Гидролиз — это реакция обмена между водой и ионами соли, в результате которой могут образовываться слабые кислоты или основания. Рассмотрим каждое из указанных веществ и определим, подвергаются ли они гидролизу, а также характер среды их растворов.
а) Fe2(SO4)3 (сульфат железа(III))
Сульфат железа(III) подвергается гидролизу. Это происходит потому, что Fe^3+ — это катион металла, который способен образовывать слабое основание при взаимодействии с водой. При гидролизе Fe^3+ ионы взаимодействуют с водой, образуя комплексные ионы и высвобождая ионы H^+, что приводит к окислению среды:
[ \text{Fe}^{3+} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{Fe(OH)}^{2+} + \text{H}^+ ]
Таким образом, раствор Fe2(SO4)3 будет иметь кислую среду из-за образования ионов H^+.
б) K2SO3 (сульфит калия)
Сульфит калия подвергается гидролизу, так как анион SO3^2- является анионом слабой кислоты (сернистой кислоты, H2SO3). При гидролизе анион SO3^2- взаимодействует с водой, образуя гидроксид и ионы OH^-:
[ \text{SO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HSO}_3^- + \text{OH}^- ]
Это приводит к увеличению концентрации OH^- и, следовательно, к щелочной среде раствора сульфита калия.
в) NaNO3 (нитрат натрия)
Нитрат натрия не подвергается гидролизу, так как и катион Na^+ и анион NO3^- являются ионами сильных основания (NaOH) и сильной кислоты (HNO3) соответственно. Оба иона не взаимодействуют с водой для образования слабых кислот или оснований. Поэтому раствор NaNO3 будет иметь нейтральную среду, близкую к pH чистой воды (pH ≈ 7).
Таким образом, из приведённых веществ гидролизу подвергаются Fe2(SO4)3 (с образованием кислой среды) и K2SO3 (с образованием щелочной среды), в то время как NaNO3 не подвергается гидролизу и его раствор остаётся нейтральным.