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    之前講到,酸類溶液顯現(xiàn)的酸性,實質(zhì)上是溶液里H+離子的性質(zhì);堿類溶液顯現(xiàn)的堿性,實質(zhì)上是溶液里離子的性質(zhì).我們知道,正鹽在水溶液里只能電離生成帶正電荷的金屬離子和帶負電荷的酸根離子,而不能電離生成H離子或OH且離子,因此正鹽溶液似乎應該呈現(xiàn)中性反應一一即不論用藍色石蕊試紙或者用紅色石蕊試紙去試驗它,都不應該變色。

    但是,事實并不完全這樣.有一些正鹽(例如氯化銨、硫酸銅等)的水溶液呈現(xiàn)出明顯的酸性;而另一些正鹽(例如醋酸鈉、氰化鉀等)的水溶液又呈現(xiàn)出明顯的堿性。

    怎樣來說明這些實驗事實呢?

    首先我們應該了解,純凈的水雖然在用導電性試驗器(圖4·1)試驗時,不能使電路上的燈泡發(fā)亮,但如果用一種更加精密的儀器來試驗,可以測知純水也有極微弱的導電性,它是一種極弱的電解質(zhì),純水的電離度很小(在22C時,只有0.00001%),它電離生成極少量的H+離子和OH離子：

H2O<=>H++OH-①

從這個純水的電離方程式可以看出,每1個水分子電離后將生成1個H+離子和1個OH離子.顯然,在純水里,H+離子的濃度正好和OH離子的濃度相等.因此,純水既不顯現(xiàn)酸性也不顯現(xiàn)堿性.但當鹽溶解于水時,電離生成的金屬陽離子或酸根陰離子,如果和溶液里的OH離子或H+離子發(fā)生了某種反應,結(jié)果使溶液里的OH離子和且+離子濃度變得不同,這樣溶液就會顯現(xiàn)出酸性或堿性.

    鹽跟水相互反應,使濬液里H+離子和OH-離子的濃度被航並酸性或性發(fā)生變化,從而使溶液昰現(xiàn)酸性或堿性的反應,叫做鹽類的水解.

    由于組成鹽的酸和堿的強弱不同,它們進行水解的過程是不同的,因而水解的結(jié)果也就不同.下面我們介紹幾種不同類型的鹽的水解反應.

①有時,為了表明這兩個相逆的反應在程度上有很大的不同,把這一離子方程式里的兩個矢頭寫得不同一個粗些和長些(表示是主要的)一個細些和短些(表示是次要的)即H2O<=>H++OH-

    由弱酸跟強堿所生成的鹽的水解反應這一類型鹽的水解反應,可以用醋酸鈉(NaC2H13O2)①作為例子來說明.

    醋酸鈉是一種強電解質(zhì),它在水溶液里幾乎完全電離成Na+離子和C2H3O2-離子.另外,溶液里的水分子也徵弱地電離生成OH離子和H+離子.由此可以看出,在醋酸鈉溶液里,總共存在有Na+、C2H3O2-、OH-和H+四種離子.這四種離子相互碰撞重新結(jié)合成分子時,除可能生成原來的醋酸鈉分子和水分子外,也可能生成新的分子一H+離子和C2H3O2-離子結(jié)合成為醋酸分子子.,當然這種新分子生成后,也能重新電離成為相應的離子.溶液的這些反應,可以用如下的圖式來表表示:

溶液里的H+離子和C2H3O2離子容易結(jié)合成HC2H3O2分子,我們知道,醋酸是一種弱電解質(zhì),當形成了它的分子之后,就很難重新電離生成離子②.相反,氫氧化鈉是一種強電解質(zhì),幾乎完全電離.這樣,溶液里的離子由于生成了難電離的醋酸分子而減少,但溶液里的OH離子卻并不能生成氫氧化鈉分子(因生成后立即完全電離).前面講過,純水里的計離子濃度和OH-離子的濃度原來是相等的,現(xiàn)在在醋酸鈉溶液里,由于上述離子間的相互反應,溶液里的H+離子減少了,而OH離子卻相對地增多了,這樣溶液就不是呈中性而是呈堿性了。

①醋酸鈉是由醋酸(HC2H3O2,一種弱酸)跟氫氧化鈉(NaOH,一種強堿)中和后生成的一種鹽,稱為弱酸-強堿鹽.

②在18C時,0.1M醋酸溶液的電離度約為1.34%。

    醋酸鈉跟水的反應,如果用分子方程式來表示,是：

Nac2H3O2+H2O<=>NAOH+HC2H3O2①

把上式政寫成離子方程式,得

Na++C2H302-+H2O<=>NA++OH-+HC2H3O2

消去兩邊相同的離子,得簡化離子方程式

C2H302-+H20<=>OH-+HC2H3O2

從這一簡化離子方程式可以看出,醋酸鈉在溶液里的水解反應的實質(zhì)是:溶液里的C214O2離子眼水分子反應,生成難電離的醋酸分子,并使溶液里含有過剩的OH-離子,顯然醋酸鈉溶液應該昰堿性.

    由強酸跟弱堿所生成的鹽的水解反應 這一類鹽的水解反應,可以用氯化銨(NH-C)②作為例子來說明和前一種情形相似,在氯化銨溶液里,也存在著四種離子:NH4+、C1-、H+和OH-離子.溶液里的這些反應,可以用如下圖式來表示:

但是我們知道,氫氧化銨是一種弱電解質(zhì),和前述的醋酸樣,溶液里的NH4+離子和OH-離子,容易結(jié)合成NHOH分子,而這種分子在形成之后,很難重新電離生成離子の;鹽酸是一種強電解質(zhì),和前述的 NAOH一樣,很難完全電離,這樣,溶液里的OHこ離子由于生成難電離的氫氧化銨分子而減少,而H+離子則相對地增加,因而溶液呈現(xiàn)酸性。

①從這個方程式可以看出,這個反應實質(zhì)上是氫氧化鈉跟醋酸的中和反應的逆反應,顯然這個反應是不能進行到底的,為了表示這個反應的可逆性,我們在這里也采用了“<=>”的可逆符號。

②)氯化銨是由鹽酸(HC1,一種強酸)眼氫氧化銨(NH4OH.一種弱堿)中和后生成的一種鹽,稱為強酸一弱堿鹽.

   氯化銨水解反應的分子方程式是:

NH4C1+H2O<=>NH4OH+HC1

寫成離子方程式,并消去兩邊相同的離子后,得簡化離子方程式:

NH4++H2O<=>NH4OH+H+

從這一簡化離子方程式可以看出,氯化銨在溶液里的水解反應的實質(zhì)是:溶液里的NH離子跟水分子反應,生成難電離的氫氧化銨分子,并使溶液里含有過剩的H+離子.顯然,氯化銨的水溶液應該呈酸性.

    由弱酸跟弱堿所生成的鹽的水解反應 這一類鹽的水解反應,可以用氰化銨(NH4CN)②作為例子來說明.

    在氰化銨的溶液里也有四種離子:NH4+、CN-、H+和OH-離子,它們在溶液里的相互反應,可以用如下圖式來表示:

    因為氫氧化銨和氫氰酸都是弱電解質(zhì),溶液里相應的離子容易結(jié)合成分子,而這些分子在形成之后也很難重新電離生成相應的離子.氰化銨水解反應的離子方程式是：

NH4++CN-+H2O<=>NH4OH+HCN

①在18C時,0.1M氫氧化銨溶液的電離度約為1.34%

②氰化銨是由氫氰酸(HCN,一種弱酸)跟氫氧化銨中和后生成的一種鹽稱為弱酸一弱堿鹽.

    從這個離子方程式看來,氰化銨在溶液里發(fā)生水解反應的結(jié)果,既沒有過剩的H+離子生成,也沒有過剩的OH-離子成.這樣,溶液似乎應該是中性,但是,各種弱電解質(zhì)的電離度雖然一般說來都很小,但對不同的弱電解質(zhì),它們還可能有程度上的區(qū)別.在我們現(xiàn)在所舉的這個例子里,氫氯酸是比氫氧化銨更弱的電解質(zhì)①,也就是說,溶液里的H+離子和CN離子結(jié)成氫氰酸分子的傾向比NH4+離子和OH-離子結(jié)合成氫氧化銨分子的傾向更大,而結(jié)合后生成的HCN分子卻比NH4OH且分子更難電離成相應的離子.因此,氰酸銨的溶液帶有微弱的堿性.

    在這一類型的鹽類里,也有一些鹽(例如蟻酸銨②)水解后生成的弱堿(在本例中是氫氧化銨)比生成的弱酸(在本例中是蟻酸)的電離度更小些,這種鹽類的溶液將帶有微弱的酸性。

    在這一類型的鹽類里,當然也可以有一些鹽(例如醋酸銨)水解后生成的弱堿(在本例中是氫氧化銨)和弱酸(在本例中是醋酸)的電離度相差不多,.只有這種鹽類的溶液才是中性的,但必須注意水解反應是強烈地發(fā)生著的。

    由強酸和強堿所生成的鹽不能發(fā)生水解反應我們最常用的鹽類一一食鹽(氯化鈉NaCI)可以作為這一類鹽的代表.

    在氯化鈉的溶液里,雖然也有四種離子存在:Na+、C1-、H+和OH-離子.但Na+離子實際上不能跟OH-離子結(jié)合成氫氧化鈉分子(因為氫氧化鈉是強堿);同樣,C1廠離子實際上也不能眼IH+離子結(jié)合成氯化氫分子(因為鹽酸是強酸)因此,氯化鈉實際上不跟水發(fā)生反應,氯化鈉的溶液也是呈中性的.但這和某些弱酸一弱堿鹽雖然發(fā)生強烈水解,而溶液仍是中性的情況完全不同。

①在18C時,0.1M氫氰酸溶液的電離度只有0.0063%而同樣條件下氫氧化銨的電離度是1.34%。

②蟻酸銨的分子式是 NH4CHO2,它是一種有機酸叫做蟻酸(HCHO2)的銨鹽,蟻酸也是一種弱酸,但酸性比醋酸略強.

    由此可以看出,強酸和強堿所生成的鹽是不能發(fā)生水解反應的。

    總結(jié)上面所講,我們可以概括出下面三點結(jié)論:

    1.鹽類(正鹽)溶解于水時,雖然它本身并不電離生成離子或OH離子,但由于它跟水發(fā)生離子反應的結(jié)果,可以使得溶液里的+離子和OH-離子的濃度變得不同,因而使溶液昰現(xiàn)酸性或堿性:

(1)弱酸強堿所組成的鹽水解結(jié)果,溶液呈堿性。

(2)強酸弱堿所組成的鹽水解結(jié)果,溶液呈酸性。

(3)弱酸弱堿所組成的鹽水解結(jié)果,溶液或呈微弱的酸性或呈微弱的堿性或呈中性,決定于組成這種鹽的弱酸和弱堿的相對強弱。

(4)強酸強堿所組成的鹽,在溶液里實際上不發(fā)生水解反應,溶液呈中性。

    2.鹽類的水解反應是鹽跟水作用(復分解反應)生成酸和堿的反應,因此是酸堿中和反應的逆反應,一般說來,它是不能進行到近乎完全的.所以,在寫鹽類水解反應的化學方程式時,應該用可逆符號“<=>”來代替一般方程式里的等號.

    3.當酸堿完全中和時,由于生成的鹽的水解反應,溶液不一定剛好呈中性,只有強酸跟強堿完全中和時,溶液才呈中性.