Indicador de pH y su impacto en la calidad del agua potable.

¿Qué es el pH?

pH(“potentia hidrógeno” - la fuerza del hidrógeno, o “pondus hidrógenoii” - el peso del hidrógeno) es una unidad de medida para la actividad de los iones de hidrógeno en cualquier sustancia, que expresa cuantitativamente su acidez.

Este término apareció a principios del siglo XX en Dinamarca. El indicador de pH fue introducido por el químico danés Soren Petr Lauritz Sorensen (1868-1939), aunque entre sus predecesores también se encuentran declaraciones sobre un cierto “poder del agua”.

La actividad de hidrógeno se define como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones de hidrógeno expresado en moles por litro:

pH = -log

Por simplicidad y conveniencia, se introdujo el indicador de pH en los cálculos. El pH está determinado por la proporción cuantitativa de iones H+ y OH- en el agua, formados durante la disociación del agua. Es habitual medir los niveles de pH en una escala de 14 dígitos.

Si el agua tiene un contenido reducido de iones de hidrógeno libres (pH superior a 7) en comparación con los iones de hidróxido [OH-], entonces el agua tendrá reacción alcalina, y con un mayor contenido de iones H+ (pH inferior a 7) - reacción ácida. En agua destilada perfectamente pura, estos iones se equilibrarán entre sí.

ambiente ácido: >
ambiente neutral: =
ambiente alcalino: >

Cuando las concentraciones de ambos tipos de iones en una solución son iguales, se dice que la solución es neutra. En agua neutra el valor del pH es 7.

Cuando se disuelven varios productos químicos en agua, este equilibrio cambia, lo que resulta en un cambio en el valor del pH. Cuando se agrega un ácido al agua, la concentración de iones de hidrógeno aumenta y la concentración de iones de hidróxido disminuye en consecuencia cuando se agrega un álcali; por el contrario, el contenido de iones de hidróxido aumenta y la concentración de iones de hidrógeno disminuye;

El indicador de pH refleja el grado de acidez o alcalinidad del medio ambiente, mientras que "acidez" y "alcalinidad" caracterizan el contenido cuantitativo de sustancias en el agua que pueden neutralizar los álcalis y los ácidos, respectivamente. Como analogía, podemos dar un ejemplo con la temperatura, que caracteriza el grado de calentamiento de una sustancia, pero no la cantidad de calor. Al poner nuestra mano en el agua, podemos saber si el agua está fría o tibia, pero no podremos determinar cuánto calor hay en ella (es decir, en términos relativos, cuánto tiempo se enfriará esta agua).

El pH se considera uno de los indicadores más importantes de la calidad del agua potable. Muestra el equilibrio ácido-base e influye en cómo se desarrollarán los procesos químicos y biológicos. Dependiendo del valor del pH, puede cambiar la velocidad de las reacciones químicas, el grado de corrosividad del agua, la toxicidad de los contaminantes, etc. Nuestro bienestar, estado de ánimo y salud dependen directamente del equilibrio ácido-base del entorno de nuestro cuerpo.

El hombre moderno vive en un ambiente contaminado. Mucha gente compra y consume alimentos elaborados a partir de productos semiacabados. Además, casi todas las personas están expuestas al estrés a diario. Todo esto afecta el equilibrio ácido-base del entorno corporal, desplazándolo hacia los ácidos. El té, el café, la cerveza y las bebidas carbonatadas reducen el pH del cuerpo.

Se cree que un ambiente ácido es una de las principales causas de destrucción celular y daño tisular, el desarrollo de enfermedades y procesos de envejecimiento y el crecimiento de patógenos. En un ambiente ácido, el material de construcción no llega a las células y la membrana se destruye.

Externamente, el estado del equilibrio ácido-base de la sangre de una persona se puede juzgar por el color de la conjuntiva en las esquinas de los ojos. Con un equilibrio ácido-base óptimo, el color de la conjuntiva es rosa brillante, pero si aumenta la alcalinidad de la sangre de una persona, la conjuntiva se vuelve rosa oscuro y, con un aumento de la acidez, el color de la conjuntiva se vuelve rosa pálido. Además, el color de la conjuntiva cambia dentro de los 80 segundos posteriores al consumo de sustancias que afectan el equilibrio ácido-base.

El organismo regula el pH de los fluidos internos, manteniendo los valores en un determinado nivel. El equilibrio ácido-base del organismo es una determinada proporción de ácidos y álcalis que contribuye a su funcionamiento normal. El equilibrio ácido-base depende del mantenimiento de proporciones relativamente constantes entre el agua intercelular e intracelular en los tejidos del cuerpo. Si el equilibrio ácido-base de los líquidos del cuerpo no se mantiene constantemente, será imposible el funcionamiento normal y la preservación de la vida. Por eso, es importante controlar lo que se consume.

El equilibrio ácido-base es nuestro indicador de salud. Cuanto más “amargos” somos, antes envejecemos y enfermamos. Para el funcionamiento normal de todos los órganos internos, el nivel de pH del cuerpo debe ser alcalino, en el rango de 7 a 9.

El pH dentro de nuestro cuerpo no siempre es el mismo: algunas partes son más alcalinas y otras son ácidas. El cuerpo regula y mantiene la homeostasis del pH sólo en determinados casos, como el pH sanguíneo. Los niveles de pH de los riñones y otros órganos cuyo equilibrio ácido-base no está regulado por el cuerpo se ven afectados por los alimentos y bebidas que consumimos.

pH de la sangre

El cuerpo mantiene el nivel de pH de la sangre en el rango de 7,35 a 7,45. Se considera que el pH normal de la sangre humana es de 7,4 a 7,45. Incluso una ligera desviación de este indicador afecta la capacidad de la sangre para transportar oxígeno. Si el pH de la sangre aumenta a 7,5, transporta un 75% más de oxígeno. Cuando el pH de la sangre baja a 7,3, a una persona ya le resulta difícil levantarse de la cama. A las 7,29 puede caer en coma; si el pH de la sangre cae por debajo de 7,1, la persona muere.

Los niveles de pH de la sangre deben mantenerse dentro de un rango saludable, por lo que el cuerpo utiliza órganos y tejidos para mantener un nivel de pH constante. Debido a esto, el nivel de pH de la sangre no cambia debido a beber agua alcalina o ácida, pero los tejidos y órganos del cuerpo utilizados para regular el pH de la sangre sí cambian su pH.

pH del riñón

El parámetro de pH de los riñones está influenciado por el agua, los alimentos y los procesos metabólicos del cuerpo. Los alimentos ácidos (como productos cárnicos, lácteos, etc.) y bebidas (bebidas azucaradas, bebidas alcohólicas, café, etc.) provocan niveles bajos de pH en los riñones porque el cuerpo elimina el exceso de acidez a través de la orina. Cuanto más bajo sea el nivel de pH de la orina, más duro tendrán que trabajar los riñones. Por lo tanto, la carga ácida que dichos alimentos y bebidas ejercen sobre los riñones se denomina carga ácido-renal potencial.

Beber agua alcalina beneficia a los riñones: el nivel de pH de la orina aumenta y la carga ácida en el cuerpo disminuye. Aumentar el pH de la orina aumenta el pH del cuerpo en su conjunto y elimina las toxinas ácidas de los riñones.

pH del estómago

Un estómago vacío no contiene más de una cucharadita de ácido estomacal producido en la última comida. El estómago produce ácido según sea necesario al ingerir alimentos. El estómago no produce ácido cuando una persona bebe agua.

Es muy útil beber agua en ayunas. El pH aumenta a un nivel de 5-6. El aumento del pH tendrá un leve efecto antiácido y dará lugar a un aumento de los probióticos beneficiosos (bacterias buenas). Aumentar el pH del estómago aumenta el pH del cuerpo, lo que conduce a una digestión saludable y al alivio de los síntomas de la indigestión.

pH de la grasa subcutánea

Los tejidos grasos del cuerpo tienen un pH ácido porque en ellos se deposita un exceso de ácidos. El cuerpo debe almacenar ácido en los tejidos grasos cuando no puede excretarse ni neutralizarse por otros medios. Por lo tanto, un cambio en el pH del cuerpo hacia el lado ácido es uno de los factores del exceso de peso.

El efecto positivo del agua alcalina sobre el peso corporal es que el agua alcalina ayuda a eliminar el exceso de ácido de los tejidos porque ayuda a que los riñones funcionen de manera más eficiente. Esto ayuda a controlar el peso porque se reduce considerablemente la cantidad de ácido que el cuerpo debe “almacenar”. El agua alcalina también mejora los resultados de una dieta saludable y del ejercicio al ayudar al cuerpo a lidiar con el exceso de acidez producida por el tejido graso durante la pérdida de peso.

Huesos

El hueso tiene un pH alcalino porque está compuesto principalmente de calcio. Su pH es constante, pero si la sangre necesita un ajuste, el calcio se extrae de los huesos.

El beneficio del agua alcalina para los huesos es protegerlos reduciendo la cantidad de ácido que el cuerpo tiene que combatir. Los estudios han demostrado que beber agua alcalina reduce la resorción ósea: la osteoporosis.

pH del hígado

El hígado tiene un pH ligeramente alcalino, cuyo nivel se ve afectado tanto por los alimentos como por las bebidas. El azúcar y el alcohol deben descomponerse en el hígado, lo que provoca un exceso de ácido.

Los beneficios del agua alcalina para el hígado incluyen la presencia de antioxidantes en dicha agua; Se ha descubierto que el agua alcalina potencia el trabajo de dos antioxidantes que se encuentran en el hígado, que contribuyen a una purificación de la sangre más eficaz.

pH corporal y agua alcalina.

El agua alcalina permite que las partes del cuerpo que mantienen el pH de la sangre funcionen con mayor eficiencia. Aumentar los niveles de pH en las partes del cuerpo responsables de mantener el pH de la sangre ayudará a que estos órganos se mantengan sanos y funcionen de manera eficiente.

Entre comidas, puedes ayudar a tu cuerpo a normalizar su pH bebiendo agua alcalina. Incluso un pequeño aumento del pH puede tener un gran impacto en su salud.

Según una investigación de científicos japoneses, el pH del agua potable, que se sitúa entre 7 y 8, aumenta la esperanza de vida de la población entre un 20 y un 30%.

Según el nivel de pH, el agua se puede dividir en varios grupos:

Aguas fuertemente ácidas< 3
aguas ácidas 3 - 5
aguas ligeramente ácidas 5 - 6,5
aguas neutras 6,5 - 7,5
aguas ligeramente alcalinas 7,5 - 8,5
aguas alcalinas 8,5 – 9,5
aguas muy alcalinas > 9,5

Normalmente, el nivel de pH del agua potable del grifo está dentro del rango en el que no afecta directamente la calidad del agua para el consumidor. En las aguas de los ríos, el pH suele oscilar entre 6,5 y 8,5, en las precipitaciones, entre 4,6 y 6,1, en los pantanos, entre 5,5 y 6,0 y en las aguas marinas, entre 7,9 y 8,3.

La OMS no ofrece ningún valor de pH recomendado médicamente. Se sabe que a pH bajo el agua es altamente corrosiva, y a niveles altos (pH>11) el agua adquiere una jabonosa característica, un olor desagradable y puede causar irritación en los ojos y la piel. Por eso se considera que el nivel óptimo de pH para el agua potable y doméstica está en el rango de 6 a 9.

Interesante saber: El bioquímico alemán OTTO WARBURG, premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1931, demostró que la falta de oxígeno (pH ácido<7.0) в тканях приводит к изменению нормальных клеток в злокачественные.

¡El científico descubrió que las células cancerosas pierden la capacidad de desarrollarse en un ambiente saturado de oxígeno libre con un pH de 7,5 o superior! Esto significa que cuando los fluidos corporales se vuelven ácidos, se estimula el desarrollo del cáncer.

Sus seguidores en los años 60 del siglo pasado demostraron que cualquier flora patógena pierde la capacidad de reproducirse a un pH = 7,5 y superior, ¡y nuestro sistema inmunológico hace frente fácilmente a cualquier agresor!

Para preservar y mantener la salud, necesitamos agua alcalina adecuada (pH=7,5 y superior). Esto permitirá mantener mejor el equilibrio ácido-base de los líquidos corporales, ya que los principales entornos de vida tienen una reacción ligeramente alcalina.

Ya en un entorno biológico neutral, el cuerpo puede tener una asombrosa capacidad de autocuración.

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Químicamente, el pH de una solución se puede determinar mediante indicadores ácido-base.

Los indicadores ácido-base son sustancias orgánicas cuyo color depende de la acidez del medio.

Los indicadores más comunes son el tornasol, el naranja de metilo y la fenolftaleína. El tornasol se vuelve rojo en un ambiente ácido y azul en un ambiente alcalino. La fenolftaleína es incolora en un ambiente ácido, pero se vuelve carmesí en un ambiente alcalino. El naranja de metilo se vuelve rojo en un ambiente ácido y amarillo en un ambiente alcalino.

En la práctica de laboratorio, a menudo se mezclan varios indicadores, seleccionados de modo que el color de la mezcla cambie en un amplio rango de valores de pH. Con su ayuda, es posible determinar el pH de una solución con una precisión de uno. Estas mezclas se llaman indicadores universales.

Existen dispositivos especiales: medidores de pH, con los que se puede determinar el pH de soluciones en el rango de 0 a 14 con una precisión de 0,01 unidades de pH.

hidrólisis de sales

Cuando algunas sales se disuelven en agua, se altera el equilibrio del proceso de disociación del agua y, en consecuencia, cambia el pH del medio ambiente. Esto se debe a que las sales reaccionan con el agua.

hidrólisis de sales – Interacción de intercambio químico de iones de sal disueltos con agua, que conduce a la formación de productos débilmente disociados (moléculas de ácidos o bases débiles, aniones de sales ácidas o cationes de sales básicas) y acompañada de un cambio en el pH del medio.

Consideremos el proceso de hidrólisis según la naturaleza de las bases y ácidos que forman la sal.

Sales formadas por ácidos fuertes y bases fuertes (NaCl, kno3, Na2so4, etc.).

digamos que cuando el cloruro de sodio reacciona con el agua se produce una reacción de hidrólisis para formar un ácido y una base:

NaCl + H2O ↔ NaOH + HCl

Para tener una idea correcta de la naturaleza de esta interacción, escribamos la ecuación de reacción en forma iónica, teniendo en cuenta que el único compuesto que se disocia débilmente en este sistema es el agua:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

Al cancelar iones idénticos en los lados izquierdo y derecho de la ecuación, la ecuación de disociación del agua permanece:

H2O ↔ H + + OH -

Como puede ver, no hay exceso de iones H + u OH - en la solución en comparación con su contenido en agua. Además no se forman otros compuestos débilmente disociables o poco solubles. De esto concluimos que Las sales formadas por ácidos y bases fuertes no sufren hidrólisis y la reacción de las soluciones de estas sales es la misma que en agua neutra (pH = 7).

Al componer ecuaciones ion-moleculares para reacciones de hidrólisis, es necesario:

1) escriba la ecuación de disociación de la sal;

2) determinar la naturaleza del catión y el anión (encontrar el catión de una base débil o el anión de un ácido débil);

3) escribe la ecuación iónico-molecular de la reacción, teniendo en cuenta que el agua es un electrolito débil y que la suma de cargas debe ser la misma en ambos lados de la ecuación.

Sales formadas por un ácido débil y una base fuerte.

(N / A 2 CO 3 , k 2 S,CH 3 COONa Y etc. .)

Considere la reacción de hidrólisis del acetato de sodio. Esta sal en solución se descompone en iones: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + es el catión de una base fuerte, CH 3 COO - es el anión de un ácido débil.

Los cationes Na + no pueden unirse a los iones de agua, ya que NaOH, una base fuerte, se desintegra completamente en iones. Aniones de ácido acético débil CH 3 COO: unen iones de hidrógeno para formar ácido acético ligeramente disociado:

CH3COO - + HON ↔ CH3COOH + OH -

Se puede observar que como resultado de la hidrólisis del CH 3 COONa, se formó un exceso de iones hidróxido en la solución y la reacción del medio se volvió alcalina (pH > 7).

Así podemos concluir que Las sales formadas por un ácido débil y una base fuerte se hidrolizan en el anión ( Un norte - ). En este caso, los aniones de la sal se unen a los iones H. + , y los iones OH se acumulan en la solución. - , lo que provoca un ambiente alcalino (pH>7):

An n - + HOH ↔ Han (n -1)- + OH - , (en n=1 se forma HAn, un ácido débil).

La hidrólisis de sales formadas por ácidos débiles di y tribásicos y bases fuertes se produce en pasos.

Consideremos la hidrólisis del sulfuro de potasio. K 2 S se disocia en solución:

K2S ↔ 2K + + S2- ;

K + es el catión de una base fuerte, S 2 es el anión de un ácido débil.

Los cationes de potasio no participan en la reacción de hidrólisis; sólo los aniones de hidrosulfuro débiles interactúan con el agua. En esta reacción, el primer paso es la formación de iones HS - débilmente disociados, y el segundo paso es la formación de un ácido débil H 2 S:

1.ª etapa: S 2- + HOH ↔ HS - + OH - ;

2da etapa: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH - .

Los iones OH formados en la primera etapa de hidrólisis reducen significativamente la probabilidad de hidrólisis en la siguiente etapa. Por lo tanto, suele tener importancia práctica un proceso que ocurre sólo en la primera etapa, que generalmente se limita a la evaluación de la hidrólisis de sales en condiciones normales.

La hidrólisis es la interacción de sustancias con el agua, como resultado de lo cual cambia el entorno de la solución.

Los cationes y aniones de electrolitos débiles son capaces de interactuar con el agua para formar compuestos o iones estables y ligeramente disociables, como resultado de lo cual cambia el entorno de la solución. Las fórmulas del agua en las ecuaciones de hidrólisis generalmente se escriben como H-OH. Al reaccionar con el agua, los cationes de bases débiles eliminan los iones hidroxilo del agua y se forma un exceso de H + en la solución.

El ambiente de la solución se vuelve ácido.

Los aniones de ácidos débiles atraen H + del agua y la reacción del medio se vuelve alcalina.

En química inorgánica, lo más frecuente es tratar con la hidrólisis de sales, es decir, con la interacción de intercambio de iones de sal con moléculas de agua en el proceso de su disolución. Hay 4 opciones para la hidrólisis.

1. Una sal está formada por una base fuerte y un ácido fuerte.

Esta sal prácticamente no sufre hidrólisis. En este caso, el equilibrio de disociación del agua en presencia de iones de sal casi no se altera, por lo tanto pH = 7, el medio es neutro.

Na + + H 2 O Cl - + H 2 O

2. Si una sal está formada por un catión de una base fuerte y un anión de un ácido débil, entonces se produce la hidrólisis en el anión.

Na2CO3 + HOH NaHCO3 + NaOH

Como los iones OH - se acumulan en la solución, el medio es alcalino, pH>7.

3. Si una sal está formada por un catión de una base débil y un anión de un ácido fuerte, entonces se produce la hidrólisis a lo largo del catión.

Cu 2+ + HOH CuOH + + H +<7.

CuCl 2 + HOH CuOHCl + HCl

Dado que los iones H + se acumulan en la solución, el medio es ácido, pH

4. Una sal formada por un catión de una base débil y un anión de un ácido débil sufre hidrólisis tanto del catión como del anión.
CH 3 COONH 4 + HOH NH 4 OH + CH 3 COOH

Las soluciones de tales sales tienen un ambiente ligeramente ácido o ligeramente alcalino, es decir el valor del pH es cercano a 7. La reacción del medio depende de la relación de las constantes de disociación del ácido y la base. La hidrólisis de sales formadas por ácidos y bases muy débiles es prácticamente irreversible. Se trata principalmente de sulfuros y carbonatos de aluminio, cromo y hierro.

Al 2 S 3 + 3HOH 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Al determinar el medio de una solución salina, es necesario tener en cuenta que el medio de la solución está determinado por el componente fuerte. Si la sal está formada por un ácido, que es un electrolito fuerte, entonces la solución es ácida. Si la base es un electrolito fuerte, entonces es alcalina.

Ejemplo. La solución tiene un ambiente alcalino.

1) Pb(NO3)2; 2) Na2CO3; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb(NO 3) 2 nitrato de plomo(II). La sal está formada por una base débil yácido fuerte , significa el entorno de la solución

2) agrio. Na 2 CO 3 carbonato de sodio. Sal formada base fuerte y un ácido débil, lo que significa que el medio de solución

3) NaCl; 4) alcalino.

Las sales de NaNO 3 están formadas por la base fuerte NaOH y los ácidos fuertes HCl y HNO 3. 2) El medio de la solución es neutro.

respuesta correcta Na2CO3 Se sumergió papel indicador en las soluciones salinas. En soluciones de NaCl y NaNO 3 no cambió de color, lo que significa que el entorno de la solución , significa el entorno de la solución neutral y un ácido débil, lo que significa que el medio de solución

. En solución, el Pb(NO 3) 2 se vuelve rojo, el medio de la solución

Conferencia:

Hidrólisis de sales. Ambiente de solución acuosa: ácido, neutro, alcalino.

La naturaleza del medio ambiente se puede determinar mediante indicadores. La fenolftaleína detecta un ambiente alcalino y tiñe la solución de color carmesí. El tornasol se vuelve rojo cuando se expone al ácido, pero permanece azul cuando se expone a un álcali. El naranja de metilo es naranja, se vuelve amarillo en un ambiente alcalino y rosado en un ambiente ácido. El tipo de hidrólisis depende del tipo de sal.

tipos de sales

Entonces, cualquier sal puede ser la interacción de un ácido y una base que, como comprenderás, puede ser fuerte y débil. Los fuertes son aquellos cuyo grado de disociación α es cercano al 100%. Debe recordarse que los ácidos sulfurosos (H 2 SO 3) y fosfóricos (H 3 PO 4) a menudo se clasifican como ácidos de resistencia media. A la hora de resolver problemas de hidrólisis, estos ácidos deben clasificarse como débiles.

Ácidos:

Fuerte: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO4; H2SO4. Sus residuos ácidos no interactúan con el agua.

Débil: IC; H2CO3; H2SiO3; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; ácidos orgánicos. Y sus residuos ácidos interactúan con el agua, tomando cationes de hidrógeno H+ de sus moléculas.

Razones:

Fuerte: hidróxidos metálicos solubles; Ca(OH)2; Sr(OH)2. Sus cationes metálicos no interactúan con el agua.

Débil: hidróxidos metálicos insolubles; Hidróxido de amonio (NH 4 OH). Y los cationes metálicos aquí interactúan con el agua.

Basándonos en este material, consideremostipos de sales :

Sales con una base fuerte y un ácido fuerte. Por ejemplo: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. Características: no interactúan con el agua, lo que significa que no están sujetos a hidrólisis. Las soluciones de tales sales tienen un ambiente de reacción neutro.

Sales con una base fuerte y un ácido débil. Por ejemplo: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. Características: los residuos ácidos de estas sales interactúan con el agua, la hidrólisis se produce en el anión. El medio de las soluciones acuosas es alcalino.

Sales con una base débil y un ácido fuerte. Por ejemplo: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Características: solo los cationes metálicos interactúan con el agua, se produce la hidrólisis del catión. El ambiente es ácido.

Sales con una base débil y un ácido débil. Por ejemplo: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4. Características: tanto los cationes como los aniones de residuos ácidos interactúan con el agua, la hidrólisis se produce en el catión y el anión.

Un ejemplo de hidrólisis en un catión y formación de un medio ácido.:

Hidrólisis del cloruro férrico FeCl 2

FeCl2 + H2O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(ecuación molecular)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (ecuación iónica completa)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (ecuación iónica corta)

Un ejemplo de hidrólisis por un anión y formación de un ambiente alcalino:

Hidrólisis de acetato de sodio. CH 3 COONa

CH3COONa + H2O ↔ CH3COOH + NaOH(ecuación molecular)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (ecuación iónica completa)

CH3COO - + H2O ↔ CH3COOH + OH -(ecuación iónica corta)

Ejemplo de cohidrólisis:

• Hidrólisis de sulfuro de aluminio. Al2S 3

Al2S3 + 6H2O ↔ 2Al(OH)3 ↓+ 3H2S

En este caso, vemos una hidrólisis completa, que ocurre si la sal está formada por una base débil insoluble o volátil y un ácido débil insoluble o volátil. En la tabla de solubilidad hay guiones para dichas sales. Si durante una reacción de intercambio iónico se forma una sal que no existe en una solución acuosa, entonces es necesario escribir la reacción de esta sal con agua.

Por ejemplo:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe2 (CO3)3+6NaCl

Fe2 (CO3)3+ 6H2O ↔ 2Fe(OH)3 + 3H2O + 3CO 2

Sumamos estas dos ecuaciones y reducimos lo que se repite en los lados izquierdo y derecho:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

Estudiamos el efecto de un indicador universal en soluciones de determinadas sales.

Como podemos ver, el ambiente de la primera solución es neutro (pH = 7), el segundo es ácido (pH< 7), третьего щелочная (рН >7). ¿Cómo podemos explicar un hecho tan interesante? 🙂

Primero, recordemos qué es el pH y de qué depende.

El pH es un indicador de hidrógeno, una medida de la concentración de iones de hidrógeno en una solución (según las primeras letras de las palabras latinas potentia hidrógeno - la fuerza del hidrógeno).

El pH se calcula como el logaritmo decimal negativo de la concentración de iones de hidrógeno expresado en moles por litro:

En agua pura a 25 °C, las concentraciones de iones de hidrógeno y de iones de hidróxido son las mismas y ascienden a 10 -7 mol/l (pH = 7).

Cuando las concentraciones de ambos tipos de iones en una solución son iguales, la solución es neutra. Cuando > la solución es ácida y cuando > es alcalina.

¿Qué causa una violación de la igualdad de concentraciones de iones de hidrógeno e iones de hidróxido en algunas soluciones acuosas de sales?

El hecho es que hay un cambio en el equilibrio de la disociación del agua debido a la unión de uno de sus iones ( o ) con iones de sal con la formación de un producto ligeramente disociado, poco soluble o volátil. Ésta es la esencia de la hidrólisis.

- esta es la interacción química de los iones de sal con los iones de agua, que conduce a la formación de un electrolito débil: un ácido (o sal ácida) o una base (o sal básica).

La palabra "hidrólisis" significa descomposición por agua ("hidro" - agua, "lisis" - descomposición).

Dependiendo de qué ion sal interactúe con el agua, se distinguen tres tipos de hidrólisis:

1. hidrólisis por catión (solo el catión reacciona con el agua);
2. hidrólisis por anión (solo el anión reacciona con el agua);
3. hidrólisis conjunta: hidrólisis en el catión y en el anión (tanto el catión como el anión reaccionan con el agua).

Cualquier sal puede considerarse como un producto formado por la interacción de una base y un ácido:

La hidrólisis de una sal es la interacción de sus iones con el agua, dando lugar a la aparición de un ambiente ácido o alcalino, pero no acompañada de la formación de precipitado o gas.
El proceso de hidrólisis ocurre solo con la participación. soluble sales y consta de dos etapas:
1)disociación sales en solución - irreversible reacción (grado de disociación, o 100%);
2) en realidad , es decir. interacción de iones de sal con agua, - reversible reacción (grado de hidrólisis ˂ 1, o 100%)
Ecuaciones de la primera y segunda etapa: la primera es irreversible, la segunda es reversible, ¡no se pueden sumar!
Tenga en cuenta que las sales formadas por cationes álcalis y aniones fuerte los ácidos no sufren hidrólisis; solo se disocian cuando se disuelven en agua. En soluciones de sales KCl, NaNO 3, NaSO 4 y BaI, el medio Na2CO3.

Hidrólisis por anión

En caso de interacción aniones sal disuelta con agua el proceso se llama hidrólisis de sal en anión.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (disociación)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (hidrólisis)
La disociación de la sal de KNO 2 se produce por completo, la hidrólisis del anión NO 2 se produce en una medida muy pequeña (para una solución 0,1 M, en un 0,0014%), pero esto es suficiente para que la solución se convierta en alcalino(entre los productos de la hidrólisis hay un ion OH -), contiene pag H = 8,14.
Los aniones sólo sufren hidrólisis. débilácidos (en este ejemplo, el ion nitrito NO 2, correspondiente al ácido nitroso débil HNO 2). El anión de un ácido débil atrae el catión hidrógeno presente en el agua y forma una molécula de este ácido, mientras que el ion hidróxido permanece libre:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Ejemplos:
a) NaClO = Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 — + OH —
d) K 3 PO 4 = 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH —
e) BaS = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS — + OH —
Tenga en cuenta que en los ejemplos (c-e) no puede aumentar el número de moléculas de agua y en lugar de hidroaniones (HCO 3, HPO 4, HS) escriba las fórmulas de los ácidos correspondientes (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). La hidrólisis es una reacción reversible y no puede continuar "hasta el final" (hasta la formación de ácido).
Si se formara un ácido tan inestable como H 2 CO 3 en una solución de su sal NaCO 3, entonces se observaría la liberación de gas CO 2 de la solución (H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O). Sin embargo, cuando la soda se disuelve en agua, se forma una solución transparente sin desprendimiento de gas, lo que es evidencia de que la hidrólisis del anión es incompleta con la aparición en la solución de únicamente hidraniones de ácido carbónico HCO 3 -.
El grado de hidrólisis de la sal por el anión depende del grado de disociación del producto de la hidrólisis: el ácido. Cuanto más débil es el ácido, mayor es el grado de hidrólisis. Por ejemplo, los iones CO 3 2-, PO 4 3- y S 2- se hidrolizan en mayor medida que el ion NO 2, ya que la disociación de H 2 CO 3 y H 2 S ocurre en la segunda etapa, y H 3 PO 4 en la tercera etapa ocurre significativamente menos que la disociación del ácido HNO 2. Por lo tanto, soluciones, por ejemplo, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 y BaS serán altamente alcalino(lo cual es fácil de ver por lo jabonoso que es el refresco al tacto) .

Un exceso de iones OH en una solución se puede detectar fácilmente con un indicador o medir con dispositivos especiales (medidores de pH).
Si se encuentra en una solución concentrada de una sal fuertemente hidrolizada por el anión,
por ejemplo, Na 2 CO 3, agregue aluminio, luego este último (debido a la anfotericidad) reaccionará con el álcali y se observará la liberación de hidrógeno. ¡Esta es una evidencia adicional de hidrólisis, porque no agregamos álcali NaOH a la solución de refresco!

Preste especial atención a las sales de ácidos de fuerza media: ortofosfóricos y sulfurosos. En el primer paso, estos ácidos se disocian bastante bien, por lo que sus sales ácidas no se hidrólisis y el entorno de solución de dichas sales es ácido (debido a la presencia de un catión de hidrógeno en la sal). Y las sales del medio se hidrolizan en el anión: el medio es alcalino. Entonces, los hidrosulfitos, los hidrogenofosfatos y los dihidrogenofosfatos no se hidrolizan en el anión, el medio es ácido. Los sulfitos y fosfatos se hidrolizan mediante aniones, el medio es alcalino.

Hidrólisis por catión

Cuando un catión de sal disuelto interactúa con el agua, el proceso se llama
hidrólisis de sal en catión

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 − (disociación)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (hidrólisis)

La disociación de la sal Ni(NO 3) 2 se produce por completo, la hidrólisis del catión Ni 2+ ocurre en una medida muy pequeña (para una solución 0,1 M, en un 0,001%), pero esto es suficiente para que el medio se vuelva ácido. (entre los productos de la hidrólisis se encuentra el ion H+).

Sólo los cationes de hidróxidos básicos y anfóteros poco solubles y el catión amonio se someten a hidrólisis. NH4+. El catión metálico separa el ion hidróxido de la molécula de agua y libera el catión de hidrógeno H +.

Como resultado de la hidrólisis, el catión amonio forma una base débil: hidrato de amoníaco y un catión de hidrógeno:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

Tenga en cuenta que no puede aumentar la cantidad de moléculas de agua y escribir fórmulas de hidróxido (por ejemplo, Ni(OH) 2) en lugar de hidroxocationes (por ejemplo, NiOH +). Si se formaran hidróxidos, entonces se formaría precipitación a partir de las soluciones salinas, lo cual no se observa (estas sales forman soluciones transparentes).
El exceso de cationes de hidrógeno se puede detectar fácilmente con un indicador o medir con dispositivos especiales. Se añade magnesio o zinc a una solución concentrada de una sal fuertemente hidrolizada por el catión, y este último reacciona con el ácido para liberar hidrógeno.

Si la sal es insoluble, entonces no hay hidrólisis porque los iones no interactúan con el agua.