Kako zapisati enačbo hidrolize soli? Ta tema pogosto povzroča težave maturantom srednjih šol, ki za izpit izberejo kemijo. Analizirajmo glavne vrste hidrolize, upoštevajmo pravila za sestavljanje molekularnih in ionskih enačb.
Definicija
Hidroliza je reakcija med snovjo in vodo, ki jo spremlja kombinacija sestavin prvotne snovi z njo. Ta definicija kaže, da ta proces ne poteka samo v anorganskih snoveh, značilen je tudi za organske spojine.
Na primer, enačba hidrolizne reakcije je zapisana za ogljikove hidrate, estre, beljakovine, maščobe.
Vrednost hidrolize
Vse kemične interakcije, ki jih opazimo v procesu hidrolize, se uporabljajo v različnih panogah. Ta postopek se na primer uporablja za odstranjevanje grobih in koloidnih nečistoč iz vode. Za te namene se uporabljajo posebne oborine aluminijevih in železovih hidroksidov, ki se pridobivajo s hidrolizo sulfatov in kloridov teh kovin.
Kaj je še pomembnohidroliza? Enačba tega procesa kaže, da je ta reakcija osnova prebavnih procesov vseh živih bitij. Glavni del energije, ki jo telo potrebuje, je osredotočen kot ATP. Sproščanje energije je možno zaradi procesa hidrolize, v katerem sodeluje ATP.
Procesne funkcije
Molekularna enačba hidrolize soli je zapisana kot reverzibilna reakcija. Glede na to, katera baza in kislina nastane anorganska sol, obstajajo različne možnosti za potek tega procesa.
Nastale soli vstopijo v takšno interakcijo:
- blagi hidroksid in aktivna kislina (in obratno);
- hlapna kislina in aktivna baza.
Ne morete napisati enačbe ionske hidrolize za soli, ki jih tvorita aktivna kislina in baza. Razlog je v tem, da se bistvo nevtralizacije spušča v tvorbo vode iz ionov.
Procesna značilnost
Kako je mogoče opisati hidrolizo? Enačbo tega procesa lahko obravnavamo na primeru soli, ki jo tvorita enovalentna kovina in enobazna kislina.
Če je kislina predstavljena kot HA in je baza MON, potem je sol, ki jo tvorijo, MA.
Kako lahko zapišemo hidrolizo? Enačba je zapisana v molekularni in ionski obliki.
Za razredčene raztopine se uporablja hidrolizna konstanta, ki je definirana kot razmerje med številom molovsoli, ki sodelujejo pri hidrolizi, na njihovo skupno število. Njena vrednost je odvisna od tega, katera kislina in baza tvorita sol.
anionska hidroliza
Kako napisati enačbo molekularne hidrolize? Če sol vsebuje aktivni hidroksid in hlapno kislino, bo rezultat interakcije alkalijska in kisla sol.
Tipičen je postopek natrijevega karbonata, ki proizvaja alkalijo in kislinsko sol.
Glede na to, da raztopina vsebuje anione hidroksilne skupine, je raztopina alkalna, anion je hidroliziran.
Primer postopka
Kako zapisati takšno hidrolizo? Procesna enačba za železov sulfat (2) predpostavlja tvorbo žveplove kisline in železovega sulfata (2).
Raztopina je kisla, ki jo ustvari žveplova kislina.
Popolna hidroliza
Molekularne in ionske enačbe za hidrolizo soli, ki jih tvorita neaktivna kislina in ista baza, kažejo na nastanek ustreznih hidroksidov. Na primer, za aluminijev sulfid, ki ga tvorita amfoterni hidroksid in hlapna kislina, bosta reakcijska produkta aluminijev hidroksid in vodikov sulfid. Rešitev je nevtralna.
Zaporedje dejanj
Obstaja določen algoritem, po katerem bodo srednješolci lahko natančno določili vrsto hidrolize, prepoznali reakcijo medija in tudi zabeležili produkte potekajoče reakcije. Najprej morate določiti vrstoobdelajte in zabeležite proces stalne disociacije soli.
Na primer, za bakrov sulfat (2) je razgradnja na ione povezana s tvorbo bakrovega kationa in aniona sulfata.
To sol tvorita šibka baza in aktivna kislina, zato proces poteka vzdolž kationa (šibkega iona).
Naprej je napisana molekularna in ionska enačba tekočega procesa.
Za določitev reakcije medija je potrebno sestaviti ionski pogled na tekoči proces.
Produkta te reakcije sta: bakrov hidroksosulfat (2) in žveplova kislina, zato je za raztopino značilna kisla reakcija medija.
Hidroliza ima posebno mesto med različnimi reakcijami izmenjave. V primeru soli lahko ta proces predstavimo kot reverzibilno interakcijo ionov snovi s hidratacijsko lupino. Glede na moč tega vpliva se lahko proces nadaljuje z različno intenzivnostjo.
Donorsko-akceptorske vezi se pojavijo med kationi in vodnimi molekulami, ki jih hidrirajo. Atomi kisika v vodi bodo delovali kot darovalec, saj imajo nedeljene elektronske pare. Akceptorji bodo kationi, ki imajo proste atomske orbitale. Naboj kationa določa njegov polarizacijski učinek na vodo.
Med anioni in dipoli HOH nastane šibka vodikova vez. Z močnim delovanjem anionov je možen popoln ločitev od protonske molekule, kar vodi do tvorbe kisline ali aniona tipa HCO3‾. Hidroliza je reverzibilen in endotermen proces.
Vrste vpliva na solmolekule vode
Vsi anioni in kationi, ki imajo nepomembne naboje in pomembne velikosti, imajo rahel polarizacijski učinek na molekule vode, tako da v vodni raztopini praktično ni reakcije. Kot primer takšnih kationov lahko navedemo hidroksilne spojine, ki so alkalije.
Izpostavimo kovine prve skupine glavne podskupine tabele D. I. Mendelejeva. Anioni, ki izpolnjujejo zahteve, so kisli ostanki močnih kislin. Soli, ki jih tvorijo aktivne kisline in alkalije, niso podvržene procesu hidrolize. Zanje lahko postopek razdružitve zapišemo kot:
H2O=H+ + OH‾
Raztopine teh anorganskih soli imajo nevtralno okolje, zato med hidrolizo ne opazimo uničenja soli.
Za organske soli, ki jih tvorita anion šibke kisline in alkalijski kation, opazimo hidrolizo aniona. Kot primer takšne soli si oglejte kalijev acetat CH3COOK.
Veza CH3COOCOO- acetatnih ionov z vodikovimi protoni v molekulah ocetne kisline, ki je šibek elektrolit, se opazi. V raztopini opazimo kopičenje znatne količine hidroksidnih ionov, zaradi česar pridobi alkalno reakcijo medija. Kalijev hidroksid je močan elektrolit, zato ga ni mogoče vezati, pH > 7.
Molekularna enačba tekočega procesa je:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Da bi razumeli bistvo interakcije med snovmi, je treba sestaviti popolno in reducirano ionsko enačbo.
Za sol
Na2S je značilen postopni proces hidrolize. Ob upoštevanju, da sol tvorita močna alkalija (NaOH) in dvobazična šibka kislina (H2S), v raztopini opazimo vezavo sulfidnega aniona z vodnimi protoni in kopičenje hidroksilnih skupin. V molekularni in ionski obliki bo ta proces videti takole:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Prvi korak. S2− + HON=HS− + OH−
Drugi korak. HS− + HON=H2S + OH−
Kljub možnosti dvostopenjske hidrolize te soli v normalnih pogojih, druga stopnja procesa praktično ne poteka. Razlog za ta pojav je kopičenje hidroksilnih ionov, ki dajejo raztopini šibko alkalno okolje. To prispeva k premikanju kemičnega ravnotežja po Le Chatelierjevem principu in povzroči nevtralizacijsko reakcijo. V zvezi s tem lahko hidrolizo soli, ki jo tvorita alkalija in šibka kislina, zatremo s presežkom alkalij.
Odvisno od polarizacijskega učinka anionov je možno vplivati na intenzivnost hidrolize.
Pri soli, ki vsebujejo močne kislinske anione in šibke bazne katione, opazimo hidrolizo kationov. Na primer, podoben postopek je mogoče upoštevati pri amonijevem kloridu. Postopek lahko predstavimo na naslednji načinoblika:
molekularna enačba:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
kratka ionska enačba:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Zaradi dejstva, da se v raztopini kopičijo protoni, se v njej ustvari kislo okolje. Za premik ravnotežja v levo se v raztopino vnese kislina.
Za sol, ki jo tvorita šibki kation in anion, je značilen potek popolne hidrolize. Upoštevajte na primer hidrolizo amonijevega acetata CH3COONH4. V ionski obliki ima interakcija obliko:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Za zaključek
Odvisno od tega, iz katere kisline in baze nastane sol, ima proces reakcije z vodo določene razlike. Na primer, ko sol tvorijo šibki elektroliti in ko delujejo z vodo, nastanejo hlapni produkti. Popolna hidroliza je razlog, da nekaterih raztopin soli ni mogoče pripraviti. Na primer, za aluminijev sulfid lahko postopek zapišete kot:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Takšno sol je mogoče pridobiti samo po "suhi metodi" s segrevanjem preprostih snovi po shemi:
2Al + 3S=Al2S3
Da bi se izognili razgradnji aluminijevega sulfida, ga je potrebno hraniti v nepredušnih posodah.
V nekaterih primerih je proces hidrolize precej težaven, zato je molekularnaenačbe tega procesa imajo pogojno obliko. Za zanesljivo določitev produktov interakcije je potrebno izvesti posebne študije.
To je na primer značilno za večjedrske komplekse železa, kositra, berilija. Glede na smer, v katero je treba ta reverzibilni proces premakniti, je mogoče dodati ione z istim imenom, spremeniti njihovo koncentracijo in temperaturo.
