За да разберем как протича хидролизата на солите в техните водни разтвори, първо даваме дефиниция на този процес.
Определение и характеристики на хидролизата
Този процес включва химическо действие на водни йони със солни йони, в резултат на което се образува слаба основа (или киселина) и реакцията на средата се променя. Всяка сол може да бъде представена като продукт на химична реакция на основа и киселина. В зависимост от тяхната сила има няколко варианта за хода на процеса.
Видове хидролиза
В химията се разглеждат три типа реакции между сол и водни катиони. Всеки процес се извършва с промяна в pH на средата, така че се очаква да се използват различни видове индикатори за определяне на pH стойността. Например, лилав лакмус се използва за киселинна реакция, фенолфталеинът е подходящ за алкална реакция. Нека анализираме по-подробно характеристиките на всеки вариант на хидролиза. Силните и слабите основи могат да бъдат определени от таблицата за разтворимост, а силата на киселините може да се определи от таблицата.
Катионна хидролиза
Като пример за такава сол, разгледайте железен хлорид (2). Желязният (2) хидроксид е слаба основа, докато солната киселина е силна основа. В процеса на взаимодействие с вода (хидролиза) се получава образуването на основна сол (железен хидроксохлорид 2) и също се образува солна киселина. В разтвора се появява кисела среда, която може да се определи със син лакмус (рН по-малко от 7). В този случай самата хидролиза протича през катиона, тъй като се използва слаба основа.
Нека дадем още един пример за хидролиза за описания случай. Помислете за солта на магнезиевия хлорид. Магнезиевият хидроксид е слаба основа, докато солната киселина е силна основа. В процеса на взаимодействие с водните молекули магнезиевият хлорид се превръща в основна сол (хидроксохлорид). Магнезиевият хидроксид, чиято обща формула е M(OH)2, е слабо разтворим във вода, но силната солна киселина придава на разтвора кисела среда.
Анионна хидролиза
Следващият вариант на хидролиза е типичен за солта, която се образува от силна основа (алкал) и слаба киселина. Като пример за този случай помислете за натриев карбонат.
Тази сол съдържа силна натриева основа и слаба въглеродна киселина. Взаимодействието с водните молекули протича с образуването на кисела сол - натриев бикарбонат, тоест настъпва хидролиза на аниона. Освен това в разтвора се образува натриев хидроксид, което прави разтвора алкален.
Нека дадем друг пример за този случай. Калиевият сулфит е сол, която се образува от силна основа - каустик калий, както и от слабасярна киселина. В процеса на взаимодействие с вода (по време на хидролиза) се получава образуването на калиев хидросулфит (киселинна сол) и калиев хидроксид (алкал). Средата в разтвора ще бъде алкална, можете да го потвърдите с фенолфталеин.
Обща хидролиза
Солта на слаба киселина и слаба основа претърпява пълна хидролиза. Нека се опитаме да разберем каква е неговата особеност и какви продукти ще се образуват в резултат на тази химическа реакция.
Нека анализираме хидролизата на слаба основа и слаба киселина, като използваме алуминиев сулфид като пример. Тази сол се образува от алуминиев хидроксид, който е слаба основа, както и от слаба сярна киселина. При взаимодействие с вода се наблюдава пълна хидролиза, в резултат на което се образува газообразен сероводород, както и алуминиев хидроксид под формата на утайка. Такова взаимодействие се случва както в катиона, така и в аниона, така че тази опция за хидролиза се счита за завършена.
Също така, магнезиевият сулфид може да бъде цитиран като пример за взаимодействието на този вид сол с вода. Тази сол съдържа магнезиев хидроксид, формулата й е Mg (OH) 2. Това е слаба основа, неразтворима във вода. Освен това в магнезиевия сулфид има хидросулфидна киселина, която е слаба. При взаимодействие с вода настъпва пълна хидролиза (според катиона и аниона), в резултат на което се образува магнезиев хидроксид под формата на утайка, а сероводородът също се отделя под формата на газ.
Ако разгледаме хидролизата на солта, която се образува от силна киселина и силнаоснова, трябва да се отбележи, че не изтича. Средата в разтвори на соли като натриев хлорид, калиев нитрат остава неутрална.
Заключение
Силни и слаби основи, киселини, които образуват соли, влияят върху резултата от хидролизата, реакцията на средата в получения разтвор. Подобни процеси са широко разпространени в природата.
Хидролизата е от особено значение при химическата трансформация на земната кора. Съдържа метални сулфиди, които са слабо разтворими във вода. При хидролизирането им се образува сероводород, който се отделя в процеса на вулканична дейност на повърхността на земята.
Силикатните скали при прехода към хидроксиди причиняват постепенно разрушаване на скалите. Например, минерал като малахит е продукт от хидролизата на медни карбонати.
Интензивен процес на хидролиза се случва и в океаните. Магнезиевите и калциевите бикарбонати, които се изнасят от вода, имат леко алкална среда. При такива условия процесът на фотосинтеза в морските растения протича добре, морските организми се развиват по-интензивно.
В маслото има примеси от вода и соли на калций и магнезий. В процеса на нагряване на масло те взаимодействат с водна пара. По време на хидролизата се образува хлороводород, чието взаимодействие с метала причинява разрушаване на оборудването.
