Вещества, которые вода разрывает нацело, соли с взаимным усилением гидролиза — и особые ОВР, которые с гидролизом путают.
Обычный гидролиз солей обратим. Но некоторые вещества вода разлагает полностью и необратимо — потому что один из продуктов уходит (газ или осадок), и вернуться назад система не может.
A+ʸBₓ-ʸ + H₂O → гидроксид A в с.о. +y + летучее водородное соединение B в с.о. −x
Металл уходит в гидроксид/щёлочь, а неметалл забирает водород из воды: карбид → углеводород, нитрид → NH₃, фосфид → PH₃, гидрид → H₂, силицид → SiH₄, сульфид Al/Cr → H₂S.
| Класс | Пример (нейтральная среда) | Газ |
|---|---|---|
| Гидрид | CaH₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + 2H₂↑ | водород |
| Пероксид (без нагрева) | Na₂O₂ + 2H₂O → 2NaOH + H₂O₂ | пероксид H₂O₂ |
| Пероксид (с нагревом) | 2Na₂O₂ + 2H₂O →(t) 4NaOH + O₂↑ | кислород |
| Нитрид | Ca₃N₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2NH₃↑ | аммиак |
| Фосфид | Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑ | фосфин |
| Карбид-ацетиленид | CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑ | ацетилен |
| Карбид-метанид | Al₄C₃ + 12H₂O → 4Al(OH)₃↓ + 3CH₄↑ | метан |
| Силицид | Mg₂Si + 4H₂O → 2Mg(OH)₂ + SiH₄↑ | силан |
| Сульфид Al/Cr(III) | Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑ | сероводород |
В кислой среде вместо гидроксида сразу образуется соль: CaH₂ + 2HCl → CaCl₂ + 2H₂↑. Фосфин слишком слабое основание, чтобы реагировать с кислотой (в отличие от NH₃): Zn₃P₂ + 3H₂SO₄ → 3ZnSO₄ + 2PH₃↑. В щелочной среде с амфотерным металлом сразу получается гидроксокомплекс: AlN + NaOH + 3H₂O → Na[Al(OH)₄] + NH₃↑.
Отдают галогеноводород и кислородсодержащую кислоту неметалла — та же логика, только продукт со стороны неметалла не гидроксид, а кислота.
В щелочной среде (избыток KOH) продукт — сразу соль: PCl₅ + 8KOH(изб.) → 5KCl + K₃PO₄ + 4H₂O. При недостатке щёлочи получаются кислые фосфаты (K₂HPO₄, KH₂PO₄) — та же лестница, что и у H₃PO₄.
Соли Al3+, Cr3+, Fe3+ гидролизуются по катиону (кислая среда), соли CO₃2-/SO₃2-/S2- — по аниону (щелочная среда). Слив растворов, ионы H+ и OH- нейтрализуют друг друга — по принципу Ле Шателье оба равновесия сдвигаются вправо до конца.
2AlCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 6NaCl
Качественный признак — одновременно осадок и газ.
Работает для трёх катионов (Al3+, Cr3+, Fe3+) с тремя типами анионов (CO₃2-/HCO₃-, SO₃2-/HSO₃-, S2-/HS-) — все 9 комбинаций дают осадок гидроксида + газ, включая варианты с кислыми солями: AlCl₃ + 3KHCO₃ → Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ + 3KCl.
Cu2+, Zn2+ и другие +2 металлы с карбонатом дают не гидроксид, а оснóвную соль: 2CuSO₄ + 2K₂CO₃ + H₂O → (CuOH)₂CO₃↓ + CO₂↑ + 2K₂SO₄ (зелёный осадок малахита, а не голубой Cu(OH)₂). В заданиях ЕГЭ обычно подразумевают всё же средние карбонаты.
Здесь важно не перепутать: соли Fe(III) с сульфидами/сульфитами дают не совместный гидролиз, а окислительно-восстановительную реакцию — Fe3+ слишком слабый окислитель для «нормального» партнёра, но сера(−2/+4) и иодид — «особые» восстановители, способные его окислить/восстановить.
С карбонатом/сульфитом-как-слабой-кислотой у Al3+/Cr3+/Fe3+ идёт гидролиз (осадок гидроксида + газ CO₂/SO₂). Но конкретно с сульфидом и сульфитом у железа(III) — не гидролиз, а ОВР, потому что S2-/SO₃2- восстанавливают Fe3+ до Fe2+ быстрее, чем успевает пройти гидролиз.
Al₂(SO₄)₃ + Na₂CO₃ — обычный обмен, получится Al₂(CO₃)₃ и Na₂SO₄.
Карбонат алюминия не существует в растворе. Идёт совместный гидролиз: 2Al3+ + 3CO₃2- + 3H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ — сразу и осадок, и газ.
Fe3+ с сульфидом даст Fe₂S₃.
Fe3+ — окислитель, а S2- — восстановитель: идёт ОВР. 2Fe3+ + S2- → 2Fe2+ + S↓. Аналогично Fe3+ окисляет иодид: 2Fe3+ + 2I- → 2Fe2+ + I₂.
Cu2+ с иодидом даст CuI₂.
Иодид меди(II) неустойчив, медь окисляет иодид-ион: 2Cu2+ + 4I- → 2CuI↓ + I₂. Получается медь(I) и свободный иод.
Галогениды неметаллов растворяются в воде как обычные соли.
Они необратимо гидролизуются с образованием двух кислот: PCl₅ + 4H₂O → H₃PO₄ + 5HCl, SiCl₄ + 3H₂O → H₂SiO₃↓ + 4HCl. Схема: неметалл забирает OH, хлор — водород.
Cr₂S₃ в растворе не существует — это соль слабого основания и слабой кислоты. Идёт совместный гидролиз:
2Cr3+ + 3S2- + 6H₂O → 2Cr(OH)₃↓ + 3H₂S↑
Наблюдаем серо-зелёный осадок и запах тухлых яиц. Та же схема работает для Al3+ и Fe3+ с сульфидами.
Ответь мысленно, потом раскрой карточку.
Ацетилен C₂H₂: CaC₂ + 2H₂O → Ca(OH)₂ + C₂H₂↑. Классический способ получения ацетилена.
Нет. Он необратимо гидролизуется: выпадет Al(OH)3↓ и выделится H2S↑. Получают только сухим сплавлением Al и S.
Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃↑ — фосфин.
Водород: NaH + H₂O → NaOH + H₂↑ (гидрид-ион H- и вода H+ дают H2).
Совместный гидролиз: Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂S + 6H₂O → 2Al(OH)₃↓ + 3H₂S↑ + 3Na₂SO₄ — осадок и газ одновременно.
Не гидролиз, а ОВР: Fe3+ окисляет S2-: 2FeCl₃ + 3Na₂S(изб.) → 2FeS↓ + S↓ + 6NaCl.
Это ковалентное (не ионное) соединение неметалла — вода полностью разрывает связи P–Cl: PCl₅ + 4H₂O → 5HCl + H₃PO₄.
Феррит — исключение среди солей MeO2: не даёт гидроксокомплекс, а сразу осаждает гидроксид: NaFeO₂ + 2H₂O → Fe(OH)₃↓ + NaOH.
Нет — Cu2+ не окисляет сульфид (слишком слабый окислитель для S2-), реакция обычная РИО: CuSO₄ + Na₂S → CuS↓ + Na₂SO₄.
Оснóвная соль, а не гидроксид: 2CuSO₄ + 2K₂CO₃ + H₂O → (CuOH)₂CO₃↓ + CO₂↑ + 2K₂SO₄ — зелёный малахит.
Орбита оценит уровень по каждой из 34 тем ЕГЭ и сама подберёт, что решать дальше. Первая диагностика — 12 задач, регистрация по логину, почту не спрашиваем.
Начать бесплатно