Решите задание на гидролиз солей Напишите химическую формулу и название соли, образующей- ся при растворении 21,4 г гидроксида железа (III) в 358,3 мл 10%-го раствора азотной кислоты плотностью 1,055 г/мл. По какому иону (катиону или аниону) протекает гидролиз этой соли?
Определим реакцию взаимодействия: При взаимодействии Fe(OH)3 с HNO3 образуется нитрат железа (III): [ Fe(OH)_3 + 3 HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3 H_2O ] Из уравнения видно, что одна моль Fe(OH)3 реагирует с тремя молями HNO3. У нас 0.200 моль Fe(OH)3 и 0.569 моль HNO3. Таким образом, Fe(OH)3 будет определяющим реагентом.
Образующаяся соль: Таким образом, образуется 0.200 моль нитрата железа (III) (Fe(NO3)3).
Гидролиз соли: Соль Fe(NO3)3 в воде подлежит гидролизу в основном по катиону Fe3+: [ Fe^{3+} + 3 H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)_3 + 3 H^+ ] Это значит, что в результате гидролиза образуется кислота (H+), и pH раствора будет ниже 7.
Таким образом, ответ на задание:
Соль: (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3) (нитрат железа (III)).Гидролиз протекает по катиону (\text{Fe}^{3+}).
Для решения задачи начнем с определения химических веществ, участвующих в реакции.
Определим количество вещества гидроксида железа (III):
[
\text{Молярная масса } Fe(OH)_3 = 55.85 \, (Fe) + 3 \times 16.00 \, (O) + 3 \times 1.01 \, (H) = 106.87 \, \text{г/моль}
]
[
n(Fe(OH)_3) = \frac{21.4 \, \text{г}}{106.87 \, \text{г/моль}} \approx 0.200 \, \text{моль}
]
Определим количество вещества азотной кислоты:
[
\text{10\% раствор азотной кислоты (HNO}_3\text{)}: 10 \, \text{г HNO}_3 \, \text{на} \, 100 \, \text{мл}
]
Плотность раствора: 1.055 г/мл.
Объем 358.3 мл:
[
\text{Масса раствора} = 358.3 \, \text{мл} \times 1.055 \, \text{г/мл} \approx 378.2 \, \text{г}
]
Масса HNO3 в растворе:
[
\text{Масса HNO}_3 = \frac{10 \, \text{г}}{100 \, \text{мл}} \times 358.3 \, \text{мл} = 35.83 \, \text{г}
]
Молярная масса HNO3:
[
\text{Молярная масса} \, HNO_3 = 1.01 \, (H) + 14.01 \, (N) + 3 \times 16.00 \, (O) = 63.01 \, \text{г/моль}
]
Количество вещества HNO3:
[
n(HNO_3) = \frac{35.83 \, \text{г}}{63.01 \, \text{г/моль}} \approx 0.569 \, \text{моль}
]
Определим реакцию взаимодействия:
При взаимодействии Fe(OH)3 с HNO3 образуется нитрат железа (III):
[
Fe(OH)_3 + 3 HNO_3 \rightarrow Fe(NO_3)_3 + 3 H_2O
]
Из уравнения видно, что одна моль Fe(OH)3 реагирует с тремя молями HNO3. У нас 0.200 моль Fe(OH)3 и 0.569 моль HNO3. Таким образом, Fe(OH)3 будет определяющим реагентом.
Образующаяся соль:
Таким образом, образуется 0.200 моль нитрата железа (III) (Fe(NO3)3).
Гидролиз соли:
Соль Fe(NO3)3 в воде подлежит гидролизу в основном по катиону Fe3+:
[
Fe^{3+} + 3 H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)_3 + 3 H^+
]
Это значит, что в результате гидролиза образуется кислота (H+), и pH раствора будет ниже 7.
Таким образом, ответ на задание:
Соль: (\text{Fe(NO}_3\text{)}_3) (нитрат железа (III)).Гидролиз протекает по катиону (\text{Fe}^{3+}).