之前讲到,酸类溶液显现的酸性,实质上是溶液里H+离子的性质;碱类溶液显现的碱性,实质上是溶液里离子的性质.我们知道,正盐在水溶液里只能电离生成带正电荷的金属离子和带负电荷的酸根离子,而不能电离生成H离子或OH且离子,因此正盐溶液似乎应该呈现中性反应一一即不论用蓝色石蕊试纸或者用红色石蕊试纸去试验它,都不应该变色。

    但是,事实并不完全这样.有一些正盐(例如氯化铵、硫酸铜等)的水溶液呈现出明显的酸性;而另一些正盐(例如醋酸钠、氰化钾等)的水溶液又呈现出明显的碱性。

    怎样来说明这些实验事实呢?

    首先我们应该了解,纯净的水虽然在用导电性试验器(图4·1)试验时,不能使电路上的灯泡发亮,但如果用一种更加精密的仪器来试验,可以测知纯水也有极微弱的导电性,它是一种极弱的电解质,纯水的电离度很小(在22C时,只有0.00001%),它电离生成极少量的H+离子和OH离子：

H2O<=>H++OH-①

从这个纯水的电离方程式可以看出,每1个水分子电离后将生成1个H+离子和1个OH离子.显然,在纯水里,H+离子的浓度正好和OH离子的浓度相等.因此,纯水既不显现酸性也不显现碱性.但当盐溶解于水时,电离生成的金属阳离子或酸根阴离子,如果和溶液里的OH离子或H+离子发生了某种反应,结果使溶液里的OH离子和且+离子浓度变得不同,这样溶液就会显现出酸性或碱性.

    盐跟水相互反应,使濬液里H+离子和OH-离子的浓度被航並酸性或性发生变化,从而使溶液昰现酸性或碱性的反应,叫做盐类的水解.

    由于组成盐的酸和碱的强弱不同,它们进行水解的过程是不同的,因而水解的结果也就不同.下面我们介绍几种不同类型的盐的水解反应.

①有时,为了表明这两个相逆的反应在程度上有很大的不同,把这一离子方程式里的两个矢头写得不同一个粗些和长些(表示是主要的)一个细些和短些(表示是次要的)即H2O<=>H++OH-

    由弱酸跟强碱所生成的盐的水解反应这一类型盐的水解反应,可以用醋酸钠(NaC2H13O2)①作为例子来说明.

    醋酸钠是一种强电解质,它在水溶液里几乎完全电离成Na+离子和C2H3O2-离子.另外,溶液里的水分子也徵弱地电离生成OH离子和H+离子.由此可以看出,在醋酸钠溶液里,总共存在有Na+、C2H3O2-、OH-和H+四种离子.这四种离子相互碰撞重新结合成分子时,除可能生成原来的醋酸钠分子和水分子外,也可能生成新的分子一H+离子和C2H3O2-离子结合成为醋酸分子子.,当然这种新分子生成后,也能重新电离成为相应的离子.溶液的这些反应,可以用如下的图式来表表示:

溶液里的H+离子和C2H3O2离子容易结合成HC2H3O2分子,我们知道,醋酸是一种弱电解质,当形成了它的分子之后,就很难重新电离生成离子②.相反,氢氧化钠是一种强电解质,几乎完全电离.这样,溶液里的离子由于生成了难电离的醋酸分子而减少,但溶液里的OH离子却并不能生成氢氧化钠分子(因生成后立即完全电离).前面讲过,纯水里的计离子浓度和OH-离子的浓度原来是相等的,现在在醋酸钠溶液里,由于上述离子间的相互反应,溶液里的H+离子减少了,而OH离子却相对地增多了,这样溶液就不是呈中性而是呈碱性了。

①醋酸钠是由醋酸(HC2H3O2,一种弱酸)跟氢氧化钠(NaOH,一种强碱)中和后生成的一种盐,称为弱酸-强碱盐.

②在18C时,0.1M醋酸溶液的电离度约为1.34%。

    醋酸钠跟水的反应,如果用分子方程式来表示,是：

Nac2H3O2+H2O<=>NAOH+HC2H3O2①

把上式政写成离子方程式,得

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

消去两边相同的离子,得简化离子方程式

C2H302-+H20<=>OH-+HC2H3O2

从这一简化离子方程式可以看出,醋酸钠在溶液里的水解反应的实质是:溶液里的C214O2离子眼水分子反应,生成难电离的醋酸分子,并使溶液里含有过剩的OH-离子,显然醋酸钠溶液应该昰碱性.

    由强酸跟弱碱所生成的盐的水解反应 这一类盐的水解反应,可以用氯化铵(NH-C)②作为例子来说明和前一种情形相似,在氯化铵溶液里,也存在着四种离子:NH4+、C1-、H+和OH-离子.溶液里的这些反应,可以用如下图式来表示:

但是我们知道,氢氧化铵是一种弱电解质,和前述的醋酸样,溶液里的NH4+离子和OH-离子,容易结合成NHOH分子,而这种分子在形成之后,很难重新电离生成离子の;盐酸是一种强电解质,和前述的 NAOH一样,很难完全电离,这样,溶液里的OHこ离子由于生成难电离的氢氧化铵分子而减少,而H+离子则相对地增加,因而溶液呈现酸性。

①从这个方程式可以看出,这个反应实质上是氢氧化钠跟醋酸的中和反应的逆反应,显然这个反应是不能进行到底的,为了表示这个反应的可逆性,我们在这里也采用了“<=>”的可逆符号。

②)氯化铵是由盐酸(HC1,一种强酸)眼氢氧化铵(NH4OH.一种弱碱)中和后生成的一种盐,称为强酸一弱碱盐.

   氯化铵水解反应的分子方程式是:

NH4C1+H2O<=>NH4OH+HC1

写成离子方程式,并消去两边相同的离子后,得简化离子方程式:

NH4++H2O<=>NH4OH+H+

从这一简化离子方程式可以看出,氯化铵在溶液里的水解反应的实质是:溶液里的NH离子跟水分子反应,生成难电离的氢氧化铵分子,并使溶液里含有过剩的H+离子.显然,氯化铵的水溶液应该呈酸性.

    由弱酸跟弱碱所生成的盐的水解反应 这一类盐的水解反应,可以用氰化铵(NH4CN)②作为例子来说明.

    在氰化铵的溶液里也有四种离子:NH4+、CN-、H+和OH-离子,它们在溶液里的相互反应,可以用如下图式来表示:

    因为氢氧化铵和氢氰酸都是弱电解质,溶液里相应的离子容易结合成分子,而这些分子在形成之后也很难重新电离生成相应的离子.氰化铵水解反应的离子方程式是：

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

①在18C时,0.1M氢氧化铵溶液的电离度约为1.34%

②氰化铵是由氢氰酸(HCN,一种弱酸)跟氢氧化铵中和后生成的一种盐称为弱酸一弱碱盐.

    从这个离子方程式看来,氰化铵在溶液里发生水解反应的结果,既没有过剩的H+离子生成,也没有过剩的OH-离子成.这样,溶液似乎应该是中性,但是,各种弱电解质的电离度虽然一般说来都很小,但对不同的弱电解质,它们还可能有程度上的区别.在我们现在所举的这个例子里,氢氯酸是比氢氧化铵更弱的电解质①,也就是说,溶液里的H+离子和CN离子结成氢氰酸分子的倾向比NH4+离子和OH-离子结合成氢氧化铵分子的倾向更大,而结合后生成的HCN分子却比NH4OH且分子更难电离成相应的离子.因此,氰酸铵的溶液带有微弱的碱性.

    在这一类型的盐类里,也有一些盐(例如蚁酸铵②)水解后生成的弱碱(在本例中是氢氧化铵)比生成的弱酸(在本例中是蚁酸)的电离度更小些,这种盐类的溶液将带有微弱的酸性。

    在这一类型的盐类里,当然也可以有一些盐(例如醋酸铵)水解后生成的弱碱(在本例中是氢氧化铵)和弱酸(在本例中是醋酸)的电离度相差不多,.只有这种盐类的溶液才是中性的,但必须注意水解反应是强烈地发生着的。

    由强酸和强碱所生成的盐不能发生水解反应我们最常用的盐类一一食盐(氯化钠NaCI)可以作为这一类盐的代表.

    在氯化钠的溶液里,虽然也有四种离子存在:Na+、C1-、H+和OH-离子.但Na+离子实际上不能跟OH-离子结合成氢氧化钠分子(因为氢氧化钠是强碱);同样,C1厂离子实际上也不能眼IH+离子结合成氯化氢分子(因为盐酸是强酸)因此,氯化钠实际上不跟水发生反应,氯化钠的溶液也是呈中性的.但这和某些弱酸一弱碱盐虽然发生强烈水解,而溶液仍是中性的情况完全不同。

①在18C时,0.1M氢氰酸溶液的电离度只有0.0063%而同样条件下氢氧化铵的电离度是1.34%。

②蚁酸铵的分子式是 NH4CHO2,它是一种有机酸叫做蚁酸(HCHO2)的铵盐,蚁酸也是一种弱酸,但酸性比醋酸略强.

    由此可以看出,强酸和强碱所生成的盐是不能发生水解反应的。

    总结上面所讲,我们可以概括出下面三点结论:

    1.盐类(正盐)溶解于水时,虽然它本身并不电离生成离子或OH离子,但由于它跟水发生离子反应的结果,可以使得溶液里的+离子和OH-离子的浓度变得不同,因而使溶液昰现酸性或碱性:

(1)弱酸强碱所组成的盐水解结果,溶液呈碱性。

(2)强酸弱碱所组成的盐水解结果,溶液呈酸性。

(3)弱酸弱碱所组成的盐水解结果,溶液或呈微弱的酸性或呈微弱的碱性或呈中性,决定于组成这种盐的弱酸和弱碱的相对强弱。

(4)强酸强碱所组成的盐,在溶液里实际上不发生水解反应,溶液呈中性。

    2.盐类的水解反应是盐跟水作用(复分解反应)生成酸和碱的反应,因此是酸碱中和反应的逆反应,一般说来,它是不能进行到近乎完全的.所以,在写盐类水解反应的化学方程式时,应该用可逆符号“<=>”来代替一般方程式里的等号.

    3.当酸碱完全中和时,由于生成的盐的水解反应,溶液不一定刚好呈中性,只有强酸跟强碱完全中和时,溶液才呈中性.