Как да запиша уравнението на хидролизата на солите? Тази тема често създава трудности за завършилите средни училища, които избират химия за изпит. Нека анализираме основните видове хидролиза, да разгледаме правилата за съставяне на молекулярни и йонни уравнения.
Определение
Хидролизата е реакция между вещество и вода, придружена от комбиниране на компоненти на оригиналното вещество с него. Тази дефиниция показва, че този процес протича не само в неорганичните вещества, той е характерен и за органичните съединения.
Например, уравнението на реакцията на хидролиза е написано за въглехидрати, естери, протеини, мазнини.
Хидролизна стойност
Всички химични взаимодействия, които се наблюдават в процеса на хидролиза, се използват в различни индустрии. Например, този процес се използва за отстраняване на груби и колоидни примеси от водата. За тези цели се използват специални утайки от алуминиеви и железни хидроксиди, които се получават чрез хидролиза на сулфати и хлориди на тези метали.
Какво друго значение имахидролиза? Уравнението на този процес показва, че тази реакция е в основата на храносмилателните процеси на всички живи същества. Основната част от енергията, от която тялото се нуждае, е фокусирана като АТФ. Освобождаването на енергия е възможно благодарение на процеса на хидролиза, в който участва АТФ.
Процесни функции
Молекулното уравнение на хидролизата на солта е написано като обратима реакция. В зависимост от това коя основа и киселина се образува неорганичната сол, има различни варианти за протичането на този процес.
Образуваните соли влизат в такова взаимодействие:
- мек хидроксид и активна киселина (и обратно);
- летлива киселина и активна основа.
Не можете да напишете уравнението за йонна хидролиза за соли, които се образуват от активна киселина и основа. Причината е, че същността на неутрализацията се свежда до образуването на вода от йони.
Характеристика на процеса
Как може да се опише хидролизата? Уравнението на този процес може да се разгледа на примера на сол, която се образува от едновалентен метал и едноосновна киселина.
Ако киселина е представена като HA и основа е MON, тогава солта, която образуват, е MA.
Как може да се напише хидролиза? Уравнението е написано в молекулярна и йонна форма.
За разредени разтвори се използва константата на хидролиза, която се определя като съотношението на броя на моловетесоли, участващи в хидролизата, до общия им брой. Стойността му зависи от това коя киселина и основа образуват солта.
Анионна хидролиза
Как да напиша уравнението за молекулярна хидролиза? Ако солта съдържа активен хидроксид и летлива киселина, резултатът от взаимодействието ще бъде алкална и киселинна сол.
Типичен е процесът с натриев карбонат, който произвежда алкална и киселинна сол.
Като се има предвид, че разтворът съдържа аниони от хидроксилната група, разтворът е алкален, анионът е хидролизиран.
Пример за процес
Как да запиша такава хидролиза? Уравнението на процеса за железен сулфат (2) предполага образуването на сярна киселина и железен сулфат (2).
Разтворът е кисел, създаден от сярна киселина.
Обща хидролиза
Молекулни и йонни уравнения за хидролизата на соли, които се образуват от неактивна киселина и същата основа, предполагат образуването на съответните хидроксиди. Например, за алуминиев сулфид, образуван от амфотерен хидроксид и летлива киселина, реакционните продукти ще бъдат алуминиев хидроксид и сероводород. Решението е неутрално.
Последователност от действия
Има определен алгоритъм, след който учениците от гимназията ще могат точно да определят вида на хидролизата, да идентифицират реакцията на средата, както и да записват продуктите от протичащата реакция. Първо трябва да определите типаобработвайте и записвайте процеса на продължаваща дисоциация на солта.
Например, за меден сулфат (2), разлагането на йони е свързано с образуването на меден катион и анион на сулфат.
Тази сол се образува от слаба основа и активна киселина, така че процесът протича по протежение на катиона (слаб йон).
След това се записва молекулярното и йонното уравнение на протичащия процес.
За да се определи реакцията на средата, е необходимо да се състави йонен изглед на протичащия процес.
Продуктите на тази реакция са: меден хидроксосулфат (2) и сярна киселина, така че разтворът се характеризира с киселинна реакция на средата.
Хидролизата заема специално място сред различните обменни реакции. В случай на соли този процес може да се представи като обратимо взаимодействие на йони на вещество с хидратираща обвивка. В зависимост от силата на това въздействие, процесът може да продължи с различна интензивност.
Донор-акцепторни връзки се появяват между катиони и водни молекули, които ги хидратират. Кислородните атоми, съдържащи се във водата, ще действат като донор, тъй като имат несподелени електронни двойки. Акцепторите ще бъдат катиони, които имат свободни атомни орбитали. Зарядът на катиона определя неговия поляризационен ефект върху водата.
Слаба водородна връзка се образува между аниони и HOH диполи. При силно действие на аниони е възможно пълно откъсване от протонната молекула, което води до образуване на киселина или анион от типа HCO3‾. Хидролизата е обратим и ендотермичен процес.
Видове въздействие върху солтаводни молекули
Всички аниони и катиони, имащи незначителни заряди и значителни размери, имат лек поляризиращ ефект върху водните молекули, така че практически няма реакция във воден разтвор. Като пример за такива катиони могат да се споменат хидроксилни съединения, които са основи.
Нека отделим металите от първата група от основната подгрупа на таблицата на Д. И. Менделеев. Анионите, които отговарят на изискванията, са киселинни остатъци от силни киселини. Солите, които се образуват от активни киселини и основи, не се подлагат на процес на хидролиза. За тях процесът на дисоциация може да бъде записан като:
H2O=H+ + OH‾
Разтворите на тези неорганични соли имат неутрална среда, поради което по време на хидролиза не се наблюдава разрушаване на солите.
За органични соли, образувани от аниона на слаба киселина и алкален катион, се наблюдава хидролиза на аниона. Като пример за такава сол, помислете за калиев ацетат CH3COOK.
Свързване на CH3COOCOO- ацетатни йони с водородни протони в молекули на оцетна киселина, която е слаб електролит, се наблюдава. В разтвора се наблюдава натрупване на значително количество хидроксидни йони, в резултат на което той придобива алкална реакция на средата. Калиевият хидроксид е силен електролит, така че не може да бъде свързан, pH > 7.
Молекулното уравнение на текущия процес е:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
За да се разбере същността на взаимодействието между веществата, е необходимо да се състави пълно и намалено йонно уравнение.
Na2S солта се характеризира със стъпаловиден процес на хидролиза. Като се има предвид, че солта се образува от силна алкална (NaOH) и двуосновна слаба киселина (H2S), в разтвора се наблюдава свързването на сулфидния анион от водни протони и натрупването на хидроксилни групи. В молекулярна и йонна форма този процес ще изглежда така:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Първата стъпка. S2− + HON=HS− + OH−
Втора стъпка. HS− + HON=H2S + OH−
Въпреки възможността за двуетапна хидролиза на тази сол при нормални условия, вторият етап от процеса практически не протича. Причината за това явление е натрупването на хидроксилни йони, които придават на разтвора слабо алкална среда. Това допринася за изместване на химичното равновесие според принципа на Льо Шателие и предизвиква реакция на неутрализация. В тази връзка хидролизата на солите, които се образуват от алкали и слаба киселина, може да бъде потисната от излишък на алкали.
В зависимост от поляризиращия ефект на анионите е възможно да се повлияе на интензивността на хидролизата.
За соли, съдържащи силни киселинни аниони и слаби основни катиони, се наблюдава катионна хидролиза. Например, подобен процес може да се разглежда при амониев хлорид. Процесът може да бъде представен по следния начинформа:
молекулно уравнение:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
кратко йонно уравнение:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Поради факта, че в разтвора се натрупват протони, в него се създава кисела среда. За да се измести равновесието наляво, в разтвора се въвежда киселина.
За сол, образувана от слаб катион и анион, протичането на пълна хидролиза е типично. Например, разгледайте хидролизата на амониев ацетат CH3COONH4. В йонна форма взаимодействието има формата:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
В заключение
В зависимост от това коя киселина и основа се образува солта, процесът на реакция с водата има определени разлики. Например, когато солта се образува от слаби електролити и когато те взаимодействат с вода, се образуват летливи продукти. Пълната хидролиза е причината да не е възможно да се приготвят някои солеви разтвори. Например за алуминиев сулфид можете да напишете процеса като:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Такава сол може да се получи само по "сух метод", като се използва нагряване на прости вещества съгласно схемата:
2Al + 3S=Al2S3
За да се избегне разлагането на алуминиевия сулфид, е необходимо да се съхранява в херметически затворени контейнери.
В някои случаи процесът на хидролиза е доста труден, така че молекулярниятуравненията на този процес имат условен вид. За да се установят надеждно продуктите на взаимодействието, е необходимо да се проведат специални изследвания.
Например, това е типично за многоядрени комплекси от желязо, калай, берилий. В зависимост от посоката, в която трябва да се измести този обратим процес, е възможно да се добавят едноименни йони, да се променя неговата концентрация и температура.
