Гидролиз солей — это реакция обмена ионов соли с водой, в результате которой образуются слабые кислоты или основания. В случае силиката натрия (Na2SiO3) гидролиз можно представить как взаимодействие ионов натрия и силиката с молекулами воды.
Сначала рассмотрим диссоциацию силиката натрия в воде:
[ \text{Na}_2\text{SiO}_3 \rightarrow 2\text{Na}^+ + \text{SiO}_3^{2-} ]
Ионы натрия ((\text{Na}^+)) не гидролизуются, так как они происходят от сильного основания (гидроксида натрия, (\text{NaOH})) и не образуют слабых кислот или оснований. Поэтому их роль в гидролизе можно игнорировать.
Гидролизу подвергается анион (\text{SiO}_3^{2-}). Он взаимодействует с водой следующим образом:
[ \text{SiO}_3^{2-} + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{HSiO}_3^- + \text{OH}^- ]
В результате этого процесса образуется гидросиликат-ион ((\text{HSiO}_3^-)) и гидроксид-ион ((\text{OH}^-)), что приводит к щелочной реакции раствора. Это связано с тем, что образуются дополнительные гидроксид-ионов ((\text{OH}^-)), что делает среду раствора щелочной.
Уравнение гидролиза можно записать в сокращенной форме, показывая взаимодействие ионов с водой:
[ \text{Na}_2\text{SiO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons 2\text{Na}^+ + \text{HSiO}_3^- + \text{OH}^- ]
Таким образом, гидролиз силиката натрия приводит к образованию щелочной среды за счет образования гидроксид-ионов, и это является ключевой характеристикой гидролиза этой соли.