Truskov o, hidroliza sărurilor, „chimia“ Journal № 41
PRELEGERI PENTRU PROFESORII
unde n - numărul de molecule hidrolizate, N - numărul total de molecule din soluție. De exemplu, dacă r = 0,1%, aceasta înseamnă că moleculele de apă 1000 sare descompuse doar unul:
Gradul de hidroliză depinde de temperatură, concentrația soluției și natura solutului. Astfel, dacă luăm în considerare hidroliza coli CH3 SOONa, gradul de hidroliză a soluțiilor de concentrații diferite este după cum urmează: la o soluție 1 M - 0,003% până la 0,1 M - 0,01% pentru
0,01M - 0,03% până la 0,001 M - 0,1% (datele sunt preluate din G.Remi). Aceste valori sunt în concordanță cu principiul Le Chatelier.
Creșterea temperaturii crește energia cinetică a moleculelor și descompunerea lor în cationi și anioni și interacțiunea cu ionii de apă (H + și OH -) - un electrolit slab la temperatura camerei.
Având în vedere natura reactanților pentru legarea OH - ioni la o soluție de sare acidă poate fi adăugată și pentru legarea ionilor H + - alcaline. Puteți adăuga, de asemenea, alte săruri, hidroliza ionul opus. În acest caz, creșterea reciprocă a hidrolizei ambelor săruri.
Slabiti hidroliza poate (dacă este necesar), temperatura este scăzută, creșterea concentrației soluției, prin introducerea în el unul din produsele de hidroliză a: hidroliza acidă dacă ionii H + acumulat. sau, ioni alcalini dacă acumulate OH -.
Toate neutralizare reacție exotermă și hidroliză - endotermă. Prin urmare, prima ieșire cu creșterea temperaturii scade, iar pe de altă parte - crește.
Ionii H + și OH - pot exista în soluție în concentrații semnificative - acestea sunt conectate într-o moleculă de apă, deplasarea echilibrului spre dreapta.
Descompunerea apei sărate se explică prin legarea de cationi și / sau anioni în sare disociata unui slab ioni molecula de apa de electrolit (H + și / sau OH -), mereu prezent în soluție. Formarea unui electrolit slab, precipitat, gaz sau descompunerea completă a noii substanțe este echivalentă cu îndepărtarea ionilor de sare dintr-o soluție, în conformitate cu principiul Le Chatelier (efect egal și opus) sare de disociere la echilibru trece la dreapta și, în consecință, conduce la descompunerea sării până la capăt. Prin urmare, există cratime în tabelul de solubilitate față de un număr de compuși.
În cazul în care moleculele sunt electrolit slab sunt formate de cationi de sare, se spune că hidroliza este cationului și mediul este acid, iar în cazul în detrimentul anionilor, se spune că hidroliza este anionului și mediul va fi alcalin. Cu alte cuvinte, care este mai puternic - acide sau bazice - determină mediul înconjurător.
Supuse hidroliză numai sărurile solubile ale acizilor și / sau baze slabe. Faptul este că, dacă sarea este puțin solubilă, concentrația ionilor săi în soluție este neglijabilă, și vorbesc despre hidroliza sării nu are nici un sens.
Hidroliza sărurilor polibazici ale bazelor și / sau acid slab are loc în trepte. Numărul de etape de hidroliză egală cu sarcina maximă a unuia dintre ionii de sare.
De exemplu:
Na2 CO3 • 2Na + 1 2 = 2 (H2O),
Al2 (SO4) 3 • 2AL 3+ 3 2 = 6 (H2O),
Co (CH3 COO) 2 Co 2+ 2 = 1 2 • (H2O).
Prin urmare, atunci când se prepară ecuațiile de hidroliză folosesc următorul algoritm (de exemplu, hidroliza Al2 (SO4) 3):
1. Se determină sare care a substanțelor formate:
2. Presupunem, așa cum s-ar putea să hidroliză:
Al2 (SO4) 3 + 6H-OH = 2AL + 3 + 3 + 6H + + 6OH -.
3. Deoarece AI (OH) 3 - bază slabă și cation asociat Al 3+ ionilor OH - din apă, procedeul este de fapt așa:
Al2 (SO4) 3 + 6H + + 6OH - = 2AL (OH) 2+ + 3 + 6H + + 2OH -.
4. găsirea cantitatea rămasă în soluție, ioni H + și OH - și determină mediul de reacție:
6H + + 2OH - = 2H2O + 4H + mediu acid.
5. După hidroliză, o nouă sare: (Al (OH) 2) 2 SO4. sau AI2 (OH) 4 SO4. - digidroksosulfat aluminiu (sau tetragidroksosulfat dialyuminiya) - sare bazică. Parțial format și poate AlONSO4 (gidroksosulfat aluminiu), dar în cantități mult mai mici, și pot fi neglijate.
3. Deoarece H2 SiO3 - acid slab și ionul său se leagă ioni H + din apă, reacția este practic, astfel:
2Na + + + 2H + + 2OH - = 2Na + + H + H + + 2OH -.
4 H + + 2OH - = H 2 O + OH - mediu alcalin.
5. Na + + H = NaNSiO3 - hydrosilicate de sodiu - sare acidă.
Aciditate sau alcalinitate a mediului este determinată cu ușurință de cantitatea rămasă în soluție de ioni H + sau OH -, cu condiția ca noii compuși au fost formate și există în soluție în relații echivalente și alți reactivi în reacția nu au fost adăugate. Mediul poate fi acidă sau slab acid (dacă ioni H + este mic), alcalină (dacă OH - lot ioni) sau slab alcalin și neutru dacă disocierea valori constante ale acidului slab și baze slabe sunt similare și toate rămase în soluție ionii H + și OH - după hidroliza sa alăturat din nou pentru a forma H 2 O.
Am remarcat deja că gradul de hidroliză al sării este mai mare, mai slab acid sau bază format prin această sare. Prin urmare, este necesar să se ajute elevii să conducă serie de anioni și cationi corespunzătoare la o scădere a rezistenței de acizi și baze de formare-le (de A.V.Metelskomu).
F - >> CH3 COO -> H> HS ->
Cd 2+> Mg 2+> Mn 2+> Fe 2+> Co 2+> Ni 2+>
> Cu 2+> Pb 2+> Zn2 +> Al 2+> Cr 2+> Fe 2+.
Dreptul la aceste serii este ionul, mai multă forță este formată prin hidroliza sărurilor lor, adică, Baza lui slabă sau acid decât spre stânga. Deosebit de puternic este hidroliza sărurilor formate simultan baze slabe și a acidului. Dar chiar și pentru ei, gradul de hidroliză este de obicei mai mică de 1%. Cu toate acestea, în unele cazuri, hidroliza astfel de săruri are loc în special puternic și gradul de hidroliză ajunge la aproape 100%. Astfel de săruri în soluții apoase nu există, și depozitate într-o formă uscată. Tabelul solubilității împotriva lor este goală. Exemple de astfel de săruri includ BAS, Al2 S3. Cr2 (SO3) 3 și altele (vezi. Solubilității Tabel în manuale).
Astfel de săruri având un înalt grad de hidroliză, hidrolizează complet și ireversibil, t. K. Produsele lor de hidroliză sunt îndepărtate din soluție ca o moderație substanțe insolubile, malodissotsiiruyuschego gazoase (volatile) sau descompus de apă la alte substanțe.
De exemplu:
Sărurile complet descompuse de apa, nu poate primi reacția de schimb de ioni în soluții apoase, ca în locul schimbului de ioni are loc mai activ hidroliză reacție.
2AlCl3 + 3Na2 S + 6H2 O 2AL (OH) 3 + 3H2 S + 6NaCl (deci nu sunt de fapt).
Sărurile cum ar fi Al2 S3. preparate în condiții anhidre prin sinterizare a componentelor în cantități echivalente sau în alte moduri:
Multe halogenuri tind să reacționeze în mod activ cu apă pentru a forma o hidrură și un hidroxid al unui alt element.
De exemplu:
SLF + H-OH HClO + HF,
In general, atunci când acest tip de reacții, de asemenea, numit hidroliza mai elementul electronegativ este conectat cu H +. dar mai puțin electronegative - OH -. Este ușor de observat că reacția de mai sus proceda în conformitate cu această regulă.
Sărurile acide ale acizilor slabi sunt supuse de asemenea hidroliză. Cu toate acestea, în acest caz, de disociere a părții de acid curge împreună cu hidroliza. Astfel, în NaHCO3 hidroliză soluție au loc simultan H. ceea ce duce la acumularea de OH - ioni:
și disociere, deși minor:
Astfel, reacția soluției de sare acidă poate fi alcalină (dacă hidroliza anion predominantă față de sale de disociere) și acid (altfel). Acest raport este constante determinate hidroliza sării (Kgidr) și constantele de disociere (Kdis) a acidului corespunzător. În acest exemplu Kgidr mai mare Kdis anion de acid, însă această soluție formată din sarea acidă este alcalin (cum este utilizat suferind de hiperaciditate gastrică pirozis, deși face acest motiv). Constantele ratio inverse, cum ar fi în cazul hidrolizei NaHSO3. soluție de reacție este acidă.
sare bazică de hidroliză, de exemplu, hidroxiclorură de cupru (II), procedează după cum urmează:
Cu (OH) CI + H-OH Cu (OH) 2 + HCI
sau sub formă ionică:
SuON + + Cl - + H + + OH - Cu (OH) 2 + Cl - + H + mediu acid.
Hidroliza într-un sens larg - este reacția de descompunere dublă între diferite substanțe și apă (G.P.Homchenko). Această definiție cuprinde hidroliza compușilor - (. Esteri, grăsimi, carbohidrați, proteine, și altele) atât anorganice (săruri., Hidruri, halogenuri, calcogenuri și altele) și organice.
De exemplu:
Cl2 + H-OH HCI + HClO,
Hidroliza minerale - aluminosilicați - este distrugerea rocii. Hidroliza anumite săruri - CO3 Na2. Na3 PO4 - este utilizat pentru purificarea apei și reducând rigiditatea.
Cultivarea hidroliză rapidă industria generează din deșeuri (rumeguș, coji de bumbac, coji de floarea soarelui, paie, coceni de porumb, zahăr deșeuri din sfeclă, etc.), un număr de produse: alcool etilic, drojdie furajeră, glucoza, „gheata uscata“, furfurol, metanol, lignină și multe alte substanțe.
Hidroliza are loc în organismul uman și animal prin digestia hranei (grăsimi, carbohidrați, proteine), într-un mediu apos prin acțiunea enzimelor - catalizatori biologici. Acesta joacă un rol important într-o serie de transformări chimice a substanțelor în natură (ciclul Krebs, ciclul de acid citric) și industrie. Prin urmare, considerăm că problema studierii hidroliză în curs de chimie de școală este necesar să se acorde mult mai multă atenție.
Mai jos este un exemplu al cardului de transfer. cere elevilor să consolideze materialul după ce a studiat tema „Hidroliza sărurilor“, în clasa a 9-a.
Algoritmul ecuație hidroliză scriere Fe2 (SO4) 3
1. Determina ce sare se formează:
2. Presupunem, așa cum s-ar putea să hidroliză:
Fe2 (SO4) 3 + 6N2 O = 2Fe 3+ + 3 + 6H + + 6OH -.
3. Deoarece Fe (OH) 3 - baza slabă, cationii sunt Fe 3+ leagă anioni OH - din hidroliza apei și de fapt, se va proceda după cum urmează:
2Fe 3+ + 3 + 6H + + 6OH - = 2Fe (OH) 2+ + 3 + 6H + + 2OH -.
4. Se determină mediul de reacție:
6H + + 2OH - = 2H2O + 4H + mediu acid.
5. Se determină noua sare a ionilor rămași în soluție:
2Fe (OH) 2+ + = [Fe (OH) 2] 2 SO4 - fier digidroksosulfat (III)
- sarea de bază.
Hidroliza este pe cation.
informaţii suplimentare
(Pe spatele cardului)
1. Cine este mai puternic - bază sau acid, iar mediul definește: acide sau alcaline.
2. Disocierea acizilor și bazelor de hidroliză și polibazici ia în considerare doar prima etapă. De exemplu:
3. Un număr de activitate al acidului (puterea):
4. Unele baze de activitate (puterea):
5. Dreptul este în valoare de acid și bază într-un rând, astfel încât acestea sunt mai slabe.
6. Numărul de molecule de apă implicate în hidroliza sării a schemei de reacție, produsul de valența cationului este determinată de numărul de atomi din sarea cu formula:
Na2 SO3 2Na + 1 2 = 2 • (H2O),
ZnCl2 1Zn 2+ 2 = 1 2 • (H2O),
Al2 (SO4) 3 • 2AL 3+ 3 2 = 6 (H2O).
7. Hidroliza este de cation dacă baza este slab, iar anionul dacă acidul slab.
Folosirea acestui algoritm ajută elevii hidroliza scrierea ecuațiilor conștiente și cu o pregătire suficientă nu provoacă dificultăți.