Гидролиз солей — это процесс взаимодействия ионов соли с водой, который приводит к образованию слабого электролита (обычно слабой кислоты или слабого основания) и изменению pH раствора. Рассмотрим процесс гидролиза на примере соли K₂SO₃ (сульфит калия).
Сульфит калия состоит из двух ионов: K⁺ (калий) и SO₃²⁻ (сульфит). Калий — это щелочной металл, и его ион не подвергается гидролизу, поскольку он образует сильное основание KOH, которое полностью диссоциирует в воде. Таким образом, гидролиз будет происходить за счет сульфит-иона (SO₃²⁻).
Итак, уравнение гидролиза сульфит-иона можно записать следующим образом:
[ \mathrm{SO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HSO_3^- + OH^-} ]
В этом уравнении сульфит-ионы (SO₃²⁻) взаимодействуют с молекулами воды, принимая один протон (H⁺) и образуя гидросульфит-ионы (HSO₃⁻) и гидроксид-ионы (OH⁻). Появление гидроксид-ионов (OH⁻) делает раствор щелочным, то есть pH раствора будет больше 7.
Процесс гидролиза можно также понять через ступенчатую диссоциацию сернистой кислоты (H₂SO₃), которая является слабой кислотой:
Первая ступень диссоциации сернистой кислоты:
[ \mathrm{H_2SO_3 \rightleftharpoons H^+ + HSO_3^-} ]
Вторая ступень диссоциации гидросульфит-иона:
[ \mathrm{HSO_3^- \rightleftharpoons H^+ + SO_3^{2-}} ]
В обратном процессе гидролиза сульфит-ионы (SO₃²⁻) взаимодействуют с водой и частично превращаются обратно в гидросульфит-ион (HSO₃⁻) и гидроксид-ион (OH⁻), что объясняет щелочную реакцию раствора сульфита калия.
Таким образом, уравнение гидролиза соли K₂SO₃ выглядит следующим образом:
[ \mathrm{SO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HSO_3^- + OH^-} ]
Это уравнение показывает, что в результате гидролиза сульфит-иона образуются гидросульфит-ион и гидроксид-ион, что приводит к щелочной реакции раствора.