Kako zapisati jednadžbu hidrolize soli? Ova tema često stvara poteškoće maturantima srednjih škola koji biraju kemiju za ispit. Analizirajmo glavne vrste hidrolize, razmotrimo pravila za sastavljanje molekularnih i ionskih jednadžbi.
Definicija
Hidroliza je reakcija između tvari i vode, praćena kombinacijom komponenti izvorne tvari s njom. Ova definicija ukazuje da se ovaj proces ne događa samo u anorganskim tvarima, već je karakterističan i za organske spojeve.
Na primjer, jednadžba reakcije hidrolize je napisana za ugljikohidrate, estere, proteine, masti.
Vrijednost hidrolize
Sve kemijske interakcije koje se promatraju u procesu hidrolize koriste se u raznim industrijama. Na primjer, ovaj se postupak koristi za uklanjanje grubih i koloidnih nečistoća iz vode. U te svrhe koriste se posebni precipitati hidroksida aluminija i željeza koji se dobivaju hidrolizom sulfata i klorida ovih metala.
Kakve još veze imahidroliza? Jednadžba ovog procesa ukazuje da je ta reakcija osnova probavnih procesa svih živih bića. Glavni dio energije koji je tijelu potreban koncentriran je kao ATP. Oslobađanje energije moguće je zahvaljujući procesu hidrolize u kojem sudjeluje ATP.
Procesne značajke
Molekularna jednadžba hidrolize soli napisana je kao reverzibilna reakcija. Ovisno o tome koja je baza i kiselina nastala anorganska sol, postoje različite opcije za tijek ovog procesa.
Nastale soli ulaze u takvu interakciju:
- blagi hidroksid i aktivna kiselina (i obrnuto);
- hlapiva kiselina i aktivna baza.
Ne možete napisati jednadžbu ionske hidrolize za soli koje nastaju aktivnom kiselinom i bazom. Razlog je taj što se bit neutralizacije svodi na stvaranje vode iz iona.
Procesna karakteristika
Kako se može opisati hidroliza? Jednadžba ovog procesa može se razmotriti na primjeru soli, koju tvore jednovalentni metal i jednobazna kiselina.
Ako je kiselina predstavljena kao HA, a baza je MON, tada je sol koju tvore MA.
Kako se može napisati hidroliza? Jednadžba je napisana u molekularnom i ionskom obliku.
Za razrijeđene otopine koristi se konstanta hidrolize, koja je definirana kao omjer broja molovasoli koje sudjeluju u hidrolizi, na njihov ukupan broj. Njegova vrijednost ovisi o tome koja kiselina i baza čine sol.
Hidroliza aniona
Kako napisati jednadžbu molekularne hidrolize? Ako sol sadrži aktivni hidroksid i hlapljivu kiselinu, rezultat interakcije bit će alkalna i kisela sol.
Tipičan je proces natrijevog karbonata koji proizvodi alkalnu i kiselu sol.
S obzirom da otopina sadrži anione hidroksilne skupine, otopina je alkalna, anion je hidroliziran.
Primjer procesa
Kako zapisati takvu hidrolizu? Jednadžba procesa za željezov sulfat (2) pretpostavlja stvaranje sumporne kiseline i željeznog sulfata (2).
Otopina je kisela, stvorena je sumpornom kiselinom.
Totalna hidroliza
Molekularne i ionske jednadžbe za hidrolizu soli, koje nastaju neaktivnom kiselinom i istom bazom, sugeriraju stvaranje odgovarajućih hidroksida. Na primjer, za aluminijev sulfid formiran od amfoternog hidroksida i hlapljive kiseline, produkti reakcije bit će aluminijev hidroksid i sumporovodik. Rješenje je neutralno.
Slijed radnji
Postoji određeni algoritam prema kojem će srednjoškolci moći točno odrediti vrstu hidrolize, identificirati reakciju medija, a također i zabilježiti produkte reakcije u tijeku. Prvo morate definirati vrstuobraditi i zabilježiti proces tekuće disocijacije soli.
Na primjer, za bakrov sulfat (2), razgradnja na ione je povezana s stvaranjem bakrenog kationa i aniona sulfata.
Ovu sol tvore slaba baza i aktivna kiselina, pa se proces odvija uz kation (slabi ion).
Sljedeće je napisana molekularna i ionska jednadžba procesa u tijeku.
Da bi se odredila reakcija medija, potrebno je sastaviti ionski prikaz procesa koji je u tijeku.
Produkti ove reakcije su: bakrov hidroksosulfat (2) i sumporna kiselina, pa je otopina karakterizirana kiselom reakcijom medija.
Hidroliza ima posebno mjesto među raznim reakcijama razmjene. U slučaju soli, ovaj proces se može predstaviti kao reverzibilna interakcija iona tvari s hidratacijskom ljuskom. Ovisno o jačini ovog utjecaja, proces se može nastaviti s različitim intenzitetom.
Donorsko-akceptorske veze pojavljuju se između kationa i molekula vode koje ih hidratiziraju. Atomi kisika sadržani u vodi djelovat će kao donor, budući da imaju nepodijeljene elektronske parove. Akceptori će biti kationi koji imaju slobodne atomske orbitale. Naboj kationa određuje njegov polarizacijski učinak na vodu.
Slaba vodikova veza nastaje između aniona i HOH dipola. Snažnim djelovanjem aniona moguće je potpuno odvajanje od molekule protona, što dovodi do stvaranja kiseline ili aniona tipa HCO3‾. Hidroliza je reverzibilan i endotermni proces.
Vrste utjecaja na solmolekule vode
Svi anioni i kationi, beznačajnih naboja i značajnih veličina, imaju blagi polarizacijski učinak na molekule vode, tako da u vodenoj otopini praktički nema reakcije. Kao primjer takvih kationa mogu se spomenuti hidroksilni spojevi, koji su alkalije.
Izdvojimo metale prve skupine glavne podskupine tablice D. I. Mendeljejeva. Anioni koji zadovoljavaju zahtjeve su kiseli ostaci jakih kiselina. Soli, koje nastaju aktivnim kiselinama i lužinama, ne prolaze kroz proces hidrolize. Za njih se proces disocijacije može zapisati kao:
H2O=H+ + OH‾
Otopine ovih anorganskih soli imaju neutralno okruženje, stoga se tijekom hidrolize ne opaža uništavanje soli.
Za organske soli koje nastaju anionom slabe kiseline i alkalnim kationom, uočava se hidroliza aniona. Kao primjer takve soli, uzmite kalijev acetat CH3COOK.
Vezivanje CH3COOCOO- acetatnih iona s protonima vodika u molekulama octene kiseline, koja je slab elektrolit, promatra se. U otopini se opaža nakupljanje značajne količine hidroksidnih iona, zbog čega dobiva alkalnu reakciju medija. Kalijev hidroksid je jak elektrolit, pa se ne može vezati, pH > 7.
Molekularna jednadžba tekućeg procesa je:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Da bismo razumjeli suštinu interakcije između tvari, potrebno je sastaviti potpunu i redukovanu ionsku jednadžbu.
Na2S sol karakterizira postupni proces hidrolize. Uzimajući u obzir da sol tvori jaka lužina (NaOH) i dvobazna slaba kiselina (H2S), u otopini se opaža vezanje sulfidnog aniona vodenim protonima i nakupljanje hidroksilnih skupina. U molekularnom i ionskom obliku, ovaj proces će izgledati ovako:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Prvi korak. S2− + HON=HS− + OH−
Drugi korak. HS− + HON=H2S + OH−
Unatoč mogućnosti dvostupanjske hidrolize ove soli u normalnim uvjetima, druga faza procesa praktički se ne odvija. Razlog za ovu pojavu je nakupljanje hidroksilnih iona, koji otopini daju slabo lužnato okruženje. To pridonosi pomaku u kemijskoj ravnoteži prema Le Chatelierovom principu i uzrokuje reakciju neutralizacije. U tom smislu, hidroliza soli, koje nastaju lužinom i slabom kiselinom, može se potisnuti suviškom lužine.
Ovisno o polarizacijskom učinku aniona, moguće je utjecati na intenzitet hidrolize.
Za soli koje sadrže jake kiselinske anione i slabe bazne katione, opaža se hidroliza kationa. Na primjer, sličan proces se može razmotriti na amonijevom kloridu. Proces se može predstaviti na sljedeći načinoblik:
molekularna jednadžba:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
kratka ionska jednadžba:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Zbog činjenice da se protoni nakupljaju u otopini, u njoj se stvara kiselo okruženje. Da bi se ravnoteža pomaknula ulijevo, kiselina se uvodi u otopinu.
Za sol formiranu od slabog kationa i aniona tipičan je tijek potpune hidrolize. Na primjer, razmotrite hidrolizu amonijevog acetata CH3COONH4. U ionskom obliku, interakcija ima oblik:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Zaključak
Ovisno od koje kiseline i baze nastaje sol, proces reakcije s vodom ima određene razlike. Na primjer, kada slab elektroliti stvaraju sol i kada su u interakciji s vodom, nastaju hlapljivi proizvodi. Potpuna hidroliza je razlog zašto nije moguće pripremiti neke otopine soli. Na primjer, za aluminijev sulfid možete zapisati proces kao:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Takva se sol može dobiti samo "suhom metodom", zagrijavanjem jednostavnih tvari prema shemi:
2Al + 3S=Al2S3
Da bi se izbjeglo raspadanje aluminijevog sulfida, potrebno ga je čuvati u hermetički zatvorenim spremnicima.
U nekim slučajevima, proces hidrolize je prilično težak, pa molekularnijednadžbe ovog procesa imaju uvjetni oblik. Kako bi se pouzdano utvrdili produkti interakcije, potrebno je provesti posebna istraživanja.
Na primjer, ovo je tipično za multinuklearne komplekse željeza, kositra, berilija. Ovisno o smjeru u kojem se ovaj reverzibilni proces treba pomaknuti, moguće je dodati istoimene ione, promijeniti njegovu koncentraciju i temperaturu.
