Was ist genau mit der Hydrolysereaktionen gemeint?

Question

Aufgabe:

Formuliere die Hydrolysereaktionen für die nachfolgenden Salze und entscheide mit Hilfe der pKs-und pKB

Werte ob die wässrigen Lösungen dieser Salze sauer oder alkalisch reagieren

a) Natriumphosphat (Na3PO4)

b) Aluminiumchlorid (AICl3)

c) Ammoniumnitrat (NHaNO3)

d) Ammoniumphosphat (NH4)3PO4)

e) Kaliumcyanid (KCN)

f) Natriumhydrogencarbonat (NaHCO3)
Problem/Ansatz:

Was ist genau mit der Hydrolysereaktionen gemeint und muss man die auch ausgleichen auf beiden Seiten? Der zweite Teil der Aufgabe ist nicht das Problem.

Comments

Salz löst sich in Wasser auf in Anionen und Kationen. a)pK-Wert von NaOH sowie H3PO4 raussuchen und beurteilen, was dominiert.

Answer 1

Grüße chemweazle,

Was ist genau mit der Hydrolysereaktionen gemeint?

Aufgabe: Formuliere die Hydrolysereaktionen für die nachfolgenden Salze und entscheide mit Hilfe der pKs-und pKB Werte ob die wässrigen Lösungen dieser Salze sauer oder alkalisch reagieren

Man verwendete bis in die Mitte der 1980er Jahre den Begriff Hydrolyse auch für die Dissozation schwacher und mittelstarker Säuren in Wasser und auch für die Basenreaktion der Anionen aus den Salzen schwacher Säuren und starker Basen.

Die Bezeichnung "Hydrolyse" für die Basenreaktionen und Dissoziationen schwacher Säuren ist veraltet und diese wurde seit den frühen 1990er Jahren abgeschafft.

Denn Hydrolyse meint im engsten Sinn eine Spaltung( lysis ) , mit Wasser ( hydra ).

z.B.: die Hydrolyse von Säurechloriden

Sulfurylchlorid, das Chlorid der Schwefelsäure ergibt in der Reaktion mit Wasser HCl und Schwefelsäure

(SO₂)Cl₂ + 2 H₂O → H₂SO₄ + 2 HCl

Oder die Hydrolyse von Acetylchlorid ergibt HCl ülus Essigsäure(Ethansäure)

CH₃-(C=O)-Cl + H₂O → CH₃-(C=O)-OH + HCl

Beispiel
Basenreaktion des Acetations ( die konjugierte Base zur Essigsäure )aus Natriumacetat, das Salz entstanden aus einer schwachen Säure und einer starken Base

Basenreaktion des Acetations

CH₃-(C=O)-O^(-)_(aq) + H₂O ⇌ CH₃-(C=O)-OH_(aq) + OH^(-)_(aq)

a) Natriumphosphat (Na₃PO₄)

Basenreaktion des tert. Phosphations

PO₄(3-)_(aq) + H₂O ⇌ HPO₄(2-)_(aq) + OH^(-)_(aq)

Der pKs-Wert der konjugierten Säure zum tert. Phosphation, das Hydrogenphosphat beträgt 12, 36 und der pKB-Wert für das tert. Phosphat , der konj. Base, beträgt immerhin nur 14 – 12, 36 = 1,64

Die Basenkonstante der konjugierten Base, PO₄^(3-), ist somit größer, als die Säurekonstante der konjugierten Säure, HPO₄^(2-).

K_B(PO₄^(3-)) = 10^-1,64 * ( mol / l ) > K_S(HPO₄^(2-)) = 10^-12,36 * ( mol / l )

Es dominiert die Basenreaktion des tert. Phosphations.

Auch ist der pKb-Wert des sek. Phosphations, das Hydrogenphoshat (HPO₄^(2-)), mit dem Betrag von 6,8 etwas kleiner, als der pKs-Wert der dazu konjugierten Säure, das Dihydrogenphosphat( prim. Phosphat ), H₂PO₄^(-) mit dem Betrag von 7,2.

Die Basenkonstante: K_B(HPO₄^(2-)) = 10^-6,8 * ( mol / l ) > K_S(H₂PO₄^(-)) = 10^-7,2 * ( mol / l )

Basenreaktion des sek. Phosphats, HPO₄^(2-)

HPO₄^(2-) + H₂O ⇌ H₂PO₄^(-)_(aq) + OH^(-)_(aq)

b) Aluminiumchlorid (AICl₃)

Aluminiumtrichlorid-Hexahydrat oder Hexa-aqua-alumniumchlorid enthält das Komplex-Kation Hexa-aqua-aluminium.

AlCl₃ * 6 H₂O entspricht [Al(H₂O)₆]Cl₃

Das Hexa-aqua-aluminium-ion , [Al(H₂O)₆]⁽³⁺⁾ ,ist eine sogenannte "Kationsäure" und ist eine mit Essigsäure vergleichbare schwache Säure, pKs₁ = 4,85 z. Vergleich der pKs von Essigsäure, 4,75.

Erstdissoziation der schwachen Kationsäure

[Al(H₂O)₆]⁽³⁺⁾_(aq) ⇌ H⁽⁺⁾_(aq) + [Al(H₂O)₅(OH)]⁽²⁺⁾_(aq)

c) Ammoniumnitrat (NH₄NO₃)

Ammoniumsalze mit Gegenionen starker und sehr starker Säuren reagieren nur schwach sauer in Wasser, bedingt durch die Dissoziation der schwach saureen Ammoniumionen, pKs = 9,25. Die Gegenionen gehen keine Basenreaktion mit Wasser ein.

Beispiele: Ammoniumnitrat, Ammoniumchlorid, Ammoniumbromid, Ammoniumiodid und Ammoniumperchlorat

Dissoziation der sehr schwachen Säure, Ammoniumion, Lösung: leicht sauer

NH₄⁽⁺⁾_(aq) ⇌ H⁽⁺⁾_(aq) + NH_3(aq)

d) Ammoniumphosphat (NH₄)₃PO₄

Das ist ein Salz aus einer mittelstarken Säure und aus einer schwachen Base das ist ähnlich wie beim Ammoniumacetat, Salz entstanden aus einer schwachen Säure(Essigsäure) und einer schwachen Base(Ammoniak).

Der pH-Wert der Lösung wird wohl so um die 7 liegen.

Die Dissoziation der schwachen Säure, Ammoniumion, NH₄⁽⁺⁾, und die Basenreaktion des tert. Phosphats heben sich gegenseittig auf.

e) Kaliumcyanid (KCN)

Cyanwasserstoff, H-C≡N ist eine ziemlich schwache Säure, pKs = 9,4, der pKb-Wert der konjugierten Base, das Cyanidion ( C≡N^(-) ) beträgt dann 4,6

Also die Basenkonstantedes Cyanidions ist größer, als die Säurekonstante der dazu konjugierten Säure Cyanwasserstoff, HCN.

Basenreaktion des Cyanidions

C≡N^(-) + H₂O ⇌ OH^(-)_(aq) + HCN_(aq)

f) Natriumhydrogencarbonat (NaHCO₃)

Lösungen von Natriumhydrogencarbonat sind schwach alkalisch, es ist auch unter dem Namen "Natronpulver" als Hausmittel bei Magenübersäuerung bekannt.

HCO₃^(-)_(aq) + H₂O ⇌ H₂CO_3(aq) + OH^(-)_(aq)

Die Konjugierte Säure ist dann die Kohlensäure, H₂CO₃.

Comments

Vielen Dank,

Sie haben mir sehr geholfen.

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Bitte, bitte, Ich studierte ewig und zu lange.

In den 1980ern hieß es schon der Bergriff sei veraltet und soll abgeschafft werden.

In alten Skripten und Lehrbüchern ist dieser noch auffindbar.