Гидролиз солей - это взаимодействие соли с водой, при котором составные части соли соединяются с составными частями воды. В реакции гидролиза вступают соли, образованные слабой кислотой и слабым основанием, или слабой кислотой и сильным основанием (Na2S), или слабым основанием и сильной кислотой (Al(NO3)3). Соли, образованные сильной кислотой и сильным основанием, гидролизу не подвергаются (KNO3).
Na₂S + 2H₂O ⇄ H₂S + 2NaOH, или в ионно-молекулярной форме:
S²⁻ + 2H₂O ⇄ H₂S + 2OH⁻
Уравнение показывает, что в данном случае гидролизу подвергается анион соли S⁻² и что реакция сопровождается образованием ионов ОН⁻. По мере накопления ионов ОН⁻ концентрация ионов водорода Н⁺ уменьшается. Следовательно, раствор сульфида натрия (образован слабой кислотой и сильным основанием) имеет щелочную реакцию.
Al(NO₃)₃ - соль, образованная сильной кислотой и слабым основанием, гидролизу подвергается катион соли - Al³⁺ и реакция сопровождается образованием ионов Н⁺:
Al(NO₃)₃ + 3H₂O ⇄ Al(OH)₃ + 3HNO₃, или
Al³⁺ + 3H₂O ⇄ Al(OH)₃ + 3H⁺
Накопление ионов Н⁺ приводит к уменьшению концентрации ионов ОН⁻. Следовательно, раствор нитрат алюминия будет иметь кислую реакцию.
KNO₃ - соль, образованная сильной кислотой (HNO₃) и сильным основанием (КОН) гидролизу не подвергается.
<em>В сульфате натрия Na₂SO₄ мы видим, что содержится 1 атом серы. </em>
<em>Соответственно, если взять 1 моль Na₂SO₄, в нём будет содержаться 1 моль S. </em>
<em>А в условии дано 0,2 моль атомов серы. </em>
<em>Сделаем пропорцию: </em>
<em>1 моль Na₂SO₄ — 1 моль S </em>
<em>x моль Na₂SO₄ — 0,2 моль S </em>
<em>x = 0,2 (моль). </em>
<u><em>Ответ:</em></u><em> 0,2 моль. </em>
Все щелочные металлы чрезвычайно активны, во всех химических реакциях проявляют восстановительные свойства, отдают свой единственный валентный электрон, превращаясь в положительно заряженный катион:
M0 - M+
В качестве окислителей могут выступать простые вещества – неметаллы, оксиды, кислоты, соли, органические вещества.
Взаимодействие с неметаллами
Щелочные металлы легко реагируют с кислородом, но каждый металл проявляет свою индивидуальность:
оксид образует только литий:
4Li + O2 = 2Li2O,
натрий образует пероксид:
2Na + O2 = Na2O2,
калий, рубидий и цезий – надпероксид:
K + O2 = KO2.
С галогенами все щелочные металлы образуют галогениды:
2Na + Cl2 = 2NaCl.
Взаимодействие с водородом, серой, фосфором, углеродом, кремнием протекает при нагревании:
с водородом образуются гидриды:
2Na + H2 = 2NaH,
с серой – сульфиды:
2K + S = K2S,
с фосфором – фосфиды:
3K + P = K3P,
с кремнием – силициды:
4Cs + Si = Cs4Si,
с углеродом карбиды образуют литий и натрий:
2Li + 2C = Li2C2,
калий, рубидий и цезий карбиды не образуют, могут образовывать соединения включения с графитом.
С азотом легко реагирует только литий, реакция протекает при комнатной температуре с образованием нитрида лития:
6Li + N2 = 2Li3N.
Взаимодействие с водой
Все щелочные металлы реагируют с водой, литий реагирует спокойно, держась на поверхности воды, натрий часто воспламеняется, а калий, рубидий и цезий реагируют со взрывом:
2M + 2H2O = 2MOH + H2.
Взаимодействие с кислотами
Щелочные металлы способны реагировать с разбавленными кислотами с выделением водорода, однако реакция будет протекать неоднозначно, поскольку металл будет реагировать и с водой, а затем образующаяся щелочь будет нейтрализоваться кислотой.
При взаимодействии с кислотами-окислителями, например, азотной, образуется продукт восстановления кислоты, хотя протекание реакции также неоднозначно.
Взаимодействие щелочных металлов с кислотами практически всегда сопровождается взрывом, и такие реакции на практике не проводятся.
Взаимодействие с аммиаком
Щелочные металлы реагируют с аммиаком с образованием амида натрия:
2Li + 2NH3 = 2LiNH2 + H2.
Взаимодействие с органическими веществами
Щелочные металлы реагируют со спиртами и фенолами, которые проявляют в данном случае кислотные свойства:
2Na + 2C2H5OH = 2C2H5ONa + H2;
2K + 2C6H5OH = 2C6H5OK + H2;
также они могут вступать в реакции с галогеналканами, галогенпроизводными аренов и другими органическими веществами.
Восстановление металлов из оксидов и солей
Менее активные металлы могут быть получены восстановлением щелочными металлами:
3Na + AlCl3 = Al + 3NaCl
щелочно земельные
Щёлочноземельные металлы имеют электронную конфигурацию внешнего энергетического уровня ns², и являются s-элементами, наряду с щелочными металлами, водородом и гелием. Имея два валентных электрона, щёлочноземельные металлы легко их отдают, и в большинстве соединений имеют степень окисления +2 (очень редко +1).
Химическая активность щёлочноземельных металлов растёт с ростом порядкового номера. Бериллий в компактном виде не реагирует ни с кислородом, ни с галогенами даже при температуре красного каления (до 600 °C, для реакции с кислородом и другими халькогенами нужна ещё более высокая температура, фтор — исключение). Магний защищён оксидной плёнкой при комнатной температуре и более высоких (до 650 °C) температурах и не окисляется дальше. Кальций медленно окисляется и при комнатной температуре вглубь (в присутствии водяных паров), и сгорает при небольшом нагревании в кислороде, но устойчив в сухом воздухе при комнатной температуре. Стронций, барий и радий быстро окисляются на воздухе, давая смесь оксидов и нитридов, поэтому их, подобно щелочным металлам и кальцию, хранят под слоем керосина.
Также, в отличие от щелочных металлов, щелочноземельные металлы не образуют надпероксиды и озониды.
Оксиды и гидроксиды щёлочноземельных металлов имеют тенденцию к усилению основных свойств с ростом порядкового номера.