भाषण: नमक हाइड्रोलिसिस। जलीय घोल का वातावरण: अम्लीय, तटस्थ, क्षारीय
नमक हाइड्रोलिसिसहम प्रवाह के पैटर्न का अध्ययन करना जारी रखते हैं रसायनिक प्रतिक्रिया. विषय का अध्ययन करते समय, आपने सीखा कि जब इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणएक जलीय घोल में, पदार्थों की प्रतिक्रिया में शामिल कण पानी में घुल जाते हैं। यह हाइड्रोलिसिस है। विभिन्न अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थविशेष रूप से नमक। लवणों के जल-अपघटन की प्रक्रिया को समझे बिना आप जीवों में होने वाली परिघटनाओं की व्याख्या नहीं कर पाएंगे।
नमक हाइड्रोलिसिस का सार पानी के अणुओं के साथ नमक के आयनों (धनायनों और आयनों) की बातचीत की विनिमय प्रक्रिया में कम हो जाता है। नतीजतन, एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट बनता है - एक कम-विघटनकारी यौगिक। एक जलीय घोल में मुक्त H + या OH - आयनों की अधिकता दिखाई देती है। याद रखें, किस इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण H + आयन बनाता है, और कौन सा OH -। जैसा कि आपने अनुमान लगाया, पहले मामले में हम एक एसिड के साथ काम कर रहे हैं, जिसका अर्थ है कि एच + आयनों वाला जलीय माध्यम अम्लीय होगा। दूसरे मामले में, क्षारीय। पानी में ही, माध्यम तटस्थ है, क्योंकि यह समान सांद्रता के H + और OH - आयनों में थोड़ा अलग हो जाता है।
संकेतकों का उपयोग करके पर्यावरण की प्रकृति का निर्धारण किया जा सकता है। फेनोल्फथेलिन एक क्षारीय वातावरण का पता लगाता है और घोल को लाल रंग में रंग देता है। लिटमस अम्ल से लाल और क्षार से नीला हो जाता है। मिथाइल ऑरेंज - नारंगी, क्षारीय वातावरण में यह पीला हो जाता है, अम्लीय वातावरण में - गुलाबी। हाइड्रोलिसिस का प्रकार नमक के प्रकार पर निर्भर करता है।
नमक के प्रकार
तो, कोई भी नमक एक अम्ल और एक क्षार की परस्पर क्रिया है, जो, जैसा कि आप समझते हैं, मजबूत और कमजोर हैं। मजबूत वे हैं जिनकी हदबंदी की डिग्री α 100% के करीब है। यह याद रखना चाहिए कि सल्फरस (एच 2 एसओ 3) और फॉस्फोरिक (एच 3 पीओ 4) एसिड को अक्सर मध्यम शक्ति एसिड कहा जाता है। हाइड्रोलिसिस समस्याओं को हल करते समय, इन एसिड को कमजोर के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए।
अम्ल:
मजबूत: एचसीएल; एचबीआर; एचएल; एचएनओ3; एचसीएलओ 4; H2SO4. उनके अम्ल अवशेष पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।
कमजोर: एचएफ; H2CO3; एच 2 एसआईओ 3; एच2एस; एचएनओ2; H2SO3; H3PO4; कार्बनिक अम्ल. और उनके अम्लीय अवशेष पानी के साथ बातचीत करते हैं, इसके अणुओं से हाइड्रोजन केशन एच + लेते हैं।
कारण:
मजबूत: घुलनशील धातु हाइड्रोक्साइड; सीए (ओएच) 2; सीनियर (ओएच) 2। उनके धातु धनायन पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।
कमजोर: अघुलनशील धातु हाइड्रोक्साइड; अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (एनएच 4 ओएच)। और यहाँ धातु के धनायन पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।
इस सामग्री के आधार पर विचार करेंनमक के प्रकार :
मजबूत आधार वाले लवण और मजबूत अम्ल. उदाहरण के लिए: बा (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4। विशेषताएं: पानी के साथ बातचीत न करें, जिसका अर्थ है कि वे हाइड्रोलिसिस से नहीं गुजरते हैं। ऐसे लवणों के विलयन में उदासीन अभिक्रिया माध्यम होता है।
मजबूत आधार वाले लवण और कमजोर अम्ल. उदाहरण के लिए: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. विशेषताएं: इन लवणों के अम्ल अवशेष पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, आयनों का हाइड्रोलिसिस होता है। जलीय विलयन का माध्यम क्षारीय होता है।
कमजोर क्षार और प्रबल अम्ल वाले लवण।उदाहरण के लिए: Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4। विशेषताएं: केवल धातु के धनायन पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, धनायन हाइड्रोलिसिस होता है। बुधवार खट्टा है।
कमजोर आधार और कमजोर एसिड वाले लवण।उदाहरण के लिए: CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. विशेषताएं: एसिड अवशेषों के धनायन और आयन दोनों पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, हाइड्रोलिसिस धनायन और आयनों द्वारा होता है।
कटियन पर हाइड्रोलिसिस का एक उदाहरण और एक अम्लीय वातावरण का निर्माण:
फेरिक क्लोराइड का हाइड्रोलिसिस FeCl 2
FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(आणविक समीकरण)
Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - FeOH + + 2Cl - + H+ (पूर्ण आयनिक समीकरण)
Fe 2+ + H 2 O FeOH + + H + (संक्षिप्त आयनिक समीकरण)
आयनों के हाइड्रोलिसिस और क्षारीय वातावरण के निर्माण का एक उदाहरण:
सोडियम एसीटेट का हाइड्रोलिसिस सीएच 3 कूना
सीएच 3 कूना + एच 2 ओ ↔ सीएच 3 सीओओएच + नाओएच(आणविक समीकरण)
ना + + सीएच 3 सीओओ - + एच 2 ओ ↔ ना + + सीएच 3 सीओओएच + ओएच- (पूर्ण आयनिक समीकरण)
सीएच 3 सीओओ - + एच 2 ओ ↔ सीएच 3 सीओओएच + ओएच -(संक्षिप्त आयनिक समीकरण)
सह-हाइड्रोलिसिस का एक उदाहरण:
- एल्यूमीनियम सल्फाइड का हाइड्रोलिसिस अल 2 एस 3
अल 2 एस 3 + 6एच2ओ ↔ 2अल(ओएच) 3 + 3एच 2 एस
पर ये मामलाहम पूर्ण हाइड्रोलिसिस देखते हैं, जो तब होता है जब नमक एक कमजोर अघुलनशील या वाष्पशील आधार और एक कमजोर अघुलनशील या वाष्पशील एसिड द्वारा बनता है। घुलनशीलता तालिका में ऐसे लवणों पर डैश होते हैं। यदि आयन विनिमय अभिक्रिया के दौरान ऐसा लवण बनता है जो जलीय विलयन में नहीं होता है, तो इस लवण की जल के साथ अभिक्रिया लिखनी आवश्यक है।
उदाहरण के लिए:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 फे 2 (सीओ 3) 3+ 6NaCl
फे 2 (सीओ 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2
हम इन दो समीकरणों को जोड़ते हैं, फिर बाईं ओर क्या दोहराया जाता है और सही भाग, कम करना:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2
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पाठ के दौरान, हम "हाइड्रोलिसिस" विषय का अध्ययन करेंगे। जलीय घोल का माध्यम। हाइड्रोजन संकेतक". आप हाइड्रोलिसिस के बारे में जानेंगे - पानी के साथ किसी पदार्थ की विनिमय प्रतिक्रिया, जिससे अपघटन होता है रासायनिक. इसके अलावा, हाइड्रोजन इंडेक्स - तथाकथित पीएच के लिए एक परिभाषा पेश की जाएगी।
विषय: समाधान और उनकी एकाग्रता, छितरी हुई प्रणाली, इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण
पाठ: हाइड्रोलिसिस। जलीय घोल का माध्यम। हाइड्रोजन संकेतक
हाइड्रोलिसिस -पानी के साथ किसी पदार्थ की विनिमय प्रतिक्रिया है, जिससे उसका अपघटन होता है. आइए इस घटना के कारण को समझने की कोशिश करते हैं।
इलेक्ट्रोलाइट्स को मजबूत इलेक्ट्रोलाइट्स और कमजोर में विभाजित किया जाता है। तालिका देखें। एक।
टैब। एक
पानी कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स से संबंधित है और इसलिए केवल कुछ हद तक आयनों में अलग हो जाता है। एच 2 ओ एच + + ओएच -
घोल में प्रवेश करने वाले पदार्थों के आयन पानी के अणुओं द्वारा हाइड्रेटेड होते हैं। हालाँकि, एक और प्रक्रिया भी हो सकती है। उदाहरण के लिए, नमक आयन, जो इसके पृथक्करण के दौरान बनते हैं, हाइड्रोजन केशन के साथ बातचीत कर सकते हैं, जो कि कुछ हद तक, फिर भी पानी के पृथक्करण के दौरान बनते हैं। इस मामले में, पानी के पृथक्करण के संतुलन में बदलाव हो सकता है। आइए एसिड आयन X - को निरूपित करें।
आइए मान लें कि एसिड मजबूत है। फिर, परिभाषा के अनुसार, यह लगभग पूरी तरह से आयनों में विघटित हो जाता है। यदि एक कमजोर अम्ल, तो यह अपूर्ण रूप से अलग हो जाता है। यह तब बनेगा जब पानी के पृथक्करण के परिणामस्वरूप नमक आयनों और हाइड्रोजन आयनों को पानी में मिलाया जाएगा। इसके बनने से हाइड्रोजन आयन विलयन में बंध जाएंगे और उनकी सांद्रता कम हो जाएगी। एच + एक्स - एचएक्स
लेकिन, ले चेटेलियर के नियम के अनुसार, हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता में कमी के साथ, संतुलन उनके गठन की दिशा में पहली प्रतिक्रिया में बदल जाता है, अर्थात दाईं ओर। हाइड्रोजन आयन पानी के हाइड्रोजन आयनों से बंधे रहेंगे, लेकिन हाइड्रॉक्साइड आयन नहीं होंगे, और नमक डालने से पहले पानी की तुलना में उनमें से अधिक होंगे। माध्यम, घोल क्षारीय होगा. फिनोलफथेलिन संकेतक क्रिमसन हो जाएगा। अंजीर देखें। एक।
चावल। एक
इसी तरह, हम पानी के साथ धनायनों की बातचीत पर विचार कर सकते हैं। तर्क की पूरी श्रृंखला को दोहराए बिना, हम संक्षेप में बताते हैं कि आधार कमजोर है तो, तो समाधान में हाइड्रोजन आयन जमा हो जाएंगे, और वातावरण अम्लीय होगा.
नमक के धनायन और आयनों को दो प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है। चावल। 2.
चावल। 2. इलेक्ट्रोलाइट्स की ताकत के अनुसार धनायनों और आयनों का वर्गीकरण
चूँकि इस वर्गीकरण के अनुसार धनायन और ऋणायन दोनों दो प्रकार के होते हैं, उनके लवणों के निर्माण में कुल मिलाकर 4 विभिन्न संयोजन होते हैं। आइए विचार करें कि इन लवणों का प्रत्येक वर्ग हाइड्रोलिसिस से कैसे संबंधित है। टैब। 2.
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नमक बनाने के लिए अम्ल और क्षार की ताकत क्या है? |
नमक के उदाहरण |
हाइड्रोलिसिस से संबंध |
बुधवार |
लिटमस रंग |
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प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल का लवण |
NaCl, Ba(NO 3) 2 , K 2 SO 4 |
हाइड्रोलिसिस विषय नहीं है। |
तटस्थ |
बैंगनी |
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दुर्बल क्षार और प्रबल अम्ल का लवण |
ZnSO 4 , AlCl 3 , Fe(NO 3) 3 |
कटियन पर हाइड्रोलिसिस। जेडएन 2+ + एचओएच जेडएनओएच + + एच + |
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प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल का लवण |
ना 2 सीओ 3, के 2 सीओओ 3, ली 2 एसओ 3 |
आयनों हाइड्रोलिसिस सीओ 3 2 + एचओएच |
क्षारीय |
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दुर्बल क्षार और दुर्बल अम्ल का लवण |
FeS, Al(NO 2) 3 , CuS |
आयनों और धनायन दोनों का हाइड्रोलिसिस। |
घोल का माध्यम इस बात पर निर्भर करता है कि कौन सा यौगिक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट होगा। |
मजबूत इलेक्ट्रोलाइट पर निर्भर करता है। |
एचसीओ3+ओएचटैब। 2.
समाधान को पतला करके या सिस्टम को गर्म करके हाइड्रोलिसिस को बढ़ाया जा सकता है।
अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरने वाले लवण
आयन एक्सचेंज प्रतिक्रियाएं अंत तक आगे बढ़ती हैं जब एक अवक्षेप बनता है, एक गैस या खराब रूप से अलग करने योग्य पदार्थ निकलता है।
2 अल (नं 3) 3 + 3 ना 2 एस +6एच 2 हे→ 2 अल (ओएच) 3 + 3 एच 2 एस+6 नानो 3(1)
यदि हम एक कमजोर आधार और एक कमजोर एसिड का नमक लेते हैं, और दोनों धनायन और आयनों को गुणा किया जाता है, तो ऐसे लवणों का हाइड्रोलिसिस संबंधित धातु के अघुलनशील हाइड्रॉक्साइड और गैसीय उत्पाद दोनों का निर्माण करेगा। इस मामले में, हाइड्रोलिसिस अपरिवर्तनीय हो सकता है। उदाहरण के लिए, प्रतिक्रिया (1) में एल्युमिनियम सल्फाइड का कोई अवक्षेप नहीं बनता है।
निम्नलिखित लवण इस नियम के अंतर्गत आते हैं: अल 2 एस 3, सीआर 2 एस 3, अल 2 (सीओ 3) 3, सीआर 2 (सीओ 3) 3, फे 2 (सीओ 3) 3, क्यूसीओ 3। जलीय वातावरण में ये लवण अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरना।उन्हें जलीय घोल में प्राप्त नहीं किया जा सकता है।
पर कार्बनिक रसायन शास्त्रहाइड्रोलिसिस बहुत है बहुत महत्व.
हाइड्रोलिसिस समाधान में हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता को बदलता है, और कई प्रतिक्रियाएं एसिड या बेस का उपयोग करती हैं। इसलिए, यदि हम किसी घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता को जानते हैं, तो प्रक्रिया की निगरानी और नियंत्रण करना आसान हो जाएगा। समाधान में आयनों की सामग्री को मात्रात्मक रूप से चिह्नित करने के लिए, समाधान के पीएच का उपयोग किया जाता है। यह हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता के ऋणात्मक लघुगणक के बराबर है।
पीएच = -एलजी [ एच + ]
पानी में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता कमरे के तापमान पर बिल्कुल शुद्ध पानी में क्रमशः 10 -7 डिग्री, पीएच = 7 है।
यदि आप किसी घोल में अम्ल मिलाते हैं या कमजोर क्षार का नमक और प्रबल अम्ल मिलाते हैं, तो हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता 10 -7 और pH से अधिक हो जाएगी।< 7.
यदि क्षार या प्रबल क्षार के लवण और दुर्बल अम्ल मिला दें तो हाइड्रोजन आयनों की सान्द्रता 10 -7 और pH>7 से कम हो जाएगी। अंजीर देखें। 3. कई मामलों में अम्लता का मात्रात्मक संकेतक जानना आवश्यक है। उदाहरण के लिए, गैस्ट्रिक जूस का पीएच 1.7 है। इस मूल्य में वृद्धि या कमी से व्यक्ति के पाचन कार्यों का उल्लंघन होता है। पर कृषिमिट्टी की अम्लता की निगरानी की जाती है। उदाहरण के लिए, पीएच = 5-6 वाली मिट्टी बागवानी के लिए सबसे अच्छी होती है। इन मूल्यों से विचलित होने पर, अम्लीय या क्षारीय योजक को मिट्टी में पेश किया जाता है।
चावल। 3
पाठ को सारांशित करना
पाठ के दौरान, हमने "हाइड्रोलिसिस" विषय का अध्ययन किया। जलीय घोल का माध्यम। हाइड्रोजन संकेतक। आपने हाइड्रोलिसिस के बारे में सीखा - पानी के साथ किसी पदार्थ की विनिमय प्रतिक्रिया, जिससे एक रासायनिक पदार्थ का अपघटन होता है। इसके अलावा, हाइड्रोजन इंडेक्स - तथाकथित पीएच के लिए एक परिभाषा पेश की गई थी।
ग्रन्थसूची
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गृहकार्य
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2. वर्षा जल का pH हमेशा 7 से कम क्यों होता है?
3. सोडियम कार्बोनेट विलयन के लाल रंग का क्या कारण है?
यह समझने के लिए कि लवणों का जल-अपघटन क्या होता है, आइए पहले हम यह याद करें कि अम्ल और क्षार किस प्रकार वियोजित होते हैं।
सभी अम्लों में जो समानता है वह यह है कि जब वे अलग हो जाते हैं, तो हाइड्रोजन केशन (H +) आवश्यक रूप से बनते हैं, जबकि जब सभी क्षार अलग हो जाते हैं, तो हाइड्रॉक्साइड आयन (OH -) हमेशा बनते हैं।
इस संबंध में, यदि किसी समाधान में, एक कारण या किसी अन्य कारण से, अधिक एच + आयन होते हैं, तो वे कहते हैं कि समाधान में पर्यावरण की एसिड प्रतिक्रिया होती है, यदि ओएच - पर्यावरण की क्षारीय प्रतिक्रिया होती है।
यदि अम्ल और क्षार के साथ सब कुछ स्पष्ट है, तो नमक के घोल में माध्यम की क्या प्रतिक्रिया होगी?
पहली नज़र में, यह हमेशा तटस्थ होना चाहिए। और सच्चाई यह है कि, उदाहरण के लिए, सोडियम सल्फाइड के घोल में, हाइड्रोजन केशन या हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिकता कहां से आ सकती है। पृथक्करण के दौरान सोडियम सल्फाइड स्वयं किसी भी प्रकार के आयन नहीं बनाता है:
ना 2 एस \u003d 2ना + + एस 2-
हालाँकि, यदि आपके पास, उदाहरण के लिए, सोडियम सल्फाइड, सोडियम क्लोराइड, जिंक नाइट्रेट और एक इलेक्ट्रॉनिक पीएच मीटर (एक माध्यम की अम्लता को निर्धारित करने के लिए एक डिजिटल उपकरण) के जलीय घोल हैं, तो आप पाएंगे असामान्य घटना. उपकरण आपको दिखाएगा कि सोडियम सल्फाइड के घोल का पीएच 7 से अधिक है, अर्थात। इसमें हाइड्रॉक्साइड आयनों की स्पष्ट अधिकता है। सोडियम क्लोराइड के घोल का वातावरण तटस्थ (pH = 7) होगा, और Zn (NO 3) 2 का घोल अम्लीय होगा।
केवल एक चीज जो हमारी अपेक्षाओं को पूरा करती है वह है सोडियम क्लोराइड समाधान माध्यम। यह अपेक्षा के अनुरूप तटस्थ निकला।
लेकिन सोडियम सल्फाइड के घोल में हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिकता और जिंक नाइट्रेट के घोल में हाइड्रोजन केशन कहां से आए?
आइए इसे जानने की कोशिश करते हैं। ऐसा करने के लिए, हमें निम्नलिखित सैद्धांतिक बिंदुओं को सीखना होगा।
किसी भी लवण को अम्ल और क्षार का अभिक्रिया उत्पाद माना जा सकता है। एसिड और बेस मजबूत और कमजोर में विभाजित हैं। याद रखें कि वे अम्ल और क्षार, जिनके पृथक्करण की डिग्री 100% के करीब होती है, प्रबल कहलाते हैं।
नोट: सल्फरस (एच 2 एसओ 3) और फॉस्फोरिक (एच 3 पीओ 4) को अक्सर मध्यम शक्ति एसिड के रूप में जाना जाता है, लेकिन हाइड्रोलिसिस कार्यों पर विचार करते समय, उन्हें कमजोर के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए।
कमजोर एसिड के अम्लीय अवशेष पानी के अणुओं के साथ विपरीत रूप से बातचीत करने में सक्षम होते हैं, उनसे हाइड्रोजन केशन एच + को फाड़ते हैं। उदाहरण के लिए, सल्फाइड आयन, एक कमजोर का एसिड अवशेष होने के नाते हाइड्रोसल्फाइड एसिड, इसके साथ निम्नलिखित तरीके से इंटरैक्ट करता है:
एस 2- + एच 2 ओ ↔ एचएस - + ओएच -
एचएस - + एच 2 ओ ↔ एच 2 एस + ओएच -
जैसा कि देखा जा सकता है, इस बातचीत के परिणामस्वरूप, हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिकता बनती है, जो माध्यम की क्षारीय प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार है। अर्थात् दुर्बल अम्लों के अम्ल अवशेष माध्यम की क्षारीयता को बढ़ाते हैं। ऐसे अम्लीय अवशेषों वाले नमक के घोल के मामले में कहा जाता है कि उनके लिए आयनों हाइड्रोलिसिस.
मजबूत एसिड के एसिड अवशेष, कमजोर लोगों के विपरीत, पानी के साथ बातचीत नहीं करते हैं। अर्थात् वे जलीय विलयन के pH को प्रभावित नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, क्लोराइड आयन, एक मजबूत का अम्लीय अवशेष होने के नाते हाइड्रोक्लोरिक एसिड के, पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है:
अर्थात् क्लोराइड आयन विलयन के pH को प्रभावित नहीं करते हैं।
धातु के पिंजरों में से, केवल वे जो कमजोर आधारों के अनुरूप होते हैं, वे भी पानी के साथ बातचीत करने में सक्षम होते हैं। उदाहरण के लिए, Zn 2+ धनायन, जो कमजोर आधार जिंक हाइड्रॉक्साइड से मेल खाती है। जिंक लवण के जलीय विलयन में निम्नलिखित प्रक्रियाएँ होती हैं:
जेडएन 2+ + एच 2 ओ ↔ जेडएन (ओएच) + + एच +
जेडएन (ओएच) + + एच 2 ओ ↔ जेडएन (ओएच) + + एच +
जैसा कि ऊपर के समीकरणों से देखा जा सकता है, पानी के साथ जिंक के पिंजरों की बातचीत के परिणामस्वरूप, समाधान में हाइड्रोजन केशन जमा होते हैं, जो माध्यम की अम्लता को बढ़ाते हैं, अर्थात पीएच को कम करते हैं। यदि नमक की संरचना में कमजोर आधारों के अनुरूप धनायन शामिल हैं, तो इस मामले में वे कहते हैं कि नमक कटियन पर हाइड्रोलाइज्ड.
धातु के धनायन, जो मजबूत आधारों के अनुरूप होते हैं, पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं। उदाहरण के लिए, Na + धनायन एक मजबूत आधार - सोडियम हाइड्रॉक्साइड से मेल खाता है। इसलिए, सोडियम आयन पानी के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं और किसी भी तरह से समाधान के पीएच को प्रभावित नहीं करते हैं।
इस प्रकार, पूर्वगामी के आधार पर, लवणों को 4 प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है, अर्थात् गठित:
1) मजबूत आधार और मजबूत एसिड,
ऐसे लवणों में न तो अम्लीय अवशेष होते हैं और न ही धातु के धनायन जो पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, अर्थात। जलीय घोल के पीएच को प्रभावित करने में सक्षम। ऐसे लवणों के विलयन में उदासीन अभिक्रिया माध्यम होता है। ऐसे लवणों को कहा जाता है हाइड्रोलिसिस से न गुजरें.
उदाहरण: Ba(NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4 आदि।
2) प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल
ऐसे लवणों के विलयन में केवल अम्ल अवशेष ही जल के साथ अभिक्रिया करते हैं। ऐसे लवणों के जलीय विलयन का वातावरण क्षारीय होता है, इस प्रकार के लवणों के संबंध में वे कहते हैं कि वे आयनों पर हाइड्रोलाइज
उदाहरण: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S, आदि।
3) कमजोर आधार और मजबूत एसिड
ऐसे लवणों में धनायन जल के साथ अभिक्रिया करते हैं तथा अम्लीय अवशेष अभिक्रिया नहीं करते हैं - कटियन पर नमक हाइड्रोलिसिस, अम्लीय वातावरण।
उदाहरण: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4, आदि।
4) दुर्बल क्षार और दुर्बल अम्ल।
अम्ल अवशेषों के धनायन और ऋणायन दोनों जल के साथ अभिक्रिया करते हैं। इस प्रकार के लवणों का जल-अपघटन होता है धनायन और ऋणायन दोनोंया। वे ऐसे लवणों के बारे में भी बात करते हैं जिनके संपर्क में आते हैं अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस.
इसका क्या मतलब है कि वे अपरिवर्तनीय रूप से हाइड्रोलाइज्ड हैं?
चूंकि इस मामले में दोनों धातु के धनायन (या NH 4 +) और एसिड अवशेष के आयन पानी के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, दोनों H + आयन और OH - आयन एक साथ समाधान में दिखाई देते हैं, जो एक अत्यंत कम विघटनकारी पदार्थ बनाते हैं - पानी (H 2 O) )
यह, बदले में, इस तथ्य की ओर जाता है कि कमजोर क्षारों और कमजोर अम्लों के अम्लीय अवशेषों द्वारा निर्मित लवण विनिमय प्रतिक्रियाओं द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है, लेकिन केवल ठोस-चरण संश्लेषण द्वारा, या बिल्कुल भी प्राप्त नहीं किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, अपेक्षित प्रतिक्रिया के बजाय, सोडियम सल्फाइड के घोल के साथ एल्यूमीनियम नाइट्रेट के घोल को मिलाते समय:
2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S \u003d Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (- तो प्रतिक्रिया आगे नहीं बढ़ती!)
निम्नलिखित प्रतिक्रिया देखी जाती है:
2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3
हालांकि, एल्युमिनियम पाउडर को सल्फर के साथ मिलाकर एल्युमिनियम सल्फाइड बिना किसी समस्या के प्राप्त किया जा सकता है:
2अल + 3एस = अल 2 एस 3
जब पानी में एल्युमिनियम सल्फाइड मिलाया जाता है, तो यह, साथ ही इसे जलीय घोल में प्राप्त करने का प्रयास करते समय, अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरता है।
अल 2 एस 3 + 6एच 2 ओ \u003d 2अल (ओएच) 3 + 3एच 2 एस
नमक हाइड्रोलिसिस। जलीय घोल का वातावरण: अम्लीय, तटस्थ, क्षारीय
इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के अनुसार, एक जलीय घोल में, विलेय कण पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। इस तरह की बातचीत से हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया हो सकती है (ग्रीक से। हाइड्रो- पानी, लसीकाक्षय, क्षय)।
हाइड्रोलिसिस पानी द्वारा किसी पदार्थ के चयापचय अपघटन की प्रतिक्रिया है।
हाइड्रोलिसिस के अधीन हैं विभिन्न पदार्थ: अकार्बनिक - धातुओं के लवण, कार्बाइड और हाइड्राइड, अधातु हैलाइड; कार्बनिक - हेलोऐल्केन, एस्टर और वसा, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, पोलीन्यूक्लियोटाइड्स।
लवण के जलीय विलयन में भिन्न pH मान और विभिन्न प्रकार के माध्यम होते हैं - अम्लीय ($pH 7$), तटस्थ ($pH = 7$)। यह इस तथ्य के कारण है कि जलीय घोल में लवण हाइड्रोलिसिस से गुजर सकते हैं।
हाइड्रोलिसिस का सार एक्सचेंज में कम हो गया है रासायनिक बातचीतपानी के अणुओं के साथ नमक के धनायन या आयन। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, एक कम-विघटनकारी यौगिक (कमजोर इलेक्ट्रोलाइट) बनता है। और एक जलीय नमक के घोल में, मुक्त $H^(+)$ या $OH^(-)$ आयनों की अधिकता दिखाई देती है, और नमक का घोल क्रमशः अम्लीय या क्षारीय हो जाता है।
नमक वर्गीकरण
किसी भी लवण को अम्ल के साथ क्षार की अन्योन्य क्रिया का उत्पाद माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, नमक $KClO$ मजबूत आधार $KOH$ और कमजोर एसिड $HClO$ द्वारा बनता है।
क्षार और अम्ल की शक्ति के आधार पर, चार प्रकार के लवणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।
लवण के व्यवहार पर विचार करें विभिन्न प्रकार केमिश्रण में।
1. प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनने वाले लवण।
उदाहरण के लिए, पोटेशियम साइनाइड नमक $KCN$ मजबूत आधार $KOH$ और कमजोर एसिड $HCN$ द्वारा बनता है:
$(KOH)↙(\text"मजबूत मोनोएसिड बेस")←KCN→(HCN)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड एसिड")$
1) पानी के अणुओं का एक मामूली प्रतिवर्ती पृथक्करण (एक बहुत कमजोर उभयधर्मी इलेक्ट्रोलाइट), जिसे समीकरण का उपयोग करके सरल तरीके से लिखा जा सकता है
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$
$KCN=K^(+)+CN^(-)$
इन प्रक्रियाओं के दौरान बनने वाले $H^(+)$ और $CN^(-)$ आयन एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, कमजोर इलेक्ट्रोलाइट अणुओं में बंधते हैं - हाइड्रोसायनिक एसिड $HCN$, जबकि हाइड्रॉक्साइड - $OH^(-)$ आयन विलयन में रहता है, जिससे यह क्षारीय हो जाता है। हाइड्रोलिसिस $CN^(-)$ आयन पर होता है।
हम चल रही प्रक्रिया (हाइड्रोलिसिस) का पूरा आयनिक समीकरण लिखते हैं:
$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$
यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है और रासायनिक संतुलनबाईं ओर स्थानांतरित (शुरुआती पदार्थों के निर्माण की ओर), क्योंकि जल हाइड्रोसायनिक एसिड $HCN$ की तुलना में बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है।
$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$
समीकरण से पता चलता है कि:
a) विलयन में मुक्त हाइड्रॉक्साइड आयन $OH^(-)$ होते हैं, और उनकी सांद्रता इससे अधिक होती है स्वच्छ जल, इसलिए नमक का घोल $KCN$ है क्षारीय वातावरण($पीएच> 7$);
बी) $CN^(-)$ आयन पानी के साथ प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं, इस मामले में वे कहते हैं कि वहाँ है आयनों हाइड्रोलिसिस. पानी के साथ प्रतिक्रिया करने वाले आयनों के अन्य उदाहरण हैं:
सोडियम कार्बोनेट $Na_2CO_3$ के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें।
$(NaOH)↙(\text"मजबूत मोनोएसिड बेस")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"कमजोर डिबासिक एसिड")$
नमक $CO_3^(2-)$ आयन पर हाइड्रोलाइज्ड होता है।
$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$
$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$
हाइड्रोलिसिस उत्पाद - अम्ल नमक$NaHCO_3$ और सोडियम हाइड्रोक्साइड $NaOH$।
सोडियम कार्बोनेट के जलीय घोल का वातावरण क्षारीय ($pH> 7$) है, क्योंकि घोल में $OH^(-)$ आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है। एसिड नमक $NaHCO_3$ भी हाइड्रोलिसिस से गुजर सकता है, जो बहुत कम सीमा तक आगे बढ़ता है, और इसे उपेक्षित किया जा सकता है।
आयन हाइड्रोलिसिस के बारे में आपने जो सीखा उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए:
ए) नमक के आयनों में, एक नियम के रूप में, वे विपरीत रूप से हाइड्रोलाइज करते हैं;
बी) ऐसी प्रतिक्रियाओं में रासायनिक संतुलन दृढ़ता से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है;
ग) समान लवण के घोल में माध्यम की प्रतिक्रिया क्षारीय होती है ($рН > 7$);
घ) दुर्बल पॉलीबेसिक अम्लों से बनने वाले लवणों के जल-अपघटन के दौरान अम्लीय लवण प्राप्त होते हैं।
2. प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार से बनने वाले लवण।
अमोनियम क्लोराइड $NH_4Cl$ के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें।
$(NH_3 H_2O)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड बेस")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड")$
नमक के जलीय घोल में दो प्रक्रियाएँ होती हैं:
1) पानी के अणुओं का एक मामूली प्रतिवर्ती पृथक्करण (एक बहुत कमजोर उभयचर इलेक्ट्रोलाइट), जिसे समीकरण का उपयोग करके सरल तरीके से लिखा जा सकता है:
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$
2) नमक का पूर्ण पृथक्करण (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट):
$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$
परिणामी $OH^(-)$ और $NH_4^(+)$ आयन आपस में परस्पर क्रिया करके $NH_3 H_2O$ (कमजोर इलेक्ट्रोलाइट) बनाते हैं, जबकि $H^(+)$ आयन विलयन में रहते हैं, जिससे इसका अधिकांश अम्लीय वातावरण।
पूर्ण आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:
$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3 H_2O$
प्रक्रिया उत्क्रमणीय है, रासायनिक संतुलन को प्रारंभिक पदार्थों के निर्माण की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, क्योंकि पानी $Н_2О$ अमोनिया हाइड्रेट $NH_3·H_2O$ की तुलना में बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है।
संक्षिप्त आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:
$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3 H_2O.$
समीकरण से पता चलता है कि:
ए) समाधान में मुक्त हाइड्रोजन आयन $H^(+)$ हैं, और उनकी एकाग्रता शुद्ध पानी से अधिक है, इसलिए नमक समाधान है अम्लीय वातावरण($पीएच
बी) अमोनियम उद्धरण $NH_4^(+)$ पानी के साथ प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं; उस स्थिति में वे कहते हैं कि यह आ रहा है कटियन हाइड्रोलिसिस।
जल के साथ अभिक्रिया में बहु आवेशित धनायन भी भाग ले सकते हैं: दो गोली मार दी$M^(2+)$ (उदाहरण के लिए, $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), उद्धरणों को छोड़कर क्षारीय पृथ्वी धातु, तीन शॉट$M^(3+)$ (उदाहरण के लिए, $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$)।
आइए हम निकेल नाइट्रेट $Ni(NO_3)_2$ के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें।
$(Ni(OH)_2)↙(\text"कमजोर diacid बेस")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड")$
नमक $Ni^(2+)$ कटियन पर हाइड्रोलाइज्ड होता है।
पूर्ण आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:
$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$
संक्षिप्त आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:
$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$
हाइड्रोलिसिस उत्पाद - मूल नमक$NiOHNO_3$ और नाइट्रिक एसिड$HNO_3$.
निकेल नाइट्रेट के जलीय घोल का माध्यम अम्लीय होता है ($ pH .)
$NiOHNO_3$ नमक का हाइड्रोलिसिस बहुत कम मात्रा में होता है और इसे उपेक्षित किया जा सकता है।
आपने धनायन हाइड्रोलिसिस के बारे में जो सीखा उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए:
ए) नमक के कटियन द्वारा, एक नियम के रूप में, वे विपरीत रूप से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं;
बी) प्रतिक्रियाओं का रासायनिक संतुलन बाईं ओर दृढ़ता से स्थानांतरित हो गया है;
c) ऐसे लवणों के विलयन में माध्यम की अभिक्रिया अम्लीय होती है ($ pH .)
d) दुर्बल पॉलीएसिड क्षारों से बनने वाले लवणों के जल-अपघटन के दौरान क्षारक लवण प्राप्त होते हैं।
3. दुर्बल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनने वाले लवण।
यह स्पष्ट रूप से आपके लिए पहले से ही स्पष्ट है कि ऐसे लवण धनायन और ऋणायन दोनों पर हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं।
एक कमजोर बेस कटियन पानी के अणुओं से $OH^(-)$ आयनों को बांधता है, जिससे कमजोर आधार; एक कमजोर एसिड का आयन पानी के अणुओं से $H^(+)$ आयनों को बांधता है, जिससे कमजोर अम्ल. इन लवणों के विलयन की अभिक्रिया उदासीन, थोड़ी अम्लीय या थोड़ी क्षारीय हो सकती है। यह दो कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण स्थिरांक पर निर्भर करता है - एक एसिड और एक बेस, जो हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनते हैं।
उदाहरण के लिए, दो लवणों के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें: अमोनियम एसीटेट $NH_4(CH_3COO)$ और अमोनियम फॉर्मेट $NH_4(HCOO)$:
1) $(NH_3 H_2O)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड बेस")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड");$
2) $(NH_3 H_2O)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड बेस")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"कमजोर मोनोबैसिक एसिड")।$
इन लवणों के जलीय विलयन में, कमजोर क्षार धनायन $NH_4^(+)$ हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं $OH^(-)$ (याद रखें कि पानी अलग हो जाता है $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$), और आयन कमजोर एसिड $CH_3COO^(-)$ और $HCOO^(-)$ कमजोर एसिड के अणु बनाने के लिए $Н^(+)$ के साथ बातचीत करते हैं - एसिटिक $CH_3COOH$ और फॉर्मिक $HCOOH$।
आइए लिखते हैं आयनिक समीकरणजल-अपघटन:
1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3 H_2O;$
2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCOOH।$
इन मामलों में, हाइड्रोलिसिस भी प्रतिवर्ती है, लेकिन संतुलन को हाइड्रोलिसिस उत्पादों के निर्माण की ओर स्थानांतरित कर दिया गया है - दो कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स।
पहले मामले में, समाधान माध्यम तटस्थ है ($рН = 7$), क्योंकि $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3 H_2O)=1.8 10^(-5)$। दूसरे मामले में, समाधान का माध्यम कमजोर अम्लीय है ($pH .)
जैसा कि आप पहले ही देख चुके हैं, अधिकांश लवणों का जल-अपघटन एक उत्क्रमणीय प्रक्रिया है। रासायनिक संतुलन की स्थिति में, नमक का केवल एक हिस्सा हाइड्रोलाइज्ड होता है। हालांकि, कुछ लवण पानी से पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं, अर्थात। उनका हाइड्रोलिसिस एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है।
तालिका में "पानी में अम्ल, क्षार और लवण की घुलनशीलता" आपको एक नोट मिलेगा: "जलीय वातावरण में विघटित" - इसका मतलब है कि ऐसे लवण अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में एल्यूमीनियम सल्फाइड $Al_2S_3$ अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, क्योंकि $H^(+)$ आयन जो कि कटियन में हाइड्रोलिसिस के दौरान दिखाई देते हैं, आयनों में हाइड्रोलिसिस के दौरान बने $OH^(-)$ आयनों से बंधे होते हैं। यह हाइड्रोलिसिस को बढ़ाता है और अघुलनशील एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड गैस के निर्माण की ओर जाता है:
$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$
इसलिए, एल्यूमीनियम सल्फाइड $Al_2S_3$ दो लवणों के जलीय घोलों के बीच विनिमय प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए एल्यूमीनियम क्लोराइड $AlCl_3$ और सोडियम सल्फाइड $Na_2S$।
अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस के अन्य मामले भी संभव हैं, उनकी भविष्यवाणी करना मुश्किल नहीं है, क्योंकि प्रक्रिया की अपरिवर्तनीयता के लिए यह आवश्यक है कि हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से कम से कम एक प्रतिक्रिया क्षेत्र छोड़ दें।
आपने धनायन और ऋणायन जल-अपघटन दोनों के बारे में जो सीखा उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए:
a) यदि लवणों को धनायन और ऋणायन दोनों द्वारा विपरीत रूप से हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, तो हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं में रासायनिक संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है;
बी) माध्यम की प्रतिक्रिया या तो तटस्थ है, या थोड़ा अम्लीय है, या थोड़ा क्षारीय है, जो गठित आधार और एसिड के पृथक्करण स्थिरांक के अनुपात पर निर्भर करता है;
ग) यदि हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से कम से कम एक प्रतिक्रिया क्षेत्र छोड़ देता है, तो लवण को धनायन और आयन दोनों द्वारा अपरिवर्तनीय रूप से हाइड्रोलाइज किया जा सकता है।
4. प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल से बनने वाले लवणों का जल-अपघटन नहीं होता है।
आप स्पष्ट रूप से स्वयं इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं।
पोटेशियम क्लोराइड के घोल में $KCl$ के व्यवहार पर विचार करें।
$(KOH)↙(\text"मजबूत मोनोएसिड बेस")←KCl→(HCl)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड")।$
एक जलीय घोल में नमक आयनों में अलग हो जाता है ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), लेकिन पानी के साथ बातचीत करते समय, एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट नहीं बन सकता है। समाधान माध्यम तटस्थ है ($рН=7$), क्योंकि घोल में $H^(+)$ और $OH^(-)$ आयनों की सांद्रता बराबर होती है, जैसे कि शुद्ध पानी में।
ऐसे लवणों के अन्य उदाहरण क्षार धातु हैलाइड्स, नाइट्रेट्स, परक्लोरेट्स, सल्फेट्स, क्रोमेट्स और डाइक्रोमेट्स, क्षारीय पृथ्वी धातु हलाइड्स (फ्लोराइड्स के अलावा), नाइट्रेट्स और परक्लोरेट्स हो सकते हैं।
यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रतिवर्ती हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया पूरी तरह से ले चेटेलियर के सिद्धांत के अधीन है। इसीलिए नमक हाइड्रोलिसिस बढ़ाया जा सकता है(और इसे अपरिवर्तनीय भी बना सकते हैं) निम्नलिखित तरीकों से:
ए) पानी जोड़ें (एकाग्रता कम करें);
बी) समाधान को गर्म करें, इस प्रकार पानी के एंडोथर्मिक पृथक्करण को बढ़ाएं:
$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,
जिसका अर्थ है कि नमक हाइड्रोलिसिस के लिए आवश्यक $H^(+)$ और $OH^(-)$ की मात्रा बढ़ जाती है;
सी) हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से एक को कम घुलनशील यौगिक में बांधें या उत्पादों में से एक को गैस चरण में हटा दें; उदाहरण के लिए, अमोनिया $NH_3$ और पानी $H_2O$ के निर्माण के साथ अमोनिया हाइड्रेट के अपघटन से अमोनियम साइनाइड $NH_4CN$ का हाइड्रोलिसिस बहुत बढ़ जाएगा:
$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCN.$
$NH_3()↖(⇄)H_2$
नमक हाइड्रोलिसिस
दंतकथा:
हाइड्रोलिसिस को निम्न प्रकार से दबाया जा सकता है (हाइड्रोलिसिस से गुजरने वाले नमक की मात्रा को काफी कम किया जा सकता है):
ए) विलेय की सांद्रता में वृद्धि;
बी) घोल को ठंडा करें (हाइड्रोलिसिस को कमजोर करने के लिए, नमक के घोल को केंद्रित और कम तापमान पर संग्रहित किया जाना चाहिए);
सी) समाधान में हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से एक को पेश करें; उदाहरण के लिए, समाधान को अम्लीकृत करें यदि हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप इसका माध्यम अम्लीय है, या यदि यह क्षारीय है तो क्षारीय करें।
हाइड्रोलिसिस का महत्व
लवणों के जल-अपघटन में व्यावहारिक और दोनों होते हैं जैविक महत्व. प्राचीन काल से, राख का उपयोग डिटर्जेंट के रूप में किया जाता रहा है। राख में पोटेशियम कार्बोनेट $K_2CO_3$ होता है, जो पानी में आयनों के रूप में हाइड्रोलाइज्ड होता है, हाइड्रोलिसिस के दौरान बनने वाले $OH^(-)$ आयनों के कारण जलीय घोल साबुन बन जाता है।
वर्तमान में हम दैनिक जीवन में साबुन, वाशिंग पाउडर तथा अन्य अपमार्जकों का प्रयोग करते हैं। साबुन का मुख्य घटक उच्च फैटी एसिड के सोडियम और पोटेशियम लवण हैं। कार्बोक्जिलिक एसिड: स्टीयरेट्स, पामिटेट्स, जो हाइड्रोलाइज्ड होते हैं।
सोडियम स्टीयरेट $C_(17)H_(35)COONa$ का हाइड्रोलिसिस निम्नलिखित आयनिक समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:
$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,
वे। घोल थोड़ा क्षारीय है।
नमक को विशेष रूप से वाशिंग पाउडर और अन्य डिटर्जेंट की संरचना में जोड़ा जाता है। अकार्बनिक अम्ल(फॉस्फेट, कार्बोनेट), जो माध्यम के पीएच को बढ़ाकर धुलाई के प्रभाव को बढ़ाते हैं।
समाधान के लिए आवश्यक क्षारीय वातावरण बनाने वाले लवण फोटोग्राफिक डेवलपर में निहित हैं। ये सोडियम कार्बोनेट $Na_2CO_3$, पोटेशियम कार्बोनेट $K_2CO_3$, बोरेक्स $Na_2B_4O_7$ और आयनों द्वारा हाइड्रोलाइज्ड अन्य लवण हैं।
यदि मिट्टी की अम्लता अपर्याप्त है, तो पौधे एक रोग विकसित करते हैं - क्लोरोसिस। इसके लक्षण हैं पत्तियों का पीला पड़ना या सफेद होना, वृद्धि और विकास में पिछड़ जाना। यदि $pH_(मिट्टी) > 7.5$, तो इसमें अमोनियम सल्फेट $(NH_4)_2SO_4$ उर्वरक मिलाया जाता है, जो मिट्टी में गुजरने वाले धनायन द्वारा हाइड्रोलिसिस के कारण अम्लता को बढ़ाता है:
$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O$
अमूल्य जैविक भूमिकाकुछ लवणों का जल-अपघटन जो हमारे शरीर का निर्माण करते हैं। उदाहरण के लिए, रक्त की संरचना में बाइकार्बोनेट और सोडियम हाइड्रोजन फॉस्फेट लवण शामिल हैं। उनकी भूमिका पर्यावरण की एक निश्चित प्रतिक्रिया को बनाए रखना है। यह हाइड्रोलिसिस प्रक्रियाओं के संतुलन में बदलाव के कारण होता है:
$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$
$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$
यदि रक्त में $H^(+)$ आयनों की अधिकता होती है, तो वे हाइड्रॉक्साइड आयनों $OH^(-)$ से जुड़ जाते हैं, और संतुलन दाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। $OH^(-)$ हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिकता के साथ, संतुलन बाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। इससे स्वस्थ व्यक्ति के रक्त की अम्लता में थोड़ा उतार-चढ़ाव होता है।
एक अन्य उदाहरण: मानव लार में $HPO_4^(2-)$ आयन होते हैं। उनके लिए धन्यवाद, मौखिक गुहा में एक निश्चित वातावरण बनाए रखा जाता है ($рН=7-7.5$)।
नमक - ये आयनिक यौगिक होते हैं, जब ये जल में प्रवेश करते हैं तो आयनों में वियोजित हो जाते हैं। एक जलीय घोल में, ये आयन हाइड्रेट होते हैं - पानी के अणुओं से घिरे होते हैं।
पाया गया कि कई लवणों के जलीय विलयन उदासीन नहीं होते हैं, लेकिन या तो थोड़े अम्लीय या क्षारीय होते हैं।
इसके लिए स्पष्टीकरण पानी के साथ नमक आयनों की बातचीत है। इस प्रक्रिया को कहा जाता है हाइड्रोलिसिस।
धनायन और ऋणायन बनते हैं एक कमजोर आधार या एक कमजोर एसिड, पानी के साथ बातचीत करता है, उसमें से एच या ओएच को फाड़ देता है।
इसका कारण: पानी की तुलना में एक मजबूत बंधन का बनना।
जल के संबंध में लवणों को 4 समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
1) प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल से बनने वाला लवण - हाइड्रोलाइज्ड नहीं , केवल समाधान में आयनों में अलग हो जाता है।माध्यम तटस्थ है। उदाहरण:लवण हाइड्रोलाइज्ड नहीं होते हैं - NaCl, KNO3, RbBr, Cs2SO4, KClO3, आदि। घोल में, ये लवण केवल होते हैं अलग करना: Cs2SO4 à 2 सीएस++एसओ42- | 2) प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनने वाला लवण - आयनों द्वारा हाइड्रोलिसिस . एक दुर्बल अम्ल का ऋणायन जल से हाइड्रोजन आयनों को अलग करता है, उन्हें बांधता है। विलयन में आयनों की अधिकता होती है। ओह - क्षारीय वातावरण। उदाहरण:लवण आयन हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं - Na2S, KF, K3PO4, Na2CO3, Cs2SO3, KCN, KClO, और इन एसिड के एसिड लवण। क3 पीओ 4 – एक कमजोर अम्ल और एक मजबूत आधार से बनने वाला नमक। फॉस्फेट आयन हाइड्रोलाइज्ड है। पीओ4 3- + गैर⇄ एचपीओ42-+ओएच- क3 पीओ4 + H2O⇄ K2HPO4 + KOH (यह हाइड्रोलिसिस का पहला चरण है, अन्य 2 बहुत कम हद तक जाते हैं) |
3) नमक,एक कमजोर आधार और एक मजबूत एसिड द्वारा गठित - कटियन द्वारा हाइड्रोलिसिस . एक दुर्बल क्षारक का धनायन OH- आयन को जल से अलग कर उसे बांध देता है। विलयन में आयनों की अधिकता रहती है एच+ - अम्लीय वातावरण। उदाहरण:लवण कटियन हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं - CuCl2, NH4Cl, Al(NO3)3, Cr2(SO4)3। घन इसलिए4 एक कमजोर आधार और एक मजबूत एसिड से बनने वाला नमक। कॉपर कटियन हाइड्रोलाइज्ड है: घन+2 + गैर⇄ CuOH+ + एच+ 2 क्यूएसओ4 +2 एच2 हे ⇄ (CuOH)2 इसलिए4 + एच2 इसलिए4 | 4) दुर्बल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनने वाला लवण - जल-अपघटन दोनों धनायन और ऋणायन। यदि कोई भी उत्पाद अवक्षेप या गैस के रूप में छोड़ा जाता है, तो हाइड्रोलिसिस अचल , यदि दोनों हाइड्रोलिसिस उत्पाद समाधान में रहते हैं - हाइड्रोलिसिस प्रतिवर्ती। उदाहरण:लवण हाइड्रोलाइज्ड होते हैं Al2S3,Cr2S3 (अपरिवर्तनीय): Al2S3 + H2Oà अल (ओएच) 3¯ + एच2एस NH4F, CH3COONH4 (प्रतिवर्ती) एनएच4एफ+एच2 हे⇄ NH4OH + एचएफ |
दो लवणों का परस्पर हाइड्रोलिसिस।
यह तब होता है जब एक विनिमय प्रतिक्रिया के माध्यम से एक जलीय घोल में पूरी तरह से हाइड्रोलाइज्ड लवण प्राप्त करने का प्रयास किया जाता है। इस मामले में, आपसी हाइड्रोलिसिस होता है - यानी, धातु का धनायन OH समूहों को बांधता है, और एसिड आयन H + को बांधता है
1) धातु लवण +3 ऑक्सीकरण अवस्था और वाष्पशील अम्लों के लवण (कार्बोनेट, सल्फाइड, सल्फाइट)- उनके आपसी हाइड्रोलिसिस के दौरान, हाइड्रॉक्साइड और गैस का एक अवक्षेप बनता है:
2AlCl3 + 3K2S + 6H2O à 2Al(OH)3¯ + 3H2S + 6KCl
(Fe3+, Cr3+) (SO32-, CO32-) (SO2, CO2)
2) धातु लवण +2 ऑक्सीकरण अवस्था (कैल्शियम, स्ट्रोंटियम और बेरियम को छोड़कर) और घुलनशील कार्बोनेट के साथएक साथ हाइड्रोलाइज्ड भी होते हैं, लेकिन इस मामले में बुनियादी धातु कार्बोनेट का एक अवक्षेप बनता है:
2 CuCl2 + 2Na2CO3 + H2O (CuOH)2CO3 + CO2 + 4 NaCl
(सीए, सीनियर, बीए को छोड़कर सभी 2+)
हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया के लक्षण:
1) हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया है प्रतिवर्ती, अंत तक नहीं, बल्कि केवल संतुलन के क्षण तक आगे बढ़ता है;
2) हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया तटस्थीकरण प्रतिक्रिया के विपरीत है, इसलिए हाइड्रोलिसिस - एन्दोठेर्मिकप्रक्रिया (गर्मी के अवशोषण के साथ होती है)।
केएफ + एच 2 ओ एचएफ + केओएच - क्यू
कौन से कारक हाइड्रोलिसिस को बढ़ाते हैं?
1. ताप -तापमान में वृद्धि के साथ, संतुलन एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया की ओर स्थानांतरित हो जाता है - हाइड्रोलिसिस तेज हो जाता है;
2. पानी जोड़ना- चूंकि हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया में पानी प्रारंभिक सामग्री है, समाधान के कमजोर पड़ने से हाइड्रोलिसिस में वृद्धि होती है।
हाइड्रोलिसिस प्रक्रिया को कैसे दबाएं (कमजोर) करें?
हाइड्रोलिसिस को रोकने के लिए अक्सर आवश्यक होता है। इसके लिए:
1. समाधान करें सबसे केंद्रित (पानी की मात्रा कम करें);
2. शेष राशि को बाईं ओर स्थानांतरित करने के लिए हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से एक जोड़ें –अम्लअगर धनायन पर हाइड्रोलिसिस है या क्षार,अगर कोई आयन हाइड्रोलिसिस है।
उदाहरण: एल्यूमीनियम क्लोराइड के हाइड्रोलिसिस को कैसे दबाया जाए?
एल्यूमीनियम क्लोराइडअलक्ली3 - यह एक कमजोर आधार और एक मजबूत एसिड द्वारा निर्मित नमक है - धनायन में हाइड्रोलाइज:
अली+3 + Höh ⇄ अलोह +2 + एच+
बुधवार खट्टा है। इसलिए, हाइड्रोलिसिस को दबाने के लिए अधिक एसिड जोड़ा जाना चाहिए। इसके अलावा, समाधान को यथासंभव केंद्रित किया जाना चाहिए।
