Դասախոսություն: Աղի հիդրոլիզ. Ջրային լուծույթների միջավայրը՝ թթվային, չեզոք, ալկալային

Աղի հիդրոլիզ

Մենք շարունակում ենք ուսումնասիրել հոսքի օրինաչափությունները քիմիական ռեակցիաներ. Թեման ուսումնասիրելիս իմացար, որ երբ էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիաջրային լուծույթում նյութերի ռեակցիայի մեջ ներգրավված մասնիկները լուծվում են ջրի մեջ։ Սա հիդրոլիզ է: Տարբեր անօրգանական և օրգանական նյութերմասնավորապես աղ. Չհասկանալով աղերի հիդրոլիզի գործընթացը, դուք չեք կարողանա բացատրել կենդանի օրգանիզմներում տեղի ունեցող երեւույթները։

Աղի հիդրոլիզի էությունը վերածվում է ջրի մոլեկուլների հետ աղի իոնների (կատիոնների և անիոնների) փոխազդեցության փոխանակման գործընթացին։ Արդյունքում առաջանում է թույլ էլեկտրոլիտ՝ ցածր դիսոցվող միացություն։ Ազատ H + կամ OH - իոնների ավելցուկ է հայտնվում ջրային լուծույթում: Հիշեք, թե որ էլեկտրոլիտներից է առաջանում H + իոններ, և որոնք՝ OH: Ինչպես կռահեցիք, առաջին դեպքում գործ ունենք թթվի հետ, ինչը նշանակում է, որ H + իոններով ջրային միջավայրը կլինի թթվային։ Երկրորդ դեպքում՝ ալկալային։ Ջրի մեջ միջավայրը չեզոք է, քանի որ այն փոքր-ինչ տարանջատվում է նույն կոնցենտրացիայի H + և OH - իոնների մեջ:

Շրջակա միջավայրի բնույթը կարելի է որոշել՝ օգտագործելով ցուցիչներ։ Ֆենոլֆտալեինը հայտնաբերում է ալկալային միջավայր և լուծույթը ներկում է բոսորագույնով: Լակմուսը թթվից կարմիր է դառնում, իսկ ալկալիով` կապույտ: Մեթիլ նարնջագույն - նարնջագույն, ալկալային միջավայրում այն ​​դառնում է դեղին, թթվային միջավայրում `վարդագույն: Հիդրոլիզի տեսակը կախված է աղի տեսակից։

Աղի տեսակները

Այսպիսով, ցանկացած աղ թթվի և հիմքի փոխազդեցությունն է, որոնք, ինչպես հասկանում եք, ուժեղ են և թույլ։ Ուժեղ են նրանք, որոնց α դիսոցման աստիճանը մոտ է 100%-ին։ Պետք է հիշել, որ ծծմբային (H 2 SO 3) և ֆոսֆորական (H 3 PO 4) թթուները հաճախ կոչվում են միջին ուժի թթուներ: Հիդրոլիզի խնդիրները լուծելիս այդ թթուները պետք է դասակարգվեն որպես թույլ:

Թթուներ:

Ուժեղ՝ HCl; HBr; Հլ; HNO3; HClO 4; H2SO4. Նրանց թթվային մնացորդները ջրի հետ չեն փոխազդում։

Թույլ՝ HF; H2CO3; H2SiO3; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; օրգանական թթուներ. Իսկ դրանց թթվային մնացորդները փոխազդում են ջրի հետ՝ նրա մոլեկուլներից վերցնելով ջրածնի կատիոններ H +։

Պատճառները:

Ուժեղ `լուծվող մետաղների հիդրօքսիդներ; Ca(OH) 2; Sr(OH) 2. Նրանց մետաղական կատիոնները չեն փոխազդում ջրի հետ։

Թույլ՝ չլուծվող մետաղների հիդրօքսիդներ; ամոնիումի հիդրօքսիդ (NH 4 OH): Իսկ մետաղական կատիոններն այստեղ փոխազդում են ջրի հետ։

Այս նյութի հիման վրա հաշվի առեքաղի տեսակները :

աղեր ամուր հիմքով և ուժեղ թթու. Օրինակ՝ Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4: Առանձնահատկություններ. չեն փոխազդում ջրի հետ, ինչը նշանակում է, որ դրանք հիդրոլիզ չեն անցնում: Նման աղերի լուծույթներն ունեն չեզոք ռեակցիայի միջավայր։

աղեր ամուր հիմքով և թույլ թթու. Օրինակ՝ NaF, K 2 CO 3 , Li 2 S. Առանձնահատկություններ՝ այս աղերի թթվային մնացորդները փոխազդում են ջրի հետ, տեղի է ունենում անիոնային հիդրոլիզ։ Ջրային լուծույթների միջավայրը ալկալային է։

Թույլ հիմքերով և ուժեղ թթուներով աղեր.Օրինակ՝ Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4: Առանձնահատկություններ՝ ջրի հետ փոխազդում են միայն մետաղական կատիոնները, տեղի է ունենում կատիոնների հիդրոլիզ։ Չորեքշաբթի թթու է:

Թույլ հիմքով և թույլ թթվով աղեր:Օրինակ՝ CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. Առանձնահատկություններ՝ և՛ կատիոնները, և՛ թթվային մնացորդների անիոնները փոխազդում են ջրի հետ, հիդրոլիզը տեղի է ունենում կատիոնների և անիոնի միջոցով։

Կատիոնում հիդրոլիզի և թթվային միջավայրի ձևավորման օրինակ:

Երկաթի քլորիդի հիդրոլիզ FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(մոլեկուլային հավասարում)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (լրիվ իոնային հավասարում)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (կրճատ իոնային հավասարում)

Անիոնային հիդրոլիզի և ալկալային միջավայրի ձևավորման օրինակ.

Նատրիումի ացետատի հիդրոլիզ CH 3 COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(մոլեկուլային հավասարում)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (լրիվ իոնային հավասարում)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(կրճատ իոնային հավասարում)

Համահիդրոլիզի օրինակ.

• Ալյումինի սուլֆիդի հիդրոլիզ Ալ 2 Ս 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

AT այս դեպքըմենք տեսնում ենք ամբողջական հիդրոլիզ, որը տեղի է ունենում, երբ աղը ձևավորվում է թույլ չլուծվող կամ ցնդող հիմքից և թույլ չլուծվող կամ ցնդող թթվից։ Լուծելիության աղյուսակում նման աղերի վրա կան գծիկներ։ Եթե ​​իոնափոխանակման ռեակցիայի ժամանակ առաջանում է աղ, որը գոյություն չունի ջրային լուծույթում, ապա անհրաժեշտ է գրել այս աղի ռեակցիան ջրի հետ։

Օրինակ:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6 NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

Մենք ավելացնում ենք այս երկու հավասարումները, ապա այն, ինչ կրկնվում է ձախ և ճիշտ մասեր, նվազեցնել:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

Դասի ընթացքում կուսումնասիրենք «Հիդրոլիզ. Ջրային լուծույթների միջավայր: Ջրածնի ցուցիչ«. Դուք կսովորեք հիդրոլիզի մասին՝ նյութի փոխանակման ռեակցիան ջրի հետ, որը հանգեցնում է քայքայման քիմիական. Բացի այդ, կներդրվի սահմանում ջրածնի ինդեքսի համար՝ այսպես կոչված, pH:

Թեմա՝ Լուծումներ և դրանց համակենտրոնացում, դիսպերս համակարգեր, էլեկտրոլիտիկ դիսոցացիա

Դաս. Հիդրոլիզ. Ջրային լուծույթների միջավայր: Ջրածնի ցուցիչ

Հիդրոլիզ -նյութի փոխանակման ռեակցիան է ջրի հետ, որը հանգեցնում է դրա քայքայմանը. Փորձենք հասկանալ այս երեւույթի պատճառը։

Էլեկտրոլիտները բաժանվում են ուժեղ էլեկտրոլիտների և թույլերի: Տես Աղյուսակ: մեկ.

Ներդիր մեկ

Ջուրը պատկանում է թույլ էլեկտրոլիտներին և, հետևաբար, միայն փոքր չափով տարանջատվում է իոնների: H 2 O ↔ H + + OH -

Լուծույթ մտնող նյութերի իոնները ջրվում են ջրի մոլեկուլներով։ Սակայն կարող է տեղի ունենալ նաև մեկ այլ գործընթաց. Օրինակ՝ աղի անիոնները, որոնք առաջանում են դրա տարանջատման ժամանակ, կարող են փոխազդել ջրածնի կատիոնների հետ, որոնք, թեև փոքր չափով, այնուամենայնիվ, առաջանում են ջրի տարանջատման ժամանակ։ Այս դեպքում կարող է տեղի ունենալ ջրի տարանջատման հավասարակշռության փոփոխություն: Նշանակենք թթվային անիոն X - .

Ենթադրենք թթուն ուժեղ է։ Այնուհետեւ, ըստ սահմանման, այն գրեթե ամբողջությամբ քայքայվում է իոնների: Եթե թույլ թթու, ապա այն թերի տարանջատվում է։ Այն կձևավորվի, երբ ջրի մեջ ավելացվեն աղի անիոնները և ջրածնի իոնները, որոնք առաջանում են ջրի տարանջատումից: Դրա առաջացման շնորհիվ ջրածնի իոնները կկապվեն լուծույթում, և դրանց կոնցենտրացիան կնվազի։ H + + X - ↔ HX

Բայց, ըստ Լե Շատելիեի կանոնի, ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի նվազման դեպքում հավասարակշռությունը տեղաշարժվում է առաջին ռեակցիայում դրանց առաջացման ուղղությամբ, այսինքն՝ դեպի աջ։ Ջրածնի իոնները կկապվեն ջրի ջրածնի իոններին, իսկ հիդրօքսիդի իոնները՝ ոչ, և դրանք կլինեն ավելի շատ, քան եղել են ջրի մեջ մինչև աղի ավելացումը: Նշանակում է, լուծումը կլինի ալկալային. Ֆենոլֆթալեինի ցուցիչը կդառնա բոսորագույն: Տես նկ. մեկ.

Բրինձ. մեկ

Նմանապես, մենք կարող ենք դիտարկել կատիոնների փոխազդեցությունը ջրի հետ: Չկրկնելով հիմնավորումների ողջ շղթան՝ ամփոփում ենք դա եթե հիմքը թույլ է, ապա լուծույթում կկուտակվեն ջրածնի իոններ, և միջավայրը թթվային կլինի.

Աղի կատիոնները և անիոնները կարելի է բաժանել երկու տեսակի. Բրինձ. 2.

Բրինձ. 2. Կատիոնների և անիոնների դասակարգումն ըստ էլեկտրոլիտների հզորության

Քանի որ և՛ կատիոնները, և՛ անիոնները, ըստ այս դասակարգման, երկու տեսակի են, դրանց աղերի ձևավորման մեջ ընդհանուր առմամբ կան 4 տարբեր համակցություններ։ Եկեք դիտարկենք, թե ինչպես է այս աղերի դասերից յուրաքանչյուրը վերաբերում հիդրոլիզին: Ներդիր 2.

Որքա՞ն է թթվի և հիմքի ուժը աղ առաջացնելու համար:	Աղի օրինակներ	Կապը հիդրոլիզի հետ	չորեքշաբթի	Լակմուսի գունավորում
Հզոր հիմքի և ուժեղ թթվի աղ	NaCl, Ba(NO 3) 2, K 2 SO 4	Հիդրոլիզը ենթակա չէ:	չեզոք	Մանուշակ
Թույլ հիմքի և ուժեղ թթվի աղ	ZnSO 4, AlCl3, Fe(NO 3) 3	Հիդրոլիզ կատիոնում: Zn 2+ + HOH ZnOH + + H +
Ուժեղ հիմքի և թույլ թթվի աղ	Na 2 CO 3, K 2 SiO 3, Li 2 SO 3	Անիոնային հիդրոլիզ CO 3 2 + HOH HCO3+OH	ալկալային
Թույլ հիմքի և թույլ թթվի աղ	FeS, Al(NO 2) 3, CuS	Անիոնի և կատիոնի հիդրոլիզը:	լուծույթի միջավայրը կախված է նրանից, թե առաջացած միացություններից որն է ավելի թույլ էլեկտրոլիտը։	կախված է ավելի ուժեղ էլեկտրոլիտից:

Ներդիր 2.

Հիդրոլիզը կարող է ուժեղացվել լուծույթը նոսրացնելով կամ համակարգը տաքացնելով:

Աղեր, որոնք ենթարկվում են անդառնալի հիդրոլիզի

Իոնափոխանակման ռեակցիաները ավարտվում են, երբ ձևավորվում է նստվածք, գազ կամ վատ տարանջատված նյութ արտազատվում:

2 Al (NO 3) 3 + 3 Na 2 S +6Հ 2 Օ→ 2 Al (OH) 3 ↓+ 3 H 2 S+6 NaNO 3(1)

Եթե ​​վերցնենք թույլ հիմքի և թույլ թթվի աղ, և կատիոնը և անիոնը բազմապատկվեն, ապա այդպիսի աղերի հիդրոլիզից կառաջանա և՛ համապատասխան մետաղի չլուծվող հիդրօքսիդ, և՛ գազային արտադրանք։ Այս դեպքում հիդրոլիզը կարող է դառնալ անշրջելի: Օրինակ, (1) ռեակցիայում ալյումինի սուլֆիդի նստվածք չի առաջանում։

Այս կանոնին են պատկանում հետևյալ աղերը՝ Al 2 S 3, Cr 2 S 3, Al 2 (CO 3) 3, Cr 2 (CO 3) 3, Fe 2 (CO 3) 3, CuCO 3։ Այս աղերը ջրային միջավայրում ենթարկվում են անդառնալի հիդրոլիզի.Դրանք չեն կարող ստացվել ջրային լուծույթում։

AT օրգանական քիմիահիդրոլիզը շատ է մեծ նշանակություն.

Հիդրոլիզը փոխում է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան լուծույթում, և շատ ռեակցիաներում օգտագործվում են թթուներ կամ հիմքեր: Հետևաբար, եթե մենք իմանանք ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան լուծույթում, ապա ավելի հեշտ կլինի վերահսկել և վերահսկել գործընթացը: Լուծույթում իոնների պարունակությունը քանակականորեն բնութագրելու համար օգտագործվում է լուծույթի pH-ը։ Այն հավասար է ջրածնի իոնների կոնցենտրացիայի բացասական լոգարիթմին։

էջH = -lg [ Հ + ]

Ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան ջրում 10 -7 աստիճան է, համապատասխանաբար, pH = 7 սենյակային ջերմաստիճանում բացարձակ մաքուր ջրի մեջ։

Եթե ​​լուծույթին ավելացնեք թթու կամ ավելացնեք թույլ հիմքի աղ և ուժեղ թթու, ապա ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան կդառնա ավելի քան 10 -7 և pH.< 7.

Եթե ​​ավելացվեն ալկալիներ կամ ուժեղ հիմքի աղեր և թույլ թթու, ապա ջրածնի իոնների կոնցենտրացիան կդառնա 10 -7-ից պակաս և pH>7: Տես նկ. 3. Թթվայնության քանակական ցուցանիշն իմանալը շատ դեպքերում անհրաժեշտ է։ Օրինակ՝ ստամոքսահյութի pH-ը 1,7 է։ Այս արժեքի ավելացումը կամ նվազումը հանգեցնում է մարդու մարսողական գործառույթների խախտման: AT գյուղատնտեսությունվերահսկվում է հողի թթվայնությունը. Օրինակ, pH = 5-6 հողը լավագույնն է այգեգործության համար: Այս արժեքներից շեղվելիս հող են ներմուծվում թթվացնող կամ ալկալային հավելումներ։

Բրինձ. 3

Ամփոփելով դասը

Դասի ընթացքում ուսումնասիրեցինք «Հիդրոլիզ. Ջրային լուծույթների միջավայր: Ջրածնի ցուցիչ. Դուք իմացաք հիդրոլիզի մասին՝ նյութի փոխանակման ռեակցիան ջրի հետ, որը հանգեցնում է քիմիական նյութի քայքայմանը: Բացի այդ, սահմանվել է ջրածնի ինդեքսի համար՝ այսպես կոչված, pH:

Մատենագիտություն

1. Rudzitis G.E. Քիմիա. Հիմունքներ ընդհանուր քիմիա. Դասարան 11: Դասագիրք համար ուսումնական հաստատություններհիմնական մակարդակ / G.E. Ռուդզիտիս, Ֆ.Գ. Ֆելդման. - 14-րդ հրատ. - Մ.: Կրթություն, 2012:

2. Պոպել Պ.Պ. Քիմիա՝ 8-րդ դասարան՝ հանրակրթական դասագիրք ուսումնական հաստատություններ/ Պ.Պ. Պոպել, Լ.Ս. Կրիվլյա. - Կ .: «Ակադեմիա» տեղեկատվական կենտրոն, 2008 թ. - 240 էջ: հիվանդ.

3. Գաբրիելյան Օ.Ս. Քիմիա. 11-րդ դասարան. Հիմնական մակարդակը. 2-րդ հրատ., ster. - M.: Bustard, 2007. - 220 p.

Տնային աշխատանք

1. Թիվ 6-8 (էջ 68) Ռուդզիտիս Գ.Է. Քիմիա. Ընդհանուր քիմիայի հիմունքներ. Դասարան 11: Դասագիրք ուսումնական հաստատությունների համար. հիմնական մակարդակ / G.E. Ռուդզիտիս, Ֆ.Գ. Ֆելդման. - 14-րդ հրատ. - Մ.: Կրթություն, 2012:

2. Ինչու՞ է անձրևաջրի pH-ը միշտ 7-ից փոքր:

3. Ինչո՞վ է պայմանավորված նատրիումի կարբոնատի լուծույթի բոսորագույն գույնը:

Որպեսզի հասկանանք, թե ինչ է աղերի հիդրոլիզը, նախ հիշենք, թե ինչպես են թթուները և ալկալիները տարանջատվում։

Բոլոր թթուների ընդհանրությունն այն է, որ երբ դրանք տարանջատվում են, ջրածնի կատիոնները (H +) անպայման ձևավորվում են, մինչդեռ բոլոր ալկալիների դիսոցացման ժամանակ միշտ առաջանում են հիդրօքսիդի իոններ (OH -):

Այս առումով, եթե լուծույթում, այս կամ այն ​​պատճառով, ավելի շատ H + իոններ կան, ասում են, որ լուծույթն ունի շրջակա միջավայրի թթվային ռեակցիա, եթե OH −՝ շրջակա միջավայրի ալկալային ռեակցիա։

Եթե ​​թթուների և ալկալիների հետ ամեն ինչ պարզ է, ապա ինչպիսի՞ն կլինի միջավայրի արձագանքը աղի լուծույթներում:

Առաջին հայացքից այն միշտ պետք է չեզոք լինի: Իսկ ճշմարտությունն այն է, որտեղից, օրինակ, նատրիումի սուլֆիդի լուծույթում կարող է առաջանալ ջրածնի կատիոնների կամ հիդրօքսիդի իոնների ավելցուկ: Նատրիումի սուլֆիդն ինքնին չի ձևավորում որևէ տեսակի իոններ տարանջատման ժամանակ.

Na 2 S \u003d 2Na + + S 2-

Այնուամենայնիվ, եթե ունենայիք, օրինակ, նատրիումի սուլֆիդի, նատրիումի քլորիդի, ցինկի նիտրատի ջրային լուծույթները և էլեկտրոնային pH հաշվիչ (միջավայրի թթվայնությունը որոշող թվային սարք), դուք կգտնեք. անսովոր երևույթ. Գործիքը ձեզ ցույց կտա, որ նատրիումի սուլֆիդի լուծույթի pH-ը 7-ից մեծ է, այսինքն. այն ունի հիդրօքսիդի իոնների հստակ ավելցուկ: Նատրիումի քլորիդի լուծույթի միջավայրը կլինի չեզոք (pH = 7), իսկ Zn(NO 3) 2-ի լուծույթը՝ թթվային։

Միակ բանը, որը բավարարում է մեր ակնկալիքները, նատրիումի քլորիդի լուծույթն է: Չեզոք ստացվեց, ինչպես և սպասվում էր։
Բայց որտեղի՞ց է առաջացել նատրիումի սուլֆիդի լուծույթում հիդրօքսիդի իոնների և ցինկի նիտրատի լուծույթում ջրածնի կատիոնների ավելցուկը:

Փորձենք դա պարզել: Դա անելու համար մենք պետք է սովորենք հետևյալ տեսական կետերը.

Ցանկացած աղ կարելի է համարել որպես թթվի և հիմքի ռեակցիայի արդյունք: Թթուները և հիմքերը բաժանվում են ուժեղ և թույլ: Հիշեցնենք, որ ուժեղ են կոչվում այն ​​թթուները և հիմքերը, որոնց տարանջատման աստիճանը մոտ է 100%-ի։

Ծծմբային (H 2 SO 3) և ֆոսֆորական (H 3 PO 4) հաճախ անվանում են միջին ուժգնության թթուներ, բայց հիդրոլիզի առաջադրանքները դիտարկելիս դրանք պետք է դասակարգվեն որպես թույլ:

Թույլ թթուների թթվային մնացորդները ունակ են շրջելիորեն փոխազդելու ջրի մոլեկուլների հետ՝ դրանցից պոկելով ջրածնի H + կատիոնները։ Օրինակ՝ սուլֆիդային իոնը՝ լինելով թույլի թթվային մնացորդ հիդրոսուլֆիդ թթու, նրա հետ փոխազդում է հետևյալ կերպ.

S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -

HS - + H 2 O ↔ H 2 S + OH -

Ինչպես երեւում է, այս փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է հիդրօքսիդի իոնների ավելցուկ, որը պատասխանատու է միջավայրի ալկալային ռեակցիայի համար։ Այսինքն՝ թույլ թթուների թթվային մնացորդները մեծացնում են միջավայրի ալկալայնությունը։ Նման թթվային մնացորդներ պարունակող աղի լուծույթների դեպքում ասվում է, որ նրանց համար անիոնային հիդրոլիզ.

Ուժեղ թթուների թթվային մնացորդները, ի տարբերություն թույլերի, չեն փոխազդում ջրի հետ։ Այսինքն՝ դրանք չեն ազդում ջրային լուծույթի pH-ի վրա։ Օրինակ՝ քլորիդ իոնը՝ լինելով ուժեղի թթվային մնացորդը աղաթթվի, չի արձագանքում ջրի հետ.

Այսինքն՝ քլորիդ իոնները չեն ազդում լուծույթի pH-ի վրա։

Մետաղական կատիոններից միայն նրանք, որոնք համապատասխանում են թույլ հիմքերին, կարող են փոխազդել ջրի հետ։ Օրինակ՝ Zn 2+ կատիոնը, որը համապատասխանում է թույլ բազային ցինկի հիդրօքսիդին։ Ցինկի աղերի ջրային լուծույթներում տեղի են ունենում հետևյալ գործընթացները.

Zn 2+ + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Zn(OH) + + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Ինչպես երևում է վերը նշված հավասարումներից, ջրի հետ ցինկի կատիոնների փոխազդեցության արդյունքում լուծույթում կուտակվում են ջրածնի կատիոններ, որոնք բարձրացնում են միջավայրի թթվայնությունը, այսինքն՝ իջեցնում pH-ը։ Եթե ​​աղի կազմը ներառում է կատիոններ, որոնք համապատասխանում են թույլ հիմքերին, ապա այս դեպքում ասում են, որ աղ հիդրոլիզացված է կատիոնում.

Մետաղական կատիոնները, որոնք համապատասխանում են ամուր հիմքերին, չեն փոխազդում ջրի հետ։ Օրինակ՝ Na + կատիոնը համապատասխանում է ուժեղ հիմքի՝ նատրիումի հիդրօքսիդին։ Հետեւաբար, նատրիումի իոնները չեն փոխազդում ջրի հետ և ոչ մի կերպ չեն ազդում լուծույթի pH-ի վրա։

Այսպիսով, ելնելով վերը նշվածից, աղերը կարելի է բաժանել 4 տեսակի, մասնավորապես՝ ձևավորված.

1) ամուր հիմք և ուժեղ թթու,

Նման աղերը չեն պարունակում ոչ թթվային մնացորդներ, ոչ էլ մետաղական կատիոններ, որոնք փոխազդում են ջրի հետ, այսինքն. կարող է ազդել ջրային լուծույթի pH-ի վրա: Նման աղերի լուծույթներն ունեն չեզոք ռեակցիայի միջավայր։ Այդպիսի աղեր են ասում չեն ենթարկվում հիդրոլիզի.

Օրինակներ. Ba(NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4 և այլն:

2) ուժեղ հիմք և թույլ թթու

Նման աղերի լուծույթներում ջրի հետ արձագանքում են միայն թթվային մնացորդները։ Նման աղերի ջրային լուծույթների միջավայրը ալկալային է, այս տեսակի աղերի հետ կապված ասում են, որ դրանք. հիդրոլիզացնել անիոնում

Օրինակներ. NaF, K 2 CO 3 , Li 2 S և այլն:

3) թույլ հիմք և ուժեղ թթու

Նման աղերում կատիոնները փոխազդում են ջրի հետ, իսկ թթվային մնացորդները չեն արձագանքում. աղի հիդրոլիզը կատիոնում, թթվային միջավայր։

Օրինակներ. Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4 և այլն:

4) թույլ հիմք և թույլ թթու.

Թթվային մնացորդների և՛ կատիոնները, և՛ անիոնները փոխազդում են ջրի հետ։ Այս տեսակի աղերի հիդրոլիզն է ինչպես կատիոն, այնպես էլ անիոնկամ. Խոսում են նաև այնպիսի աղերի մասին, որոնց ենթարկվում են անդառնալի հիդրոլիզ.

Ի՞նչ է նշանակում, որ դրանք անդառնալիորեն հիդրոլիզացված են։

Քանի որ այս դեպքում և՛ մետաղական կատիոնները (կամ NH 4 +), և՛ թթվային մնացորդի անիոնները փոխազդում են ջրի հետ, և՛ H + իոնները, և՛ OH − իոնները միաժամանակ հայտնվում են լուծույթում, որոնք կազմում են չափազանց ցածր տարանջատող նյութ՝ ջուր (H 2 O )

Սա իր հերթին հանգեցնում է նրան, որ թույլ հիմքերի և թույլ թթուների թթվային մնացորդներից առաջացած աղերը չեն կարող ստացվել փոխանակման ռեակցիաներով, այլ միայն պինդ փուլային սինթեզով կամ ընդհանրապես չեն կարող ստացվել։ Օրինակ՝ ալյումինի նիտրատի լուծույթը նատրիումի սուլֆիդի լուծույթին խառնելիս՝ սպասվող ռեակցիայի փոխարեն.

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S \u003d Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (- այնպես որ ռեակցիան չի շարունակվում):

Հետևյալ ռեակցիան նկատվում է.

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3

Այնուամենայնիվ, ալյումինի սուլֆիդը կարելի է առանց խնդիրների ձեռք բերել ալյումինի փոշին ծծմբի հետ միաձուլելով.

2Al + 3S = Al 2 S 3

Երբ ալյումինի սուլֆիդը ավելացվում է ջրի մեջ, այն, ինչպես նաև ջրային լուծույթում այն ​​ստանալու փորձի ժամանակ, ենթարկվում է անդառնալի հիդրոլիզի։

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

Աղի հիդրոլիզ. Ջրային լուծույթների միջավայրը՝ թթվային, չեզոք, ալկալային

Էլեկտրոլիտիկ դիսոցման տեսության համաձայն՝ ջրային լուծույթում լուծված նյութի մասնիկները փոխազդում են ջրի մոլեկուլների հետ։ Նման փոխազդեցությունը կարող է հանգեցնել հիդրոլիզի ռեակցիայի (հունարենից. հիդրո- ջուր, լիզիսքայքայում, քայքայում):

Հիդրոլիզը ջրի միջոցով նյութի նյութափոխանակության տարրալուծման ռեակցիան է։

ենթարկվում են հիդրոլիզի տարբեր նյութերանօրգանական - մետաղների աղեր, կարբիդներ և հիդրիդներ, ոչ մետաղների հալոգենիդներ. օրգանական - հալոալկաններ, եթերներ և ճարպեր, ածխաջրեր, սպիտակուցներ, պոլինուկլեոտիդներ:

Աղերի ջրային լուծույթներն ունեն տարբեր pH արժեքներ և տարբեր տեսակի միջավայրեր՝ թթվային ($pH 7$), չեզոք ($pH = 7$): Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջրային լուծույթներում աղերը կարող են հիդրոլիզ անցնել։

Հիդրոլիզի էությունը վերածվում է փոխանակման քիմիական փոխազդեցությունջրի մոլեկուլներով աղի կատիոններ կամ անիոններ։ Այս փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է ցածր տարանջատվող միացություն (թույլ էլեկտրոլիտ)։ Իսկ աղի ջրային լուծույթում առաջանում է ազատ $H^(+)$ կամ $OH^(-)$ իոնների ավելցուկ, իսկ աղի լուծույթը դառնում է համապատասխանաբար թթվային կամ ալկալային։

Աղի դասակարգում

Ցանկացած աղ կարելի է համարել որպես հիմքի և թթվի փոխազդեցության արդյունք: Օրինակ՝ $KClO$ աղը գոյանում է $KOH$-ի ուժեղ հիմքից և $HClO$ թույլ թթվից։

Կախված հիմքի և թթվի հզորությունից՝ կարելի է առանձնացնել չորս տեսակի աղեր.

Հաշվի առեք աղերի վարքագիծը տարբեր տեսակներլուծման մեջ։

1. Հզոր հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղեր։

Օրինակ, կալիումի ցիանիդ աղը $KCN$ ձևավորվում է $KOH$ ամուր հիմքով և թույլ թթվով $HCN$:

$(KOH)↙(\text"ուժեղ միաթթվային հիմք")←KCN→(HCN)↙(\text"թույլ միաթթու թթու")$

1) ջրի մոլեկուլների թեթև շրջելի տարանջատում (շատ թույլ ամֆոտերային էլեկտրոլիտ), որը կարելի է գրել պարզեցված ձևով՝ օգտագործելով հավասարումը.

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$

$KCN=K^(+)+CN^(-)$

Այս պրոցեսների ընթացքում ձևավորված $H^(+)$ և $CN^(-)$ իոնները փոխազդում են միմյանց հետ՝ միանալով թույլ էլեկտրոլիտի մոլեկուլներին՝ հիդրոցյանաթթվի $HCN$, իսկ հիդրօքսիդը՝ $OH^(-)$: իոնը մնում է լուծույթում՝ դրանով իսկ դարձնելով այն ալկալային։ Հիդրոլիզը տեղի է ունենում $CN^(-)$ անիոնում։

Մենք գրում ենք ընթացող գործընթացի (հիդրոլիզ) ամբողջական իոնային հավասարումը.

$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$

Այս գործընթացը շրջելի է և քիմիական հավասարակշռությունտեղափոխվել է ձախ (դեպի սկզբնական նյութերի առաջացումը), քանի որ ջուրը շատ ավելի թույլ էլեկտրոլիտ է, քան հիդրոցյանաթթուն $HCN$:

$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$

Հավասարումը ցույց է տալիս, որ.

ա) լուծույթում կան ազատ հիդրօքսիդի իոններ $OH^(-)$, և դրանց կոնցենտրացիան ավելի մեծ է, քան մաքուր ջուր, ուստի աղի լուծույթը $KCN$ ունի ալկալային միջավայր($pH > 7$);

բ) $CN^(-)$ իոնները մասնակցում են ջրի հետ ռեակցիային, որի դեպքում ասում են, որ կա անիոնային հիդրոլիզ. Անիոնների այլ օրինակներ, որոնք արձագանքում են ջրի հետ.

Դիտարկենք նատրիումի կարբոնատի հիդրոլիզը $Na_2CO_3$:

$(NaOH)↙(\text"ուժեղ միաթթվային հիմք")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"թույլ երկհիմնաթթու")$

Աղը հիդրոլիզվում է $CO_3^(2-)$ անիոնում։

$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$

$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$

Հիդրոլիզի արտադրանք - թթվային աղ$NaHCO_3$ և նատրիումի հիդրօքսիդ $NaOH$:

Նատրիումի կարբոնատի ջրային լուծույթի միջավայրը ալկալային է ($pH > 7$), քանի որ լուծույթում մեծանում է $OH^(-)$ իոնների կոնցենտրացիան։ Թթվային աղը $NaHCO_3$ նույնպես կարող է ենթարկվել հիդրոլիզի, որն ընթանում է շատ փոքր չափով, և այն կարող է անտեսվել։

Ամփոփելու համար այն, ինչ սովորել եք անիոնային հիդրոլիզի մասին.

ա) աղի անիոնում, որպես կանոն, դրանք հակադարձելիորեն հիդրոլիզվում են.

բ) քիմիական հավասարակշռությունը նման ռեակցիաներում խիստ շեղված է դեպի ձախ.

գ) նմանատիպ աղերի լուծույթներում միջավայրի ռեակցիան ալկալային է ($рН > 7$);

դ) թույլ պոլիբազային թթուներով առաջացած աղերի հիդրոլիզի ժամանակ ստացվում են թթվային աղեր.

2. Աղեր առաջացել են ուժեղ թթվից և թույլ հիմքից։

Դիտարկենք ամոնիումի քլորիդի $NH_4Cl$ հիդրոլիզը:

$(NH_3 H_2O)↙(\text«թույլ միաթթվային հիմք»)←NH_4Cl→(HCl)↙(\տեքստ«ուժեղ միաբազային թթու»)$

Աղի ջրային լուծույթում տեղի են ունենում երկու գործընթաց.

1) ջրի մոլեկուլների մի փոքր շրջելի տարանջատում (շատ թույլ ամֆոտերային էլեկտրոլիտ), որը կարելի է գրել պարզեցված ձևով՝ օգտագործելով հավասարումը.

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$

2) աղի ամբողջական տարանջատում (ուժեղ էլեկտրոլիտ).

$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$

Ստացված $OH^(-)$ և $NH_4^(+)$ իոնները փոխազդում են միմյանց հետ՝ ստանալով $NH_3 H_2O$ (թույլ էլեկտրոլիտ), մինչդեռ $H^(+)$ իոնները մնում են լուծույթում՝ առաջացնելով. իր թթվային միջավայրի մեծ մասը:

Լրիվ իոնային հիդրոլիզի հավասարում.

$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3 H_2O$

Գործընթացը շրջելի է, քիմիական հավասարակշռությունը տեղափոխվում է սկզբնական նյութերի ձևավորման ուղղությամբ, քանի որ. ջուր $Н_2О$-ը շատ ավելի թույլ էլեկտրոլիտ է, քան ամոնիակի հիդրատը $NH_3·H_2O$:

Իոնային հիդրոլիզի կրճատ հավասարում.

$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3 H_2O.$

Հավասարումը ցույց է տալիս, որ.

ա) լուծույթում կան անվճար ջրածնի $H^(+)$ իոններ, և դրանց կոնցենտրացիան ավելի մեծ է, քան մաքուր ջրում, ուստի աղի լուծույթն ունի. թթվային միջավայր($ pH

բ) ջրի հետ ռեակցիային մասնակցում են ամոնիումի կատիոնները $NH_4^(+)$. այդ դեպքում ասում են՝ գալիս է կատիոնների հիդրոլիզ.

Ջրի հետ ռեակցիային կարող են մասնակցել նաև բազմալիցքավորված կատիոնները. երկու կրակոց$M^(2+)$ (օրինակ՝ $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), բացառությամբ կատիոնների հողալկալային մետաղներ, երեք կրակոց$M^(3+)$ (օրինակ՝ $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$):

Դիտարկենք նիկելի նիտրատի հիդրոլիզը $Ni(NO_3)_2$:

$(Ni(OH)_2)↙(\text«թույլ երկթթու հիմք»)←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text«ուժեղ միաբազային թթու»)$

Աղը հիդրոլիզվում է $Ni^(2+)$ կատիոնում։

Լրիվ իոնային հիդրոլիզի հավասարում.

$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$

Իոնային հիդրոլիզի կրճատ հավասարում.

$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$

Հիդրոլիզի արտադրանք - հիմնական աղ$NiOHNO_3$ և Ազոտական ​​թթու$HNO_3$.

Նիկելի նիտրատի ջրային լուծույթի միջավայրը թթվային է ($ pH

$NiOHNO_3$ աղի հիդրոլիզը շատ ավելի քիչ է ընթանում և կարող է անտեսվել:

Ամփոփելու համար, թե ինչ եք սովորել կատիոնների հիդրոլիզի մասին.

ա) աղի կատիոնով, որպես կանոն, դրանք հիդրոլիզվում են շրջելի.

բ) ռեակցիաների քիմիական հավասարակշռությունը խիստ թեքված է դեպի ձախ.

գ) միջավայրի ռեակցիան նման աղերի լուծույթներում թթվային է ($ pH

դ) թույլ բազմաթթվային հիմքերով առաջացած աղերի հիդրոլիզի ժամանակ ստացվում են հիմնային աղեր.

3. Թույլ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղեր։

Ձեզ համար ակնհայտորեն արդեն պարզ է, որ նման աղերը հիդրոլիզ են անցնում ինչպես կատիոնում, այնպես էլ անիոնում։

Թույլ հիմքային կատիոնը ջրի մոլեկուլներից կապում է $OH^(-)$ իոնները՝ առաջանալով թույլ հիմք; Թույլ թթվի անիոնը ջրի մոլեկուլներից կապում է $H^(+)$ իոնները՝ առաջանալով թույլ թթու. Այս աղերի լուծույթների ռեակցիան կարող է լինել չեզոք, թեթևակի թթվային կամ թեթևակի ալկալային։ Դա կախված է երկու թույլ էլեկտրոլիտների՝ թթուների և հիմքերի դիսոցման հաստատուններից, որոնք առաջանում են հիդրոլիզի արդյունքում։

Օրինակ՝ դիտարկենք երկու աղերի հիդրոլիզը՝ ամոնիումի ացետատ $NH_4(CH_3COO)$ և ամոնիումի ֆորմատ $NH_4(HCOO)$:

1) $(NH_3 H_2O)↙(\text"թույլ միաթթվային հիմք")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\տեքստ"ուժեղ միաբազային թթու");$

2) $(NH_3 H_2O)↙(\text"թույլ միաթթվային հիմք")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\տեքստ"թույլ միաբազային թթու").$

Այս աղերի ջրային լուծույթներում թույլ բազային կատիոնները $NH_4^(+)$ փոխազդում են հիդրօքսիդի իոնների հետ՝ $OH^(-)$ (հիշենք, որ ջուրը տարանջատում է $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$), և $CH_3COO^(-)$ և $HCOO^(-)$ թույլ թթուները անիոնները փոխազդում են $Н^(+)$ կատիոնների հետ՝ ձևավորելով թույլ թթուների մոլեկուլներ՝ քացախային $CH_3COOH$ և ձևային $HCOOH$:

Եկեք գրենք իոնային հավասարումներհիդրոլիզ:

1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3 H_2O;$

2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCOOH.$

Այս դեպքերում հիդրոլիզը նույնպես շրջելի է, բայց հավասարակշռությունը տեղափոխվում է դեպի հիդրոլիզի արտադրանքի ձևավորում՝ երկու թույլ էլեկտրոլիտ։

Առաջին դեպքում լուծույթը չեզոք է ($рН = 7$), քանի որ $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3 H_2O)=1.8 10^(-5)$: Երկրորդ դեպքում լուծույթի միջավայրը թույլ թթվային է ($ pH

Ինչպես արդեն նկատել եք, աղերի մեծ մասի հիդրոլիզը շրջելի գործընթաց է։ Քիմիական հավասարակշռության վիճակում հիդրոլիզվում է աղի միայն մի մասը։ Այնուամենայնիվ, որոշ աղեր ամբողջությամբ քայքայվում են ջրի միջոցով, այսինքն. դրանց հիդրոլիզը անշրջելի գործընթաց է:

«Ջրում թթուների, հիմքերի և աղերի լուծելիությունը» աղյուսակում դուք կգտնեք նշում՝ «քայքայվել ջրային միջավայրում» - սա նշանակում է, որ նման աղերը ենթարկվում են անդառնալի հիդրոլիզացման: Օրինակ, ալյումինի սուլֆիդ $Al_2S_3$ ջրի մեջ ենթարկվում է անշրջելի հիդրոլիզ, քանի որ $H^(+)$ իոնները, որոնք հայտնվում են կատիոնում հիդրոլիզի ժամանակ, կապված են $OH^(-)$ իոններով, որոնք առաջանում են անիոնում հիդրոլիզի ժամանակ։ Սա ուժեղացնում է հիդրոլիզը և հանգեցնում չլուծվող ալյումինի հիդրօքսիդի և ջրածնի սուլֆիդի գազի ձևավորմանը.

$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$

Հետևաբար, ալյումինի սուլֆիդ $Al_2S_3$ չի կարող ստացվել փոխանակման ռեակցիայի միջոցով երկու աղերի ջրային լուծույթների միջև, օրինակ՝ ալյումինի քլորիդ $AlCl_3$ և նատրիումի սուլֆիդ $Na_2S$։

Հնարավոր են նաև անդառնալի հիդրոլիզի այլ դեպքեր, դրանք դժվար չէ կանխատեսել, քանի որ գործընթացի անշրջելիության համար անհրաժեշտ է, որ հիդրոլիզի արտադրանքներից գոնե մեկը դուրս գա ռեակցիայի ոլորտից։

Ամփոփելու համար, թե ինչ եք սովորել ինչպես կատիոնների, այնպես էլ անիոնների հիդրոլիզի մասին.

ա) եթե աղերը և՛ կատիոնի, և՛ անիոնի կողմից հակադարձելիորեն հիդրոլիզվում են, ապա հիդրոլիզի ռեակցիաներում քիմիական հավասարակշռությունը տեղափոխվում է աջ.

բ) միջավայրի ռեակցիան կամ չեզոք է, կամ թեթևակի թթվային, կամ թեթևակի ալկալային, որը կախված է ձևավորված հիմքի և թթվի դիսոցման հաստատունների հարաբերակցությունից.

գ) աղերը կարող են հիդրոլիզացվել ինչպես կատիոնի, այնպես էլ անիոնի կողմից անդառնալիորեն, եթե հիդրոլիզի արտադրանքներից առնվազն մեկը դուրս է գալիս ռեակցիայի ոլորտից:

4. Հզոր հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղերը հիդրոլիզ չեն անցնում։

Դուք ակնհայտորեն ինքներդ եք եկել այս եզրակացության:

Դիտարկենք $KCl$-ի պահվածքը կալիումի քլորիդի լուծույթում:

$(KOH)↙(\text"ուժեղ միաթթվային հիմք")←KCl→(HCl)↙(\text"ուժեղ միաբազային թթու").$

Ջրային լուծույթում աղը տարանջատվում է իոնների ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), սակայն ջրի հետ փոխազդեցության դեպքում թույլ էլեկտրոլիտ չի կարող առաջանալ։ Լուծման միջավայրը չեզոք է ($рН=7$), քանի որ $H^(+)$ և $OH^(-)$ իոնների կոնցենտրացիաները լուծույթում հավասար են, ինչպես մաքուր ջրում։

Նման աղերի այլ օրինակներ կարող են լինել ալկալիական մետաղների հալոգենիդները, նիտրատները, պերքլորատները, սուլֆատները, քրոմատները և երկքրոմատները, հողալկալիական մետաղների հալոգենիդները (բացի ֆտորիդներից), նիտրատները և պերքլորատները:

Հարկ է նաև նշել, որ հակադարձելի հիդրոլիզի ռեակցիան ամբողջությամբ ենթարկվում է Լե Շատելիեի սկզբունքին։ Ահա թե ինչու աղի հիդրոլիզը կարող է ուժեղացվել(և նույնիսկ այն անշրջելի դարձնել) հետևյալ եղանակներով.

ա) ավելացնել ջուր (նվազեցնել կոնցենտրացիան);

բ) տաքացնել լուծույթը՝ այդպիսով մեծացնելով ջրի էնդոթերմային տարանջատումը.

$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ կՋ,

ինչը նշանակում է, որ աճում է աղի հիդրոլիզի համար անհրաժեշտ $H^(+)$ և $OH^(-)$ քանակությունը;

գ) հիդրոլիզի արտադրանքներից մեկը միացնել քիչ լուծվող միացության մեջ կամ հեռացնել արտադրանքներից մեկը գազային փուլ. Օրինակ՝ $NH_4CN$ ամոնիումի ցիանիդի հիդրոլիզը մեծապես կուժեղացվի ամոնիակի հիդրատի տարրալուծմամբ՝ $NH_3$ ամոնիակի և ջրի $H_2O$ ձևավորմամբ.

$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCN.$

$NH_3()↖(⇄)H_2$

Աղի հիդրոլիզ

Լեգենդ:

Հիդրոլիզը կարող է ճնշվել (էականորեն կրճատվել է հիդրոլիզի ենթարկվող աղի քանակը) հետևյալ կերպ.

ա) բարձրացնել լուծվող նյութի կոնցենտրացիան.

բ) հովացնել լուծույթը (հիդրոլիզը թուլացնելու համար աղի լուծույթները պետք է պահվեն խտացված և ցածր ջերմաստիճաններում);

գ) լուծույթի մեջ ներմուծել հիդրոլիզի արտադրանքներից մեկը. օրինակ՝ թթվացնել լուծույթը, եթե դրա միջավայրը թթվային է հիդրոլիզի արդյունքում, կամ ալկալացնել, եթե այն ալկալային է։

Հիդրոլիզի նշանակությունը

Աղերի հիդրոլիզը ունի և՛ գործնական, և՛ կենսաբանական նշանակություն. Հին ժամանակներից մոխիրը օգտագործվել է որպես լվացող միջոց։ Մոխիրը պարունակում է կալիումի կարբոնատ $K_2CO_3$, որը հիդրոլիզվում է որպես անիոն ջրում, ջրային լուծույթը դառնում է օճառ՝ հիդրոլիզի ժամանակ առաջացած $OH^(-)$ իոնների շնորհիվ։

Ներկայումս մենք առօրյա կյանքում օգտագործում ենք օճառ, լվացքի փոշիներ և այլ լվացող միջոցներ։ Օճառի հիմնական բաղադրիչը բարձր ճարպաթթուների նատրիումի և կալիումի աղերն են։ կարբոքսիլաթթուներստեարատներ, պալմիտատներ, որոնք հիդրոլիզացված են։

Նատրիումի ստեարատի $C_(17)H_(35)COONa$ հիդրոլիզն արտահայտվում է հետևյալ իոնային հավասարմամբ.

$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,

դրանք. լուծումը մի փոքր ալկալային է:

Լվացքի փոշիների և այլ լվացող միջոցների բաղադրությանը հատուկ ավելացնում են աղեր։ անօրգանական թթուներ(ֆոսֆատներ, կարբոնատներ), որոնք ուժեղացնում են լվացման ազդեցությունը՝ մեծացնելով միջավայրի pH-ը։

Աղերը, որոնք ստեղծում են լուծույթի անհրաժեշտ ալկալային միջավայրը, պարունակվում են լուսանկարչական մշակողի մեջ: Դրանք են նատրիումի կարբոնատ $Na_2CO_3$, կալիումի կարբոնատ $K_2CO_3$, բորակ $Na_2B_4O_7$ և անիոնի կողմից հիդրոլիզացված այլ աղեր։

Եթե ​​հողի թթվայնությունը անբավարար է, բույսերի մոտ առաջանում է հիվանդություն՝ քլորոզ։ Դրա նշաններն են տերևների դեղնացում կամ սպիտակեցում, աճի և զարգացման ուշացում: Եթե ​​$pH_(հող) > 7,5$, ապա դրան ավելացվում է ամոնիումի սուլֆատ $(NH_4)_2SO_4$ պարարտանյութ, որը հողում անցնող կատիոնի կողմից հիդրոլիզի պատճառով բարձրացնում է թթվայնությունը.

$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O$

անգնահատելի կենսաբանական դերորոշ աղերի հիդրոլիզ, որոնք կազմում են մեր մարմինը: Օրինակ, արյան բաղադրությունը ներառում է բիկարբոնատ և նատրիումի ջրածնային ֆոսֆատ աղեր: Նրանց դերը շրջակա միջավայրի որոշակի արձագանքի պահպանումն է: Սա տեղի է ունենում հիդրոլիզի գործընթացների հավասարակշռության փոփոխության պատճառով.

$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$

$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$

Եթե ​​արյան մեջ կա $H^(+)$ իոնների ավելցուկ, ապա դրանք կապվում են $OH^(-)$ հիդրօքսիդի իոնների հետ, իսկ հավասարակշռությունը տեղափոխվում է աջ։ $OH^(-)$ հիդրօքսիդի իոնների ավելցուկի դեպքում հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ձախ։ Դրա շնորհիվ առողջ մարդու արյան թթվայնությունը փոքր-ինչ տատանվում է։

Մեկ այլ օրինակ՝ մարդու թուքը պարունակում է $HPO_4^(2-)$ իոններ։ Դրանց շնորհիվ բերանի խոռոչում պահպանվում է որոշակի միջավայր ($рН=7-7,5$)։

աղ - Սրանք իոնային միացություններ են, երբ մտնում են ջուրը, տարանջատվում են իոնների։ Ջրային լուծույթում այս իոնները ՀԻԴՐԱՏՎԱԾ են՝ շրջապատված ջրի մոլեկուլներով:

Գտա դա Շատ աղերի ջրային լուծույթները չեզոք չեն, բայց թեթևակի թթվային կամ ալկալային են:

Դրա բացատրությունը աղի իոնների փոխազդեցությունն է ջրի հետ։ Այս գործընթացը կոչվում է ՀԻԴՐՈԼԻԶ.

Ձևավորվել են կատիոններ և անիոններ թույլ հիմք կամ թույլ թթու, փոխազդում են ջրի հետ՝ պոկելով նրանից H կամ OH։

Սրա պատճառը. ԱՎԵԼԻ ՈՒԺԵՂ կապի ձևավորում, քան հենց ջրի մեջ:

Ջրի հետ կապված աղերը կարելի է բաժանել 4 խմբի.

1) ուժեղ հիմքով և ուժեղ թթվով առաջացած աղ - ՉԻ ՀԻԴՐՈԼԻԶՎԱԾ , միայն լուծման մեջ տարանջատվում է իոնների:Միջինը չեզոք է: ՕՐԻՆԱԿ:Աղերը հիդրոլիզացված չեն՝ NaCl, KNO3, RbBr, Cs2SO4, KClO3 և այլն: Լուծման մեջ այդ աղերը միայն տարանջատել: Cs2SO4 à 2 Cs++SO42-

2) ուժեղ հիմքով և թույլ թթվով առաջացած աղ - հիդրոլիզ անիոնի միջոցով . Թույլ թթվի անիոնը ջրից անջատում է ջրածնի իոնները, կապում դրանք։ Լուծման մեջ կա իոնների ավելցուկ։ OH - ալկալային միջավայր: ՕՐԻՆԱԿ:Աղերը ենթարկվում են անիոնային հիդրոլիզի՝ Na2S, KF, K3PO4, Na2CO3, Cs2SO3, KCN, KClO և այդ թթուների թթվային աղերը: Կ3 PO 4 – թույլ թթվից և ուժեղ հիմքից առաջացած աղ։ Ֆոսֆատային անիոնը հիդրոլիզացված է։ PO4 3- + ՉԻ⇄ HPO42-+OH- Կ3 PO4 + H2O⇄ K2HPO4 + KOH (սա հիդրոլիզի առաջին փուլն է, մյուս 2-ը շատ փոքր չափով են անցնում)

3) աղ,ձևավորվում է թույլ հիմքով և ուժեղ թթվով - հիդրոլիզը կատիոնով . Թույլ հիմքի կատիոնը անջատում է OH- իոնը ջրից և կապում այն։ Լուծույթում մնում է իոնների ավելցուկ H+ - թթվային միջավայր. ՕՐԻՆԱԿ:Աղերը ենթարկվում են կատիոնային հիդրոլիզի՝ CuCl2, NH4Cl, Al(NO3)3, Cr2(SO4)3: Cu ԱՅՍՊԵՍ4 Թույլ հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղ։ Պղնձի կատիոնը հիդրոլիզացված է. Cu+2 + ՉԻ⇄ CuOH+ + Հ+ 2 CuSO4 +2 Հ2 Օ ⇄ (CuOH)2 ԱՅՍՊԵՍ4 + Հ2 ԱՅՍՊԵՍ4

4) թույլ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղ - հիդրոլիզ ԵՎ ԿԱՏԻՈՆ ԵՎ ԱՆԻՈՆ: Եթե ​​արտադրանքներից որևէ մեկը թողարկվում է որպես նստվածք կամ գազ, ապա հիդրոլիզը անշրջելի , եթե երկու հիդրոլիզի արտադրանքը մնում է լուծույթում - հիդրոլիզ շրջելի. ՕՐԻՆԱԿ:Աղերը հիդրոլիզվում են Al2S3,Cr2S3 (անշրջելի): Al2S3 + H2Oà Al(OH)3¯ + H2S­ NH4F, CH3COONH4 (շրջելի) NH4F+H2 Օ⇄ NH4OH + HF

Երկու աղերի փոխադարձ հիդրոլիզ.

Այն առաջանում է, երբ փորձ է արվում փոխանակման ռեակցիայի միջոցով ստանալ աղեր, որոնք ամբողջությամբ հիդրոլիզացված են ջրային լուծույթում։ Այս դեպքում տեղի է ունենում փոխադարձ հիդրոլիզ, այսինքն՝ մետաղի կատիոնը կապում է OH խմբերը, իսկ թթվային անիոնը կապում է H +-ին։

1) +3 օքսիդացման աստիճանով մետաղների աղեր և ցնդող թթուների (կարբոնատներ, սուլֆիդներ, սուլֆիտներ) աղեր.- դրանց փոխադարձ հիդրոլիզի ընթացքում առաջանում է հիդրօքսիդի և գազի նստվածք.

2AlCl3 + 3K2S + 6H2O à 2Al(OH)3¯ + 3H2S + 6KCl

(Fe3+, Cr3+) (SO32-, CO32-) (SO2, CO2)

2) +2 օքսիդացման աստիճանով մետաղների աղեր (բացառությամբ կալցիումի, ստրոնցիումի և բարիումի) և լուծվող կարբոնատներ.նույնպես հիդրոլիզվում են միասին, սակայն այս դեպքում առաջանում է ՀԻՄՆԱԿԱՆ մետաղի ԿԱՐԲՈՆԱՏի նստվածք.

2 CuCl2 + 2Na2CO3 + H2O à (CuOH)2CO3 + CO2 + 4 NaCl

(բոլոր 2+ բացառությամբ Ca, Sr, Ba)

Հիդրոլիզի գործընթացի բնութագրերը.

1) հիդրոլիզի պրոցեսն է շրջելի, ընթանում է ոչ թե մինչև վերջ, այլ միայն մինչև ՀԱՎԱՍԱՐԱԿՈՒԹՅԱՆ պահը;

2) հիդրոլիզի պրոցեսը չեզոքացման ռեակցիայի հակառակն է, հետևաբար՝ հիդրոլիզը. էնդոթերմիկգործընթաց (առաջանում է ջերմության կլանմամբ):

KF + H2O ⇄ HF + KOH - Ք

Ո՞ր գործոններն են ուժեղացնում հիդրոլիզը:

1. Ջեռուցում -ջերմաստիճանի բարձրացմամբ հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ԷՆԴԵՐՄԻԿ ռեակցիա - հիդրոլիզը ուժեղանում է.

2. Ջրի ավելացում- քանի որ ջուրը հիդրոլիզի ռեակցիայի մեկնարկային նյութն է, լուծույթի նոսրացումը ուժեղացնում է հիդրոլիզը:

Ինչպե՞ս ճնշել (թուլացնել) հիդրոլիզի գործընթացը:

Հաճախ անհրաժեշտ է լինում հիդրոլիզը կանխելու համար։ Սրա համար:

1. Կատարեք լուծում ամենակենտրոնացածը (նվազեցնել ջրի քանակը);

2. Հավասարակշռությունը ձախ տեղափոխելու համար ավելացնել հիդրոլիզի արտադրանքներից մեկը –թթուեթե կա հիդրոլիզ կա կատիոնում կամ ալկալի,եթե կա անիոնային հիդրոլիզ.

Օրինակ՝ ինչպե՞ս ճնշել ալյումինի քլորիդի հիդրոլիզը:

ալյումինի քլորիդAlCl3 - սա թույլ հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղ է, որը հիդրոլիզվում է կատիոնում.

Ալ+3 + ՀՈՀ ⇄ AlOH +2 + Հ+

Չորեքշաբթի թթու է: Հետևաբար, հիդրոլիզը ճնշելու համար պետք է ավելացվի ավելի շատ թթու: Բացի այդ, լուծումը պետք է պատրաստվի հնարավորինս խտացված: