SO4 = СuSO4 + H2O,

CuO + 2H+ = Сu2+ + H2O.

Учащиеся анализируют раствор на содержание ионов Cu2+. Для этого прибавляют к фильтрату раствор щелочи, наблюдается выпадение голубого осадка:

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + Na2SO4,

Cu2+ + 2OH– = Cu(OH)2↓.

Опыт

5. Учащиеся исходят из следующих представлений. При гидролизе соли может образоваться кислота. Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности до водорода, основными оксидами, нерастворимыми солями (если при этом образуется газ), нерастворимыми основаниями и амфотерными гидроксидами. Первые три случая рассмотрены выше (см. опыты 2–4), следовательно, можно предположить, что растворы солей, гидролизующихся по катиону, будут растворять основания и амфотерные гидроксиды. Продукт такого гидролиза – кислота – будет взаимодействовать с основаниями и амфотерными гидроксидами. Например, в растворе Al2(SO4)3 растворится основание Cu(OH)2, а в растворе FeCl3 растворится амфотерный гидроксид Al(OH)3:

Al2(SO4)3 + 2H2O <=>2AlOHSO4 + H2SO4,

H2SO4 + Cu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O;

FeCl3 + H2O <=>FeOHCl2 + HCl,

3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O.

Учащиеся проводят эти реакции, доказывая, что их гипотеза верна: Cu(OH)2 растворяется в растворе сульфата алюминия, а Al(OH)3 растворяется в растворе хлорида железа(III).

Можно показать такой «фокус». Нерастворимое основание Fe(OH)3 взаимодействует с раствором FeCl3, осадок растворяется:

FeCl3 + H2O <=>FeOHCl2 + HCl,

Fe(OH)3 + 2HCl = FeОНCl2 + 2H2O.

(Советуем учителю заранее подобрать нужные концентрации растворов, чтобы ожидаемые эффекты реакций, которые будут проводить учащиеся и сам учитель, наблюдались.)

Вывод. Если к раствору соли, подвергающейся гидролизу, добавить вещество, способное взаимодействовать с кислотами или щелочами, то это вещество взаимодействует с продуктами гидролиза – кислотами или щелочами.