Номер 5, страница 210 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 44. Соединения железа. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 5, страница 210.

Условие.

5. Какая соль сильнее гидролизуется — хлорид железа(II) или хлорид железа(III)? Для ответа на вопрос вспомните, как изменяются кислотно-основные свойства гидроксидов с ростом степени окисления металла.

Решение.

Решение 2.

Решение

Для того чтобы определить, какая из солей — хлорид железа(II) ($FeCl_2$) или хлорид железа(III) ($FeCl_3$) — гидролизуется сильнее, необходимо проанализировать состав этих солей и свойства соответствующих им гидроксидов.

Обе соли образованы сильной соляной кислотой ($HCl$) и гидроксидами железа, которые являются слабыми основаниями:

• Хлорид железа(II) ($FeCl_2$) образован гидроксидом железа(II) ($Fe(OH)_2$) и соляной кислотой ($HCl$).
• Хлорид железа(III) ($FeCl_3$) образован гидроксидом железа(III) ($Fe(OH)_3$) и соляной кислотой ($HCl$).

Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, подвергаются гидролизу по катиону. В результате гидролиза в растворе накапливаются ионы водорода ($H^+$), что создает кислую среду.

Уравнение гидролиза для хлорида железа(II) по первой ступени выглядит так:

$FeCl_2 + H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)Cl + HCl$

В ионном виде:

$Fe^{2+} + H_2O \rightleftharpoons FeOH^+ + H^+$

Уравнение гидролиза для хлорида железа(III) по первой ступени:

$FeCl_3 + H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)Cl_2 + HCl$

В ионном виде:

$Fe^{3+} + H_2O \rightleftharpoons FeOH^{2+} + H^+$

Степень гидролиза соли (то есть насколько сильно он протекает) тем выше, чем слабее основание, которым образована соль. Чтобы сравнить силу гидролиза, нужно сравнить силу оснований $Fe(OH)_2$ и $Fe(OH)_3$.

Согласно общему правилу, кислотно-основные свойства гидроксидов металлов зависят от степени окисления металла. С ростом степени окисления металла его ион ($Fe^{2+}$ vs $Fe^{3+}$) приобретает больший положительный заряд и меньший радиус. Это приводит к более сильному притяжению гидроксид-ионов ($OH^-$) и, как следствие, к ослаблению основных свойств гидроксида (то есть способности отщеплять $OH^-$). Иначе говоря, чем выше степень окисления металла, тем слабее его гидроксид как основание.

Сравним степени окисления железа:

• В $Fe(OH)_2$ степень окисления железа равна +2.
• В $Fe(OH)_3$ степень окисления железа равна +3.

Так как +3 > +2, гидроксид железа(III) $Fe(OH)_3$ является более слабым основанием, чем гидроксид железа(II) $Fe(OH)_2$.

Поскольку хлорид железа(III) образован более слабым основанием, он будет подвергаться гидролизу в большей степени, чем хлорид железа(II). Это означает, что в растворе $FeCl_3$ равновесие гидролиза будет сильнее смещено вправо, образуя больше ионов $H^+$, чем в растворе $FeCl_2$ той же концентрации.

Ответ: Хлорид железа(III) гидролизуется сильнее, чем хлорид железа(II).