Олардың сулы ерітінділеріндегі тұздардың гидролизі қалай жүретінін түсіну үшін алдымен осы процестің анықтамасын береміз.

Гидролиздің анықтамасы және ерекшеліктері

Бұл процесс су иондарының тұз иондарымен химиялық әрекетін қамтиды, нәтижесінде әлсіз негіз (немесе қышқыл) түзіліп, ортаның реакциясы да өзгереді. Кез келген тұзды негіз мен қышқылдың химиялық әрекеттесуінің өнімі ретінде көрсетуге болады. Олардың күші қандай екеніне байланысты процестің бірнеше нұсқасы бар.

Гидролиз түрлері

Химияда тұз бен су катиондарының арасындағы реакцияның үш түрі қарастырылады. Әрбір процесс ортаның рН өзгеруімен жүзеге асырылады, сондықтан рН анықтау үшін әртүрлі типтегі индикаторлар қолданылады деп болжанады. Мысалы, күлгін лакмус қышқыл орта үшін, фенолфталеин сілтілі реакция үшін қолайлы. Әрбір гидролиз опциясының ерекшеліктерін толығырақ талдап көрейік. Күшті және әлсіз негіздерді ерігіштік кестесінен, ал қышқылдардың күшін кестеден анықтауға болады.

Катион бойынша гидролиз

Мұндай тұздың мысалы ретінде темір хлоридін қарастырайық (2). Темір (2) гидроксиді әлсіз негіз, ал тұз қышқылы күшті. Сумен әрекеттесу (гидролиз) процесінде негіздік тұз (темір гидроксихлориді 2), тұз қышқылы да түзіледі. Ерітіндіде қышқыл орта пайда болады, оны көк лакмус көмегімен анықтауға болады (рН 7-ден төмен). Бұл жағдайда гидролиздің өзі катион бойымен жүреді, өйткені әлсіз негіз қолданылады.

Сипатталған жағдай үшін гидролиз барысына тағы бір мысал келтірейік. Магний хлоридінің тұзын қарастырайық. Магний гидроксиді – әлсіз негіз, ал тұз қышқылы – күшті негіз. Су молекулаларымен әрекеттесу процесінде магний хлориді негізгі тұзға (гидроксихлорид) айналады. Магний гидроксиді, оның формуласы жалпы көрінісМ (OH) 2 түрінде ұсынылған, суда аз ериді, бірақ күшті тұз қышқылы ерітіндіге қышқыл орта береді.

Анионның гидролизі

Күшті негіз (сілті) мен әлсіз қышқылдан түзілетін тұзға гидролиздің келесі нұсқасы тән. Бұл жағдайға мысал ретінде натрий карбонатын қарастырайық.

Бұл тұзда күшті натрий негізі және әлсіз көмір қышқылы бар. Су молекулаларымен әрекеттесу қышқыл тұз – натрий гидрокарбонатының түзілуімен жүреді, яғни анионды гидролиз жүреді. Ол сондай-ақ ерітіндіде сілтілі ортаны беретін ерітіндіде пайда болады.

Осы жағдайға тағы бір мысал келтірейік. Калий сульфиті – күшті негіз – күйдіргіш калий, сондай-ақ әлсіз негізінде түзілетін тұз.Сумен әрекеттесу процесінде (гидролиз кезінде) калий гидросульфиті (қышқыл тұзы) және калий гидроксиді (сілті) түзіледі. Ерітіндідегі орта сілтілі болады, оны фенолфталеин көмегімен растауға болады.

Толық гидролиз

Әлсіз қышқыл мен әлсіз негіздің тұзы толық гидролизден өтеді. Оның ерекшелігі неде екенін және осы химиялық реакция нәтижесінде қандай өнімдер түзілетінін білуге ​​тырысайық.

Әлсіз негіз бен әлсіз қышқылдың гидролизін алюминий сульфиді мысалында талдап көрейік. Бұл тұз әлсіз негіз болып табылатын алюминий гидроксидімен, сондай-ақ әлсіз күкірт қышқылымен түзіледі. Сумен әрекеттескенде толық гидролиз байқалады, нәтижесінде газ тәрізді күкіртсутек, сонымен қатар тұнба түріндегі алюминий гидроксиді түзіледі. Бұл әрекеттесу катионда да, анионда да жүреді, сондықтан гидролиздің бұл нұсқасы толық деп саналады.

Сондай-ақ, тұздың осы түрінің сумен әрекеттесуіне мысал ретінде магний сульфидін келтіруге болады. Бұл тұздың құрамында магний гидроксиді бар, оның формуласы Mg (OH) 2. Бұл әлсіз негіз, суда ерімейді. Сонымен қатар, магний сульфидінің ішінде әлсіз күкіртсутек қышқылы бар. Сумен әрекеттескенде толық гидролиз (катион және анион бойынша) жүреді, нәтижесінде магний гидроксиді тұнба түрінде түзіледі, ал күкіртсутек газ түрінде бөлінеді.

Күшті қышқыл мен күшті негіздің әсерінен түзілетін тұздың гидролизін қарастыратын болсақ, онда оның жүрмейтінін ескеру керек. Калий хлориді сияқты тұздардың ерітінділеріндегі орта бейтарап болып қалады.

Қорытынды

Күшті және әлсіз негіздер, тұздар түзілетін қышқылдар гидролиз нәтижесіне, алынған ерітіндідегі ортаның реакциясына әсер етеді. Мұндай процестер табиғатта кең таралған.

Химиялық түрленуде гидролиздің маңызы ерекше қыртысы... Оның құрамында суда нашар еритін металл сульфидтері бар. Олардың гидролизі кезінде күкіртсутек түзіледі, оның процесте бөлінуі жанартаулық белсенділікжер бетіне.

Силикатты жыныстар гидроксидтерге айналғанда тау жыныстарының біртіндеп бұзылуына әкеледі. Мысалы, малахит сияқты минерал мыс карбонаттарының гидролиз өнімі болып табылады.

Гидролиздің қарқынды процесі Дүниежүзілік мұхитта да жүреді. ал сумен ағып кететін кальцийдің ортасы аздап сілтілі болады. Мұндай жағдайларда теңіз өсімдіктерінде фотосинтез процесі тамаша жүреді, ал теңіз ағзалары қарқынды дамиды.

Майдың құрамында судың қоспалары және кальций мен магний тұздары бар. Майды қыздыру процесінде олар су буымен әрекеттеседі. Гидролиз кезінде хлорсутек түзіледі, ол металмен әрекеттескенде жабдық бұзылады.

Гидролиз константасы концентрациялар көбейтіндісінің қатынасына тең
гидролиз өнімдері гидролизденбеген тұз концентрациясына дейін.

1-мысал. NH 4 Cl гидролиз дәрежесін есептеңіз.

Шешімі:Кестеден Kd (NH 4 OH) = 1,8 ∙ 10 -3, демек, табамыз.

Кγ = Кв / Кд к = = 10 -14 / 1,8 ∙ 10 -3 = 5,56 ∙ 10 -10.

2-мысал. 0,5 М ерітіндідегі 1 қадамда ZnCl 2 гидролизінің дәрежесін есептеңіз.

Шешімі: Иондық теңдеугидролиз Zn 2 + H 2 O ZnOH + + H +

Kd ZnOH + 1 = 1,5 ∙ 10 -9; hγ = √ (Кв / [Кд негізгі ∙ См]) = 10 -14 / 1,5 ∙ 10 -9 ∙ 0,5 = 0,36 ∙ 10 -2 (0,36%).

3-мысал.Тұз гидролизінің иондық-молекулалық және молекулалық теңдеулерін құрастырыңыз: а) KCN; б) Na 2 CO 3; в) ZnSO 4. Осы тұздардың ерітінділерінің ортасының реакциясын анықтаңыз.

Шешімі:а) Калий цианиді KCN – әлсіз бір негізді қышқылдың тұзы (Қосымшаның I кестесін қараңыз) HCN және күшті негіз KOH. Суда еріген кезде KCN молекулалары толығымен К+ катиондарына және CN – аниондарына диссоциацияланады. K+ катиондары ОН – су иондарын байланыстыра алмайды, өйткені KOH – күшті электролит. Аниондар CN - судың Н + иондарын байланыстырады, әлсіз электролит НСН молекулаларын құрайды. Тұз анионда гидролизденеді. Ионды-молекулалық гидролиз теңдеуі

CN - + H 2 O HCN + OH -

немесе молекулалық түрде

KCN + H 2 O HCN + KOH

Гидролиз нәтижесінде ерітіндіде OH - иондарының белгілі бір артық мөлшері пайда болады, сондықтан KCN ерітіндісі сілтілі реакцияға ие (рН> 7).

б) Натрий карбонаты Na 2 CO 3 – әлсіз көп негізді қышқылдың және күшті негіздің тұзы. Бұл жағдайда судың сутегі иондарын байланыстыратын СО 3 2- тұзының аниондары Н 2 СО 3 молекулалары емес, НСО - 3 қышқыл тұзының аниондарын түзеді, өйткені НСО - 3 иондары көп диссоциацияланады. Н 2 СО 3 молекулаларына қарағанда қиынырақ. Қалыпты жағдайда гидролиз бірінші кезеңге сәйкес жүреді. Тұз анионда гидролизденеді. Ионды-молекулалық гидролиз теңдеуі

CO 2- 3 + H 2 O HCO - 3 + OH -

немесе молекулалық түрде

Na 2 CO 3 + H 2 O NaHCO 3 + NaOH

Ерітіндіде OH - иондарының артық мөлшері пайда болады, сондықтан Na 2 CO 3 ерітіндісі сілтілі реакцияға ие (рН> 7).

в) Мырыш сульфаты ZnSO 4 – әлсіз көпқышқылды негіз Zn (OH) 2 және күшті қышқыл H 2 SO 4 тұзы. Бұл жағдайда Zn+ катиондары судың гидроксил иондарын байланыстырып, ZnOH+ негіздік тұзының катиондарын түзеді. Zn (OH) 2 молекулаларының түзілуі болмайды, өйткені ZnOH + иондары Zn (OH) 2 молекулаларына қарағанда әлдеқайда қиын диссоциацияланады. Қалыпты жағдайда гидролиз бірінші кезеңге сәйкес жүреді. Тұз катиондық гидролизденеді. Ионды-молекулалық гидролиз теңдеуі

Zn 2+ + H 2 O ZnOH + + H +

немесе молекулалық түрде

2ZnSO 4 + 2Н 2 О (ZnOH) 2 SO 4 + H 2 SO 4

Ерітіндіде сутегі иондарының артық мөлшері пайда болады, сондықтан ZnSO 4 ерітіндісі қышқылдық реакцияға ие (рН)< 7).

4-мысал. A1 (NO 3) 3 және K 2 CO 3 ерітінділерін араластырғанда қандай өнімдер түзіледі? Иондық-молекулалық және молекулалық реакция теңдеулерін құрыңыз.

Шешім. A1 (NO 3) 3 тұзы катионмен, ал K 2 CO 3 анионмен гидролизденеді:

A1 3+ + H 2 O A1OH 2+ + H +

CO 2- 3 + H 2 O NSO - s + OH -

Егер бұл тұздардың ерітінділері бір ыдыста болса, онда олардың әрқайсысының гидролизінің өзара күшеюі жүреді, өйткені H + және OH - иондары әлсіз электролит Н 2 O молекуласын құрайды. Бұл жағдайда гидролиздік тепе-теңдік қалыптасады. оңға ығысады және алынған тұздардың әрқайсысының гидролизі A1 (OH) 3 және CO 2 (H 2 CO 3) түзілуімен аяқталады. Иондық-молекулалық теңдеу:

2A1 3+ + ЗСО 2- 3 + ЗН 2 О = 2А1 (ОН) 3 + ЗСО 2

молекулалық теңдеу: ZCO 2 + 6KNO 3

2A1 (NO 3) 3 + ЗК 2 СО 3 + ЗН 2 О = 2А1 (ОН) 3

Біз анықтама бердік гидролизтуралы біраз фактілерді еске түсірді тұздар... Енді біз күшті және әлсіз қышқылдарды талқылаймыз және гидролиздің «сценарийі» берілген тұздың қандай қышқыл және қандай негізде түзілетініне тікелей байланысты екенін анықтаймыз.

← Тұздардың гидролизі. I бөлім

Күшті және әлсіз электролиттер

Еске сала кетейін, барлық қышқылдар мен негіздерді шамамен бөлуге болады күштіжәне әлсіз... Су ерітіндісіндегі күшті қышқылдар (және жалпы күшті электролиттер) толығымен дерлік диссоциацияланады. Әлсіз электролиттер елеусіз дәрежеде иондарға ыдырайды.

Күшті қышқылдарға мыналар жатады:

• H 2 SO 4 (күкірт қышқылы),
• HClO 4 (перхлор қышқылы),
• HClO 3 (хлор қышқылы),
• HNO 3 (азот қышқылы),
• HCl (тұз қышқылы),
• HBr (гидром қышқылы),
• HI (иодты қышқыл).

Төменде әлсіз қышқылдардың тізімі берілген:

• H 2 SO 3 (күкірт қышқылы),
• H 2 CO 3 (көмір қышқылы),
• H 2 SiO 3 (кремний қышқылы),
• H 3 PO 3 (фосфор қышқылы),
• H 3 PO 4 (фосфор қышқылы),
• HClO 2 (хлор қышқылы),
• HClO (гипохлор қышқылы),
• HNO 2 (азот қышқылы),
• HF (фтор қышқылы),
• H 2 S (күкірт сутегі қышқылы),
• көптеген органикалық қышқылдар, мысалы, сірке қышқылы (CH 3 COOH).

Әрине, табиғатта бар барлық қышқылдарды тізімдеу мүмкін емес. Тек ең «танымалдары» тізімделген. Сондай-ақ қышқылдардың күшті және әлсіз деп бөлінуі өте ерікті екенін түсіну керек.

Күшті және әлсіз негіздермен жағдай әлдеқайда қарапайым. Сіз ерігіштік кестесін пайдалана аласыз. Мықты негіздер барлығын қамтиды еритіннегізгі суда, NH 4 OH қоспағанда. Бұл заттар сілтілер (NaOH, KOH, Ca (OH) 2 және т.б.) деп аталады.

Әлсіз негіздер:

• суда ерімейтін барлық гидроксидтер (мысалы, Fe (OH) 3, Cu (OH) 2 және т.б.),
• NH 4 OH (аммоний гидроксиді).

Тұз гидролизі. жалпы фактілер

Бұл мақаланы оқығандарға біз әңгіменің негізгі тақырыбын ұмытып, бір жаққа кетіп қалғандай көрінетін шығармыз. Бұл олай емес! Қышқылдар мен негіздер, күшті және әлсіз электролиттер туралы әңгімеміз тұздардың гидролизіне тікелей байланысты. Енді сіз бұған көз жеткізесіз.

Сондықтан мен сізге бірнеше негізгі фактілерді берейін:

1. Барлық тұздар гидролизденбейді. Бар гидролитикалық тұрақтынатрий хлориді сияқты қосылыстар.
2. Тұздардың гидролизі толық (қайтымсыз) және жартылай (қайтымды) болуы мүмкін.
3. Гидролиз реакциясы барысында қышқыл немесе негіз түзіліп, ортаның қышқылдығы өзгереді.
4. Гидролиздің негізгі мүмкіндігі, сәйкес реакцияның бағыты, оның қайтымдылығы немесе қайтымсыздығы анықталады. қышқылдың күшіжәне іргетастың күшіменоның көмегімен бұл тұз түзіледі.
5. Сәйкес қышқылдың беріктігіне байланысты және ак. негіздер, барлық тұздарды шамамен бөлуге болады 4 топ... Бұл топтардың әрқайсысы гидролиздің өзіндік «сценариімен» сипатталады.

4-мысал... NaNO 3 тұзы күшті қышқыл (HNO 3) және күшті негіз (NaOH) арқылы түзіледі. Гидролиз жүрмейді, жаңа қосылыстар түзілмейді, ортаның қышқылдығы өзгермейді.

5-мысал... NiSO 4 тұзы күшті қышқылдан (H 2 SO 4) және әлсіз негізден (Ni (OH) 2) түзіледі. Катионның гидролизі жүріп жатыр, реакция кезінде қышқыл және негіздік тұз түзіледі.

6-мысал... Калий карбонатын әлсіз қышқыл (H 2 CO 3) және күшті негіз (KOH) құрайды. Анионның гидролизі, сілтінің және қышқылдық тұздың түзілуі. Сілтілік ерітінді.

7-мысал... Алюминий сульфиді әлсіз қышқылдан (H 2 S) және әлсіз негізден (Al (OH) 3) түзіледі. Гидролиз катионмен де, анионмен де жүреді. Қайтымсыз реакция. Процесс барысында H 2 S және алюминий гидроксиді түзіледі. Ортаның қышқылдығы шамалы өзгереді.

Өзіңіз көріңіз:

2-жаттығу... Төмендегі тұздар қандай типке жатады: FeCl 3, Na 3 PO 3, KBr, NH 4 NO 2? Бұл тұздар гидролизге ұшырайды ма? Катион бойынша ма, әлде анион бойынша ма? Реакция кезінде не түзіледі? Қоршаған ортаның қышқылдығы қалай өзгереді? Реакция теңдеулерін әлі жазып алудың қажеті жоқ.

Бізге тұздардың 4 тобын дәйекті түрде талқылау және олардың әрқайсысы үшін гидролиздің нақты «сценарийін» беру қалады. Келесі бөлімде біз әлсіз негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұздардан бастаймыз.

Негіздер (гидроксидтер)- молекулаларында бір немесе бірнеше гидрокси ОН топтары бар күрделі заттар. Көбінесе негіздер металл атомынан және ОН тобынан тұрады. Мысалы, NaOH – натрий гидроксиді, Са (ОН) 2 – кальций гидроксиді, т.б.

Негіз – аммоний гидроксиді бар, онда гидрокси тобы металға емес, NH 4+ ионына (аммоний катионы) бекітіледі. Аммоний гидроксиді аммиакты суда еріту арқылы түзіледі (аммиакқа су қосу реакциясы):

NH 3 + H 2 O = NH 4 OH (аммоний гидроксиді).

Гирокситоптың валенттілігі 1. Негізгі молекуладағы гидроксил топтарының саны металдың валенттілігіне байланысты және оған тең. Мысалы, NaOH, LiOH, Al (OH) 3, Ca (OH) 2, Fe (OH) 3, т.б.

Барлық себептер - қатты заттарәртүрлі түстері бар. Кейбір негіздер суда оңай ериді (NaOH, KOH, т.б.). Алайда олардың көпшілігі суда ерімейді.

Суда еритін негіздер сілтілер деп аталады.Сілті ерітінділері «сабынды», ұстағанда тайғақ және жеткілікті күйдіргіш. Сілтілерге сілтілі және сілтілі жер металдарының гидроксидтері (KOH, LiOH, RbOH, NaOH, CsOH, Ca (OH) 2, Sr (OH) 2, Ba (OH) 2, т.б.) жатады. Қалғандары ерімейді.

Ерімейтін негіздер- бұл амфотерлі гидроксидтер, олар қышқылдармен әрекеттескенде негіз, ал сілтілермен қышқыл сияқты әрекет етеді.

Әртүрлі негіздер гидрокси топтарын бөлу қабілетімен ерекшеленеді, сондықтан олар күшті және әлсіз негіздер болып бөлінеді.

Су ерітінділеріндегі күшті негіздер өздерінің гидрокси топтарын оңай береді, ал әлсіздері жоқ.

Негіздердің химиялық қасиеттері

Негіздердің химиялық қасиеттері олардың қышқылдарға, қышқыл ангидридтеріне және тұздарына қатынасымен сипатталады.

1. Көрсеткіштерге әсер ету... Көрсеткіштер әртүрлі заттармен әрекеттесуіне байланысты түсін өзгертеді химиялық заттар... Бейтарап ерітінділерде - олардың түсі бір, қышқыл ерітінділерде - басқа. Негіздермен әрекеттесу кезінде олардың түсі өзгереді: метил-апельсин индикаторы сарыға, лакмус индикаторы көк түсал фенолфталеин фуксияға айналады.

2. -мен әрекеттесу қышқыл оксидтерібіргетұз бен судың түзілуі:

2NaOH + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O.

3. Қышқылдармен әрекеттеседі,тұз бен су түзеді. Негіздің қышқылмен әрекеттесу реакциясы бейтараптандыру реакциясы деп аталады, өйткені ол аяқталғаннан кейін орта бейтарап болады:

2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O.

4. Тұздармен әрекеттеседі,жаңа тұз бен негіз түзеді:

2NaOH + CuSO 4 → Cu (OH) 2 + Na 2 SO 4.

5. Суға және негіздік оксидке қыздырғанда ыдырауға қабілетті:

Cu (OH) 2 = CuO + H 2 O.

Әлі де сұрақтарыңыз бар ма? Негіздер туралы көбірек білгіңіз келе ме?
Тәрбиешіден көмек алу үшін – тіркеліңіз.
Бірінші сабақ тегін!

сайт, материалды толық немесе ішінара көшіру арқылы дереккөзге сілтеме қажет.