Կալիումի նիտրատը հիդրոլիզվում է Աղի հիդրոլիզ

Ջրային լուծույթում էլեկտրոլիտիկ տարանջատման տեսության համաձայն՝ լուծված նյութի մասնիկները փոխազդում են ջրի մոլեկուլների հետ։ Այս փոխազդեցությունը կարող է հանգեցնել հիդրոլիզի ռեակցիայի:

Հիդրոլիզջրի միջոցով նյութի փոխանակման տարրալուծման ռեակցիան է։

Հիդրոլիզ են անցնում տարբեր նյութեր՝ անօրգանական՝ 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), щелоч­ную (рН >7), չեզոք (рН = 7): Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջրային լուծույթներում աղերը կարող են հիդրոլիզ անցնել։

Հիդրոլիզի էությունըկրճատվում է աղի կատիոնների կամ անիոնների փոխանակման քիմիական փոխազդեցությանը ջրի մոլեկուլների հետ։ 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 ձևավորվում է ուժեղ KOH հիմքով և թույլ թթվով HClO:

Կախված հիմքի և թթվի ուժից՝ կարելի է տարբերակել չորս տեսակի աղեր.

Դիտարկենք տարբեր տեսակի աղերի պահվածքը լուծույթում:

1. Ձևավորված աղեր ամուր հիմքԵվ թույլ թթու.

Օրինակ, կալիումի ցիանիդ աղը KCN ձևավորվում է ուժեղ KOH հիմքով և թույլ թթվով HCN.

Աղի ջրային լուծույթում տեղի են ունենում երկու գործընթաց.

2) աղի ամբողջական տարանջատում (ուժեղ էլեկտրոլիտ).

Այս պրոցեսների ընթացքում ձևավորված H + և CN իոնները փոխազդում են միմյանց հետ՝ կապելով թույլ էլեկտրոլիտի մոլեկուլներին՝ հիդրոցյանաթթվի HCN, մինչդեռ հիդրօքսիդը՝ OH իոնը, մնում է լուծույթում՝ դրանով իսկ առաջացնելով իր ալկալային միջավայրը։ Հիդրոլիզը տեղի է ունենում CN - անիոնի մոտ:

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

Այս գործընթացը շրջելի է, և քիմիական հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ձախ (դեպի սկզբնական նյութերի ձևավորում), քանի որ ջուրը շատ ավելի թույլ էլեկտրոլիտ է, քան հիդրոցիանաթթուն HCN.

Հավասարումը ցույց է տալիս, որ.

1) լուծույթում կան ազատ հիդրօքսիդի իոններ OH -, և դրանց կոնցենտրացիան ավելի մեծ է, քան ներսում մաքուր ջուրԱյսպիսով, KCN աղի լուծույթն ունի ալկալային միջավայր (pH > 7);

2) CN իոնները մասնակցում են ջրի հետ ռեակցիային, որի դեպքում ասում են, որ տեղի է ունենում անիոնային հիդրոլիզ։ Թույլ թթվային անիոնների այլ օրինակներ, որոնք արձագանքում են ջրի հետ, հետևյալն են.

Formic HCOOH - անիոն HCOO -;

Քացախային CH 3 COOH - անիոն CH 3 COO -;

Ազոտային HNO 2 - անիոն NO 2 -;

Ջրածնի սուլֆիդ H 2 S - անիոն S 2-;

Ածուխ H 2 CO 3 - CO 3 2- անիոն;

Ծծմբային H 2 SO 3 - SO 3 2- անիոն:

Դիտարկենք նատրիումի կարբոնատի Na 2 CO 3 հիդրոլիզը.

Աղը հիդրոլիզվում է CO 3 2- անիոնով:

Հիդրոլիզի արտադրանքներն են NaHCO 3 թթվային աղը և նատրիումի հիդրօքսիդ NaOH:

Նատրիումի կարբոնատի ջրային լուծույթի միջավայրը ալկալային է (pH> 7), քանի որ OH-իոնների կոնցենտրացիան լուծույթում մեծանում է։ NaHCO 3 թթվային աղը 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.

1) ըստ աղի անիոնի, որպես կանոն, դրանք հակադարձ հիդրոլիզվում են.

2) քիմիական հավասարակշռությունը նման ռեակցիաներում խիստ տեղափոխվում է ձախ.

3) միջավայրի ռեակցիան նմանատիպ աղերի լուծույթներում ալկալային է (pH > 7);

4) թույլ բազմահիմն թթուներով առաջացած աղերի հիդրոլիզի ժամանակ ստացվում են թթվային աղեր.

2. Ձևավորված աղեր ուժեղ թթուԵվ թույլ հիմք.

Դիտարկենք ամոնիումի քլորիդի NH 4 Cl հիդրոլիզը:

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.

2) աղի ամբողջական տարանջատում (ուժեղ էլեկտրոլիտ).

Ստացված OH - և NH 4 իոնները փոխազդում են միմյանց հետ՝ ստանալով NH 3 H 2 O (թույլ էլեկտրոլիտ), մինչդեռ H + իոնները մնում են լուծույթում՝ դրանով իսկ առաջացնելով դրա թթվային միջավայրը։

Լրիվ իոնային հիդրոլիզի հավասարում.

Գործընթացը շրջելի է, քիմիական հավասարակշռությունը տեղափոխվում է սկզբնական նյութերի ձևավորման ուղղությամբ, քանի որ H 2 O ջուրը շատ ավելի թույլ էլեկտրոլիտ է, քան ամոնիակի հիդրատը NH 3 H 2 O:

Իոնային հիդրոլիզի կրճատ հավասարում.

Հավասարումը ցույց է տալիս, որ.

1) լուծույթում կան ազատ ջրածնի իոններ H+, և դրանց կոնցենտրացիան ավելի մեծ է, քան մաքուր ջրում, ուստի աղի լուծույթն ունի թթվային միջավայր (pH):< 7);

2) ամոնիումի կատիոնները NH + մասնակցում են ջրի հետ ռեակցիային. այս դեպքում ասում ենք, որ կատիոնում կա հիդրոլիզ։

Ջրի հետ ռեակցիային կարող են մասնակցել նաև բազմալիցքավորված կատիոնները՝ կրկնակի լիցքավորված M 2+ (օրինակ՝ Ni 2 +, Cu 2 +, Zn 2+ ...), բացի հողալկալիական մետաղի կատիոններից, եռակի լիցքավորված M 3 + ( օրինակ՝ Fe 3 +, Al 3 +, Cr 3+…):

Դիտարկենք նիկելի նիտրատի Ni(NO 3) 2 հիդրոլիզը, աղի հիդրոլիզը կատիոնով.

Աղը հիդրոլիզվում է Ni 2+ կատիոնում:

Լրիվ իոնային հիդրոլիզի հավասարում.

Կրճատված իոնային հավասարում.

Հիդրոլիզի արտադրանք - հիմնական աղ NiOHNO 3 և Ազոտական ​​թթու HNO3.

Նիկելի նիտրատի ջրային լուծույթի միջավայրը թթվային է (pH< 7), потому что в растворе увеличивается концентрация ионов Н + .

NiOHNO 3 աղի հիդրոլիզը շատ ավելի քիչ է ընթանում և կարող է անտեսվել: Այսպիսով.

1) ըստ կատիոնի՝ աղերը, որպես կանոն, հակադարձ հիդրոլիզվում են.

2) ռեակցիաների քիմիական հավասարակշռությունը խիստ թեքված է դեպի ձախ.

3) միջավայրի ռեակցիան նման աղերի լուծույթներում թթվային է (pH< 7);

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

3. Ձևավորված աղեր թույլ հիմքԵվ թույլ թթու.

Նման աղերը հիդրոլիզ են անցնում ինչպես կատիոնում, այնպես էլ անիոնում։

Թույլ բազային կատիոնը կապում է OH իոնները ջրի մոլեկուլներից՝ ձևավորելով թույլ հիմք; թույլ թթվային անիոնը կապում է H+ իոնները ջրի մոլեկուլներից՝ առաջացնելով 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 3 COO և ամոնիումի ֆորմատ NH 4 HCCO:

Այս աղերի ջրային լուծույթներում թույլ հիմքի NH + կատիոնները փոխազդում են OH - հիդրօքսիդ իոնների հետ (հիշենք, որ ջուրը տարանջատում է H 2 O \u003d H + + OH -), և թույլ թթուների անիոնները CH 3 COO - և HCOO - փոխազդում են: H + կատիոններով թույլ թթուների մոլեկուլների առաջացմամբ՝ քացախային CH 3 COOH և ձևային HCOOH:

Գրենք հիդրոլիզի իոնային հավասարումները.

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

Առաջին դեպքում լուծույթի միջավայրը չեզոք է (pH = 7), քանի որ K d (CH 3 COOH) = K d (NH 3 H 2 O) = 1.8 10 -5: Երկրորդ դեպքում լուծույթը մի փոքր թթվային կլինի (pH< 7), т. к. K д (HCOOH) = 2,1 10 -4 и K д (NH 3 H 2 O) < K д HCOOH), где K д - константа диссоциации.

Աղերի մեծ մասի հիդրոլիզը շրջելի գործընթաց է: Քիմիական հավասարակշռության վիճակում աղի միայն մի մասն է հիդրոլիզվում։ Այնուամենայնիվ, որոշ աղեր ամբողջությամբ քայքայվում են ջրի միջոցով, այսինքն, դրանց հիդրոլիզը անշրջելի գործընթաց է:

Ալյումինի սուլֆիդ Al 2 S 3 ջրի մեջ անցնում է անդառնալի հիդրոլիզ, քանի որ H + իոնները, որոնք հայտնվում են կատիոնի կողմից հիդրոլիզի ժամանակ, կապված են անիոնի կողմից հիդրոլիզի ընթացքում ձևավորված OH իոններով: Սա ուժեղացնում է հիդրոլիզը և հանգեցնում չլուծվող ալյումինի հիդրօքսիդի և ջրածնի սուլֆիդի գազի ձևավորմանը.

Հետևաբար, ալյումինի սուլֆիդ Al 2 S 3 չի կարող ստացվել փոխանակման ռեակցիայի միջոցով երկու աղերի ջրային լուծույթների միջև, օրինակ՝ ալյումինի քլորիդ AlCl 3 և նատրիումի սուլֆիդ Na 2 S։

Հիդրոլիզի արդյունքում և՛ կատիոնի, և՛ անիոնի համար.

1) եթե աղերը և՛ կատիոնի, և՛ անիոնի կողմից հակադարձելիորեն հիդրոլիզացվում են, ապա հիդրոլիզի ռեակցիաներում քիմիական հավասարակշռությունը տեղափոխվում է աջ. միջավայրի ռեակցիան այս դեպքում կա՛մ չեզոք է, կա՛մ թեթևակի թթվային, կա՛մ թեթևակի ալկալային, ինչը կախված է ստացված հիմքի և թթվի տարանջատման հաստատունների հարաբերակցությունից.

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

4. Ձևավորված աղեր ամուր հիմքԵվ ուժեղ թթու, չեն ենթարկվում հիդրոլիզի .

Դիտարկենք «վարքագիծը» կալիումի քլորիդի KCl լուծույթում:

Ջրային լուծույթում աղը բաժանվում է իոնների (KCl \u003d K + + Cl -), բայց ջրի հետ փոխազդելու ժամանակ թույլ էլեկտրոլիտ չի կարող ձևավորվել: Լուծման միջավայրը չեզոք է (pH = 7), քանի որ լուծույթում H + և OH իոնների կոնցենտրացիաները 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 ամբողջությամբենթարկվում է Լե Շատելիեի սկզբունքին . Հետեւաբար, աղի հիդրոլիզը կարող էընդլայնել (և նույնիսկ այն անշրջելի դարձնել) հետևյալ եղանակներով.

1) ավելացնել ջուր (նվազեցնել կոնցենտրացիան);

2) տաքացնել լուծույթը՝ դրանով իսկ մեծացնելով ջրի էնդոթերմային տարանջատումը.

Սա նշանակում է, որ ավելանում է H+-ի և OH-ի քանակը, որոնք անհրաժեշտ են աղի հիդրոլիզի իրականացման համար.

3) հիդրոլիզի արտադրանքներից մեկը կապում է քիչ լուծվող միացության մեջ կամ արտադրանքներից մեկը հանում գազային փուլ. Օրինակ, ամոնիումի ցիանիդի NH 4 CN հիդրոլիզը մեծապես կուժեղանա ամոնիակ հիդրատի տարրալուծմամբ՝ առաջացնելով ամոնիակ NH 3 և ջուր H 2 O:

Հիդրոլիզը կարող էճնշել (էականորեն նվազեցնել հիդրոլիզի ենթարկվող աղի քանակությունը), գործել հետևյալ կերպ.

1) բարձրացնել լուծված նյութի կոնցենտրացիան.

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

3) լուծույթի մեջ ներմուծել հիդրոլիզի արտադրանքներից մեկը. օրինակ՝ թթվացնել լուծույթը, եթե դրա միջավայրը հիդրոլիզի արդյունքում թթվային է, 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 2 CO 3, որը ջրում հիդրոլիզվում է որպես անիոն, ջրային լուծույթը դառնում է օճառ՝ հիդրոլիզի ընթացքում առաջացած OH - իոնների շնորհիվ։

Ներկայումս մենք առօրյա կյանքում օգտագործում ենք օճառ, լվացքի փոշիներ և այլ լվացող միջոցներ։ Օճառի հիմնական բաղադրիչը բարձրագույն ճարպային կարբոքսիլաթթուների նատրիումի և կալիումի աղերն են՝ ստեարատներ, պալմիտատներ, որոնք հիդրոլիզացված են։

Նատրիումի ստեարատի C 17 H 35 COONa հիդրոլիզը արտահայտվում է հետևյալ իոնային հավասարմամբ.

այսինքն, լուծումն ունի մի փոքր ալկալային միջավայր:

Աղերը, որոնք ստեղծում են լուծույթի անհրաժեշտ ալկալային միջավայրը, պարունակվում են լուսանկարչական մշակողի մեջ: Սրանք են նատրիումի կարբոնատ Na 2 CO 3, կալիումի կարբոնատ K 2 CO 3, բորակ Na 2 B 4 O 7 և այլ աղեր, որոնք հիդրոլիզվում են անիոնի երկայնքով։

Եթե ​​հողի թթվայնությունը անբավարար է, բույսերի մոտ առաջանում է հիվանդություն՝ քլորոզ։ Դրա նշաններն են տերևների դեղնացում կամ սպիտակեցում, աճի և զարգացման ուշացում: Եթե ​​pH> 7,5, ապա դրա վրա կիրառվում է ամոնիումի սուլֆատ (NH 4) 2 SO 4 պարարտանյութ, որը նպաստում է հողում անցնող կատիոնի կողմից հիդրոլիզի պատճառով թթվայնության բարձրացմանը.

Մեր օրգանիզմը կազմող որոշ աղերի հիդրոլիզի կենսաբանական դերն անգնահատելի է։

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.

Եթե ​​արյան մեջ կա H + իոնների ավելցուկ, դրանք կապվում են OH - հիդրօքսիդ իոնների հետ, և հավասարակշռությունը տեղափոխվում է աջ: OH հիդրօքսիդի իոնների ավելցուկի դեպքում հավասարակշռությունը տեղափոխվում է ձախ: Դրա շնորհիվ արյան թթվայնությունը առողջ մարդմի փոքր տատանվում է.

Կամ օրինակ՝ մարդու թուքը պարունակում է HPO 4 - իոններ։ Դրանց շնորհիվ բերանի խոռոչում պահպանվում է որոշակի միջավայր (pH = 7-7,5)։

Թեստը հանձնելու համար տեղեկատու նյութ.

Մենդելեևի աղյուսակ

Լուծելիության աղյուսակ

Եվ ցույց տվեք տարբեր ռեակցիաներմիջավայրեր՝ թթվային, ալկալային, չեզոք:

Օրինակ, ալյումինի քլորիդի AlCl 3 ջրային լուծույթն ունի թթվային միջավայր (pH< 7), раствор карбоната калия K 2 СО 3 - щелочную среду (pН >7), նատրիումի քլորիդի NaCl և կապարի նիտրիտ Pb (NO 2) 2 լուծույթներ - չեզոք միջավայր (pH = 7): Այս աղերը չեն պարունակում ջրածնի իոններ H + կամ հիդրօքսիդի իոններ OH - , որոնք որոշում են լուծույթի միջավայրը։ Ինչպե՞ս կարելի է բացատրել աղերի ջրային լուծույթների տարբեր միջավայրերը: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ջրային լուծույթներում աղերը ենթարկվում են հիդրոլիզ.

«Հիդրոլիզ» բառը նշանակում է ջրով տարրալուծում («հիդրո»՝ ջուր, «լիզիս»՝ տարրալուծում):

Հիդրոլիզը ամենակարեւորներից մեկն է քիմիական հատկություններ.

Աղի հիդրոլիզԱղի իոնների փոխազդեցությունը ջրի հետ կոչվում է, որի արդյունքում առաջանում են թույլ էլեկտրոլիտներ։

Հիդրոլիզի էությունը վերածվում է աղի կատիոնների կամ անիոնների քիմիական փոխազդեցությանը OH-ի հիդրօքսիդի իոնների կամ ջրածնի իոնների՝ H + ջրի մոլեկուլներից։ Այս փոխազդեցության արդյունքում առաջանում է ցածր տարանջատվող միացություն (թույլ էլեկտրոլիտ)։ Ջրի տարանջատման գործընթացի քիմիական հավասարակշռությունը տեղափոխվում է աջ:

Հետևաբար, աղի ջրային լուծույթում առաջանում է ազատ H + կամ OH իոնների ավելցուկ, իսկ աղի լուծույթը ցույց է տալիս թթվային կամ ալկալային միջավայր։

Հիդրոլիզը շրջելի գործընթաց է աղերի մեծ մասի համար: Հավասարակշռության դեպքում աղի իոնների միայն մի փոքր մասն է հիդրոլիզացվում:

Ցանկացած աղ կարող է ներկայացվել որպես հետ փոխազդեցության արդյունք: Օրինակ, NaClO աղը ձևավորվում է թույլ թթվով HClO և ուժեղ հիմքով NaOH:

Կախված սկզբնական թթվի և սկզբնական հիմքի ուժից՝ աղերը կարելի է բաժանել 4 տեսակի.

I, II, III տիպերի աղերը ենթարկվում են հիդրոլիզի, IV տիպի աղերը չեն ենթարկվում հիդրոլիզի.

Դիտարկենք հիդրոլիզի օրինակներ տարբեր տեսակներաղեր.

Ի. Ուժեղ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը հիդրոլիզ են անցնում անիոնում։Այս աղերը առաջանում են ուժեղ բազային կատիոնից և թույլ թթվային անիոնից, որը կապում է ջրածնի կատիոնի H + ջրի մոլեկուլները՝ առաջացնելով թույլ էլեկտրոլիտ (թթու)։

Օրինակ:Կազմենք կալիումի նիտրիտ KNO 2-ի հիդրոլիզի մոլեկուլային և իոնային հավասարումները:

Աղ KNO 2-ը ձևավորվում է HNO 2-ի թույլ միաբազային թթվով և ամուր հիմքով KOH-ից, որը սխեմատիկորեն կարող է ներկայացվել հետևյալ կերպ.

Եկեք գրենք KNO 2 աղի հիդրոլիզի հավասարումը.

Ո՞րն է այս աղի հիդրոլիզի մեխանիզմը:

Քանի որ H + իոնները միավորվում են HNO 2 թույլ էլեկտրոլիտի մոլեկուլների մեջ, դրանց կոնցենտրացիան նվազում է, և ջրի տարանջատման գործընթացի հավասարակշռությունը Le Chatelier սկզբունքի համաձայն տեղափոխվում է աջ: Ազատ հիդրօքսիդ իոնների կոնցենտրացիան OH - ավելանում է լուծույթում: Հետևաբար, KNO 2 աղի լուծույթն ունի ալկալային ռեակցիա (pH > 7):

Եզրակացություն:Հզոր հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը ջրում լուծվելիս ցույց են տալիս միջավայրի ալկալային ռեակցիա՝ pH> 7։

II. Թույլ հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղերը հիդրոլիզվում են կատիոնում։Այս աղերը առաջանում են թույլ հիմքի կատիոնից և ուժեղ թթվի անիոնից։ Աղի կատիոնը կապում է հիդրօքսիդ իոն OH - ջուրը, առաջացնելով թույլ էլեկտրոլիտ (հիմք):

Օրինակ:Եկեք կազմենք ամոնիումի յոդիդի NH 4 I հիդրոլիզի մոլեկուլային և իոնային հավասարումները:

NH 4 I աղը ձևավորվում է թույլ միաթթվային հիմքով NH 4 OH և ուժեղ թթվով HI.

Երբ NH 4 I աղը լուծվում է ջրի մեջ, ամոնիումի կատիոնները NH 4 + կապվում են հիդրօքսիդի իոնների հետ OH - ջուր, ձևավորելով թույլ էլեկտրոլիտ: Լուծույթում առաջանում է H+ ջրածնի իոնների ավելցուկ։ NH 4 I աղի լուծույթի միջին - թթվային, pH<7.

Եզրակացություն:Ուժեղ թթվից և թույլ հիմքից առաջացած աղերը հիդրոլիզի ժամանակ ցույց են տալիս թթվային ռեակցիա՝ pH< 7.

III. Թույլ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը հիդրոլիզվում են ինչպես կատիոնում, այնպես էլ անիոնում։ Այս աղերը ձևավորվում են թույլ բազային կատիոնից, որը կապում է OH իոնները ջրի մոլեկուլից և ձևավորում թույլ հիմք, և թույլ թթվային անիոնը, որը կապում է H + իոնները ջրի մոլեկուլից և առաջացնում թույլ թթու։ Այս աղերի լուծույթների ռեակցիան կարող է լինել չեզոք, թեթևակի թթվային կամ թեթևակի ալկալային։ Դա կախված է թույլ թթվի և թույլ հիմքի դիսոցման հաստատուններից, որոնք առաջանում են հիդրոլիզի արդյունքում։

Օրինակ 1:Կազմենք ամոնիումի ացետատի հիդրոլիզի հավասարումները CH 3 COONH 4: Այս աղը ձևավորվում է թույլ քացախաթթվով CH 3 COOH և թույլ հիմքով NH 4 OH:

CH 3 COONH 4 աղի լուծույթի ռեակցիան չեզոք է (pH = 7), քանի որ K d (CH 3 COOH) \u003d K d (NH 4 OH):

Օրինակ 2:Եկեք կազմենք ամոնիումի ցիանիդի NH 4 CN հիդրոլիզի հավասարումները: Այս աղը ձևավորվում է թույլ թթվով HCN և թույլ հիմքով NH 4 OH:

NH 4 CN աղի լուծույթի ռեակցիան մի փոքր ալկալային է (pH> 7), քանի որ K d (NH 4 OH)> K d (HCN):

Ինչպես արդեն նշվեց, հիդրոլիզը շրջելի գործընթաց է աղերի մեծ մասի համար: Հավասարակշռության ժամանակ աղի միայն մի փոքր մասն է հիդրոլիզվում։ Այնուամենայնիվ, որոշ աղեր ամբողջությամբ քայքայվում են ջրով, այսինքն՝ հիդրոլիզը նրանց համար անշրջելի է:

Անդառնալի (ամբողջական) հիդրոլիզբացահայտվում են աղեր, որոնք ձևավորվում են թույլ չլուծվող կամ ցնդող հիմքով և թույլ ցնդող կամ չլուծվող թթվով: Նման աղերը չեն կարող գոյություն ունենալ ջրային լուծույթներում: Դրանք ներառում են, օրինակ.

Օրինակ:Կազմենք ալյումինի սուլֆիդի Al 2 S 3 հիդրոլիզի հավասարումը.

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

Ալյումինի սուլֆիդի հիդրոլիզը գրեթե ամբողջությամբ անցնում է ալյումինի հիդրօքսիդի Al (OH) 3-ի և ջրածնի սուլֆիդի H 2 S-ի ձևավորմանը:

Ուստի որոշ աղերի ջրային լուծույթների միջև փոխանակման ռեակցիաների արդյունքում ոչ միշտ է առաջանում երկու նոր աղ։ Այս աղերից մեկը կարող է ենթարկվել անդառնալի հիդրոլիզի՝ ձևավորելով համապատասխան չլուծվող հիմք և թույլ ցնդող (անլուծելի) թթու։ Օրինակ:

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

Ամփոփելով այս հավասարումները՝ մենք ստանում ենք.

կամ իոնային ձևով.

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

IV. Ուժեղ թթուներից և ամուր հիմքերից առաջացած աղերը չեն հիդրոլիզվում։քանի որ այս աղերի կատիոններն ու անիոնները չեն կապվում H + կամ OH - ջրի իոնների հետ, այսինքն՝ նրանց հետ թույլ էլեկտրոլիտի մոլեկուլներ չեն կազմում։ Ջրի տարանջատման հավասարակշռությունը չի փոխվում: Այս աղերի լուծույթների միջավայրը չեզոք է (pH = 7,0), քանի որ դրանց լուծույթներում H + և OH իոնների կոնցենտրացիաները հավասար են, ինչպես մաքուր ջրում։

Եզրակացություն:Ուժեղ թթվով և ամուր հիմքով առաջացած աղերը ջրում լուծվելիս չեն ենթարկվում հիդրոլիզի և ցույց են տալիս միջավայրի չեզոք ռեակցիա (pH = 7,0):

Քայլ հիդրոլիզ

Աղերի հիդրոլիզը կարող է ընթանալ փուլերով։ Դիտարկենք փուլային հիդրոլիզի դեպքերը։

Եթե ​​աղը ձևավորվում է թույլ պոլիբազային թթվով և ուժեղ հիմքով, ապա հիդրոլիզի փուլերի քանակը կախված է թույլ թթվի հիմնականությունից։ Նման աղերի ջրային լուծույթում հիդրոլիզի առաջին փուլերում առաջանում են թթվային աղ թթվի փոխարեն և ամուր հիմք։ Na 2 SO 3, Rb 2 CO 3, K 2 SiO 3, Li 3 PO 4 և այլն աղերը աստիճանաբար հիդրոլիզացվում են։

Օրինակ:Կազմենք կալիումի կարբոնատի K 2 CO 3 հիդրոլիզի մոլեկուլային և իոնային հավասարումները:

K 2 CO 3 աղի հիդրոլիզն ընթանում է անիոնի երկայնքով, քանի որ կալիումի կարբոնատ աղը ձևավորվում է թույլ թթվով H 2 CO 3 և ամուր հիմքով KOH.

Քանի որ H 2 CO 3-ը երկհիմն թթու է, K 2 CO 3-ի հիդրոլիզն ընթանում է երկու փուլով:

Առաջին փուլ.

K 2 CO 3-ի հիդրոլիզի առաջին փուլի արտադրանքներն են թթվային աղը KHCO 3 և կալիումի հիդրօքսիդ KOH:

Երկրորդ փուլը (թթվային աղի հիդրոլիզ, որը ձևավորվել է առաջին փուլի արդյունքում).

K 2 CO 3-ի հիդրոլիզի երկրորդ փուլի արտադրանքներն են կալիումի հիդրօքսիդը և թույլ ածխաթթուն H 2 CO 3 ։ Երկրորդ փուլում հիդրոլիզը շատ ավելի քիչ է ընթանում, քան առաջին փուլում:

K 2 CO 3 աղի լուծույթի միջավայրը ալկալային է (pH> 7), քանի որ OH իոնների կոնցենտրացիան լուծույթում մեծանում է։

Եթե ​​աղը առաջանում է թույլ բազմաթթվային հիմքից և ուժեղ թթվից, ապա հիդրոլիզի փուլերի քանակը կախված է թույլ հիմքի թթվայնությունից։ Նման աղերի ջրային լուծույթներում առաջին քայլերում հիմքի և ուժեղ թթվի փոխարեն առաջանում է հիմնային աղ։ MgSO 4, CoI 2, Al 2 (SO 4) 3, ZnBr 2 և այլն աղերը հիդրոլիզվում են աստիճանաբար։

Օրինակ:Եկեք կազմենք նիկելի (II) քլորիդի NiCl2 հիդրոլիզի մոլեկուլային և իոնային հավասարումները:

NiCl 2 աղի հիդրոլիզն ընթանում է կատիոնի միջով, քանի որ աղը ձևավորվում է թույլ հիմքով Ni(OH) 2 և ուժեղ թթու HCl-ով։ Ni 2+ կատիոնը կապում է OH-ջրի հիդրօքսիդ իոնները։ Ni(OH) 2-ը երկթթվային հիմք է, ուստի հիդրոլիզն ընթանում է երկու քայլով:

Առաջին փուլ.

NiCl 2-ի հիդրոլիզի առաջին փուլի արգասիքներն են հիմնական աղը NiOHCl և ուժեղ թթու HCl։

Երկրորդ փուլը (հիմնական աղի հիդրոլիզը, որը ձևավորվել է հիդրոլիզի առաջին փուլի արդյունքում).

Հիդրոլիզի երկրորդ փուլի արգասիքներն են՝ թույլ բազային նիկելի(II) հիդրօքսիդը և ուժեղ աղաթթուն HCl։ Սակայն երկրորդ փուլում հիդրոլիզի աստիճանը շատ ավելի քիչ է, քան առաջին փուլում։

NiCl 2 լուծույթային միջավայր՝ թթվային, pH< 7, потому что в растворе увеличивается концентрация ионов Н + .

Ոչ միայն, այլեւ այլ անօրգանական միացություններ ենթարկվում են հիդրոլիզի։ Հիդրոլիզվում են նաև ածխաջրերը, սպիտակուցները և այլ նյութեր, որոնց հատկությունները ուսումնասիրվում են օրգանական քիմիայի ընթացքում։ Հետևաբար, հիդրոլիզի գործընթացի ավելի ընդհանուր սահմանումը կարելի է տալ.

Հիդրոլիզ- Սա ջրի միջոցով նյութերի նյութափոխանակության տարրալուծման ռեակցիան է: