Jak zapisać równanie hydrolizy soli? Ten temat często sprawia trudności absolwentom szkół średnich, którzy wybierają na egzamin chemię. Przeanalizujmy główne rodzaje hydrolizy, rozważmy zasady zestawiania równań molekularnych i jonowych.
Definicja
Hydroliza to reakcja między substancją a wodą, której towarzyszy połączenie z nią składników oryginalnej substancji. Definicja ta wskazuje, że proces ten zachodzi nie tylko w substancjach nieorganicznych, jest również charakterystyczny dla związków organicznych.
Na przykład równanie reakcji hydrolizy jest napisane dla węglowodanów, estrów, białek, tłuszczów.
Wartość hydrolizy
Wszystkie interakcje chemiczne obserwowane w procesie hydrolizy są wykorzystywane w różnych gałęziach przemysłu. Na przykład proces ten służy do usuwania zanieczyszczeń gruboziarnistych i koloidalnych z wody. Do tych celów stosuje się specjalne osady wodorotlenków glinu i żelaza, które otrzymuje się przez hydrolizę siarczanów i chlorków tych metali.
Co jeszcze ma znaczeniehydroliza? Równanie tego procesu wskazuje, że reakcja ta jest podstawą procesów trawiennych wszystkich żywych istot. Główna część energii, której potrzebuje organizm, skupia się jako ATP. Wyzwolenie energii jest możliwe dzięki procesowi hydrolizy, w którym bierze udział ATP.
Funkcje procesu
Molekularne równanie hydrolizy soli jest zapisane jako reakcja odwracalna. W zależności od zasady i kwasu, z którego powstaje sól nieorganiczna, istnieją różne możliwości przebiegu tego procesu.
Utworzone sole wchodzą w taką interakcję:
- łagodny wodorotlenek i aktywny kwas (i odwrotnie);
- lotny kwas i aktywna zasada.
Nie można napisać równania hydrolizy jonowej dla soli, które są tworzone przez aktywny kwas i zasadę. Powodem jest to, że istota neutralizacji sprowadza się do tworzenia wody z jonów.
Charakterystyka procesu
Jak można opisać hydrolizę? Równanie tego procesu można rozważyć na przykładzie soli, którą tworzą metal jednowartościowy i kwas jednozasadowy.
Jeżeli kwas jest reprezentowany jako HA, a zasada to MON, to ich sól to MA.
Jak można zapisać hydrolizę? Równanie zapisane jest w formie molekularnej i jonowej.
W przypadku roztworów rozcieńczonych stosowana jest stała hydrolizy, która jest definiowana jako stosunek liczby molisole biorące udział w hydrolizie, do ich całkowitej liczby. Jego wartość zależy od tego, który kwas i zasada tworzą sól.
Hydroliza anionów
Jak napisać równanie hydrolizy molekularnej? Jeśli sól zawiera aktywny wodorotlenek i lotny kwas, wynikiem interakcji będzie sól zasadowa i kwasowa.
Typowy jest proces z użyciem węglanu sodu, w wyniku którego powstaje sól alkaliczna i kwasowa.
Zważywszy, że roztwór zawiera aniony grupy hydroksylowej, roztwór jest alkaliczny, anion jest hydrolizowany.
Przykład procesu
Jak zapisać taką hydrolizę? Równanie procesowe dla siarczanu żelazawego (2) zakłada powstawanie kwasu siarkowego i siarczanu żelazawego (2).
Roztwór jest kwaśny, wytworzony przez kwas siarkowy.
Całkowita hydroliza
Równania molekularne i jonowe hydrolizy soli, które są tworzone przez nieaktywny kwas i tę samą zasadę, sugerują powstawanie odpowiednich wodorotlenków. Na przykład w przypadku siarczku glinu utworzonego przez amfoteryczny wodorotlenek i lotny kwas produktami reakcji będą wodorotlenek glinu i siarkowodór. Rozwiązanie jest neutralne.
Sekwencja działań
Istnieje pewien algorytm, dzięki któremu uczniowie szkół średnich będą mogli dokładnie określić rodzaj hydrolizy, zidentyfikować reakcję ośrodka, a także zarejestrować produkty zachodzącej reakcji. Najpierw musisz zdefiniować typprzetwarzać i rejestrować proces zachodzącej dysocjacji soli.
Na przykład w przypadku siarczanu miedzi (2) rozkład na jony jest związany z tworzeniem kationu miedzi i anionu siarczanu.
Ta sól jest utworzona przez słabą zasadę i aktywny kwas, więc proces przebiega wzdłuż kationu (słaby jon).
Następnie zapisywane jest równanie molekularne i jonowe trwającego procesu.
Aby określić reakcję ośrodka, konieczne jest skomponowanie obrazu jonowego trwającego procesu.
Produktami tej reakcji są: wodorosiarczan miedzi (2) i kwas siarkowy, więc roztwór charakteryzuje się kwaśną reakcją ośrodka.
Hydroliza zajmuje szczególne miejsce wśród różnych reakcji wymiany. W przypadku soli proces ten można przedstawić jako odwracalne oddziaływanie jonów substancji z otoczką hydratacyjną. W zależności od siły tego oddziaływania proces może przebiegać z różną intensywnością.
Wiązania donora-akceptora pojawiają się między kationami a cząsteczkami wody, które je nawilżają. Atomy tlenu zawarte w wodzie będą pełnić rolę dawcy, ponieważ mają niewspólne pary elektronów. Akceptorami będą kationy, które mają wolne orbitale atomowe. Ładunek kationu determinuje jego działanie polaryzujące na wodę.
Między anionami i dipolami HOH powstaje słabe wiązanie wodorowe. Przy silnym działaniu anionów możliwe jest całkowite oderwanie się cząsteczki protonu, co prowadzi do powstania kwasu lub anionu typu HCO3‾. Hydroliza jest procesem odwracalnym i endotermicznym.
Rodzaje oddziaływania na sólcząsteczki wody
Wszystkie aniony i kationy, posiadające nieznaczne ładunki i znaczne rozmiary, mają niewielki wpływ polaryzacyjny na cząsteczki wody, więc praktycznie nie zachodzi reakcja w roztworze wodnym. Jako przykład takich kationów można wymienić związki hydroksylowe, które są zasadami.
Wyróżnijmy metale z pierwszej grupy głównej podgrupy tabeli DI Mendelejewa. Aniony spełniające wymagania to kwaśne pozostałości mocnych kwasów. Sole, które tworzą aktywne kwasy i zasady, nie ulegają hydrolizie. Dla nich proces dysocjacji można zapisać jako:
H2O=H+ + OH‾
Roztwory tych soli nieorganicznych mają środowisko obojętne, dlatego podczas hydrolizy nie obserwuje się niszczenia soli.
W przypadku soli organicznych utworzonych przez anion słabego kwasu i kation alkaliczny obserwuje się hydrolizę anionu. Jako przykład takiej soli rozważ octan potasu CH3GOTUJ.
Wiązanie CH3COOCOO- jony octanowe z protonami wodoru w cząsteczkach kwasu octowego, który jest słabym elektrolitem, jest obserwowany. W roztworze obserwuje się nagromadzenie znacznej ilości jonów wodorotlenowych, w wyniku czego uzyskuje odczyn alkaliczny ośrodka. Wodorotlenek potasu jest silnym elektrolitem, więc nie może być związany, pH > 7.
Równanie molekularne trwającego procesu to:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Aby zrozumieć istotę interakcji między substancjami, konieczne jest skomponowanie pełnego i zredukowanego równania jonowego.
Na2S sól charakteryzuje się stopniowym procesem hydrolizy. Biorąc pod uwagę, że sól tworzy silna zasada (NaOH) i dwuzasadowy słaby kwas (H2S), w roztworze obserwuje się wiązanie anionu siarczkowego przez protony wody i akumulację grup hydroksylowych. W formie molekularnej i jonowej proces ten będzie wyglądał następująco:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Pierwszy krok. S2− + HON=HS− + OH−
Drugi krok. HS− + HON=H2S + OH−
Pomimo możliwości dwustopniowej hydrolizy tej soli w normalnych warunkach, drugi etap procesu praktycznie nie przebiega. Powodem tego zjawiska jest akumulacja jonów hydroksylowych, które nadają roztworowi słabe środowisko alkaliczne. Przyczynia się to do zmiany równowagi chemicznej zgodnie z zasadą Le Chateliera i powoduje reakcję neutralizacji. W związku z tym hydrolizę soli, które tworzą zasady i słabe kwasy, można zahamować nadmiarem zasad.
W zależności od polaryzującego działania anionów można wpływać na intensywność hydrolizy.
W przypadku soli zawierających silne aniony kwasowe i słabe kationy zasad obserwuje się hydrolizę kationów. Na przykład podobny proces można rozważyć na chlorku amonu. Proces można przedstawić w następujący sposóbformularz:
Równanie molekularne:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
krótkie równanie jonowe:
NH4++HOH=NH4OH + H ++
Ze względu na to, że w roztworze gromadzą się protony, powstaje w nim środowisko kwaśne. Aby przesunąć równowagę w lewo, do roztworu wprowadza się kwas.
Dla soli utworzonej przez słaby kation i anion typowy jest przebieg całkowitej hydrolizy. Rozważmy na przykład hydrolizę octanu amonu CH3COONH4. W formie jonowej oddziaływanie ma postać:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Na zakończenie
W zależności od tego, z jakiego kwasu i zasady powstaje sól, proces reakcji z wodą ma pewne różnice. Na przykład, gdy sól jest tworzona przez słabe elektrolity i gdy wchodzą one w interakcję z wodą, powstają produkty lotne. Całkowita hydroliza jest przyczyną braku możliwości przygotowania niektórych roztworów soli. Na przykład dla siarczku glinu możesz zapisać proces jako:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Taką sól można uzyskać tylko „metodą suchą”, stosując ogrzewanie prostych substancji zgodnie ze schematem:
2Al + 3S=Al2S3
Aby uniknąć rozkładu siarczku glinu, konieczne jest przechowywanie go w hermetycznych pojemnikach.
W niektórych przypadkach proces hydrolizy jest dość trudny, więc molekularnyrównania tego procesu mają postać warunkową. Aby wiarygodnie ustalić produkty interakcji, konieczne jest przeprowadzenie specjalnych badań.
Na przykład jest to typowe dla wielojądrowych kompleksów żelaza, cyny i berylu. W zależności od kierunku, w którym ten odwracalny proces musi zostać przesunięty, możliwe jest dodanie jonów o tej samej nazwie, zmiana ich stężenia i temperatury.
