Hydrolyse: molekylær og ionisk ligning. Hydrolyse-reaktionsforligning

Hvordan skriver man ligningen for hydrolyse af salte?Dette emne medfører ofte vanskeligheder for kandidater på gymnasier, der vælger kemi på eksamen. Vi analyserer de vigtigste typer hydrolyse, overvejer reglerne for fremstilling af molekylære og ioniske ligninger.

definition

Hydrolyse er en reaktion mellem et stof og vand,ledsaget af forbindelsen til det af komponenterne i det originale stof. Denne definition indikerer, at denne proces ikke kun forekommer i uorganiske stoffer, den er også karakteristisk for organiske forbindelser.

For eksempel er hydrolysereaktionsligningen skrevet for kulhydrater, estere, proteiner, fedtstoffer.

Værdien af ​​hydrolyse

Alle kemiske interaktioner, derobserveret i hydrolyseprocessen, anvendt i forskellige industrier. For eksempel bruges denne proces til at fjerne groft dispergerede og kolloide urenheder fra vand. Til disse formål anvendes specielle præcipitater af aluminium og jernhydroxider, som opnås ved hydrolyse af sulfater, chlorider af disse metaller.

Hvad betyder hydrolyse ellers? Ligningen af ​​denne proces indikerer, at denne reaktion er grundlaget for alle levende væseners fordøjelsesprocesser. Det meste af den energi, kroppen har brug for, er fokuseret som ATP. Frigivelse af energi er mulig på grund af hydrolyseprocessen, hvor ATP deltager.

Processegenskaber

Molekylær ligning af salthydrolyseoptaget som en reversibel reaktion. Afhængigt af hvilken base og syre det uorganiske salt dannes med, skelnes der mellem forskellige varianter af processen.

Salte indgår i en sådan interaktion, som dannes:

• mild hydroxid og aktiv syre (og omvendt);
• flygtig syre og en aktiv base.

Det er umuligt at nedskrive den ioniske hydrolyseligning for salte, der dannes af aktiv syre og base. Årsagen er, at essensen af ​​neutralisering er dannelsen af ​​vand fra ioner.

Proceskarakteristik

Hvordan kan hydrolyse beskrives? Ligningen af ​​denne proces kan overvejes ved hjælp af eksemplet på et salt, der er dannet af et monovalent metal og en monobasisk syre.

Hvis syren præsenteres som HA, og basen er MOH, har saltet, de danner, formen MA.

Hvordan kan hydrolyse registreres? Ligningen er skrevet i molekylær og ionisk form.

Til fortyndede opløsninger anvendes konstantenhydrolyse, der er defineret som forholdet mellem antallet af mol salt involveret i hydrolyse og deres samlede antal. Dens værdi afhænger af, hvilken syre og base der danner saltet.

Hydrolyse af anion

Hvordan nedskrives den molekylære ligning af hydrolyse? Hvis saltet indeholder aktivt hydroxid og flygtig syre, vil resultatet af interaktionen være alkali og surt salt.

Et typisk scenario er natriumcarbonatprocessen, der producerer alkali og syresalt.

I betragtning af at opløsningen indeholder anioner fra hydroxylgruppen, er opløsningen et alkalisk medium, hvor hydrolysen fortsætter med anionen.

Proceseksempel

Hvordan nedskrives en sådan hydrolyse? Procesligningen for jernholdigt sulfat (2) antager dannelsen af ​​svovlsyre og jernholdigt hydrogensulfat (2).

Opløsningen indeholder et surt miljø skabt af svovlsyre.

Komplet hydrolyse

Molekylære og ioniske ligninger af salthydrolyse,som er dannet af en inaktiv syre og den samme base antyder fremstillingen af ​​de tilsvarende hydroxider. For eksempel for aluminiumsulfid dannet af amfotert hydroxid og flygtig syre er reaktionsprodukterne aluminiumhydroxid og hydrogensulfid. Opløsningen har et neutralt medium.

Sekvens af handlinger

Der er en bestemt algoritme, som følgergymnasieelever vil være i stand til nøjagtigt at bestemme typen af ​​hydrolyse, identificere miljøets reaktion og også registrere produkterne fra den igangværende reaktion. For det første er det nødvendigt at bestemme typen af ​​proces og registrere processen med den igangværende saltdissociation.

For eksempel for kobbersulfat (2) er nedbrydning i ioner forbundet med dannelsen af ​​kobberkationen og sulfatanionen.

Dette salt dannes af en svag base og en aktiv syre, derfor opstår der en kation (svag ion) proces.

Derefter skrives de molekylære og ioniske ligninger af processen ned.

For at bestemme mediets reaktion er det nødvendigt at udarbejde en ionisk form af den igangværende proces.

Produkterne fra denne reaktion er: kobberhydroxosulfat (2) og svovlsyre, derfor er opløsningen kendetegnet ved en sur reaktion af mediet.

Hydrolyse har en særlig plads blandt forskelligeudveksle reaktioner. I tilfælde af salte kan denne proces repræsenteres som den reversible interaktion mellem ionerne af stoffet og hydratiseringsskallen. Afhængigt af styrken af ​​denne påvirkning kan processen fortsætte med forskellige intensiteter.

Mellem kationer og molekyler, der hydrerer demvand, donor-acceptorbindinger opstår. Oxygenatomer indeholdt i vandet fungerer som en donor, da de har ensomme elektronpar. Acceptorerne vil være kationer, der har frie atomorbitaler. Dens polariserende virkning på vand afhænger af størrelsen af ​​kationens ladning.

Mellem anioner og dipoler fra HOH, en svaghydrogenbinding. Under anionernes stærke indflydelse er en fuldstændig adskillelse fra protonmolekylet mulig, hvilket fører til dannelsen af ​​en syre eller en anion af HCO3СО-typen. Hydrolyse er en reversibel og endoterm proces.

Handlingstyper på salte af vandmolekyler

Alle anioner og kationer har mindreladninger og signifikante størrelser, adskiller sig i en svag polariserende virkning på vandmolekyler, derfor er der praktisk talt ingen reaktion i en vandig opløsning. Som et eksempel på sådanne kationer kan nævnes hydroxylforbindelser, som er baser.

Lad os vælge metaller fra den første gruppe i hovedundergruppenDI Mendeleevs borde. Anioner, der opfylder disse krav, er sure rester af stærke syrer. Salte dannet af aktiv syre og alkali gennemgår ikke hydrolyse. For dem kan du skrive dissociationsprocessen i form:

X₂O = H + + OH2

Opløsninger af disse uorganiske salte har et neutralt medium.Derfor observeres saltnedbrydning ikke under hydrolyse.

For organiske salte dannet af anionen af ​​en svag syre og en alkalikation observeres hydrolyse ved anionen. Overvej kaliumacetat CH som et eksempel på et sådant salt₃SÅ OK.

Binding af CH-acetationer observeres₃SOO^- med hydrogenprotoner i eddikesyremolekylersyre, som er en svag elektrolyt. En akkumulering af en betydelig mængde hydroxidioner observeres i opløsningen, hvilket resulterer i, at den opnår en alkalisk reaktion af mediet. Kaliumhydroxid er en stærk elektrolyt, så den kan ikke bindes, pH> 7.

Molekylligningen i den igangværende proces er:

CH₃SOOK + H₂O = KOH + CH₃FN

For at forstå essensen af ​​interaktionen mellem stoffer er det nødvendigt at udarbejde en komplet og forkortet ionligning.

Til salt Na₂S er kendetegnet ved en trinvis strømningsproceshydrolyse. I betragtning af at saltet dannes af en stærk alkali (NaOH) og en dibasisk svag syre (H2S), er sulfidanionen bundet i opløsningen af ​​vandprotoner, og hydroxylgrupper akkumuleres. I molekylær og ionisk form vil denne proces se sådan ud:

na₂S + H₂О = NaHS + NaOH

Første fase. S²⁻ + HOH = HS^- + HE^-

Anden fase. Hs^- + HOH = H₂S + OH^-

På trods af muligheden for en to-trinsprocessen med hydrolyse af dette salt under normale forhold på det andet trin, den betragtede proces finder næsten ikke sted. Årsagen til dette fænomen er akkumuleringen af ​​hydroxylioner, som giver opløsningen et svagt alkalisk miljø. Dette fremmer et skift i den kemiske ligevægt i henhold til Le Chatelier-princippet og forårsager en neutraliseringsreaktion. I denne henseende kan hydrolysen af ​​salte, der er dannet af alkali og svag syre, undertrykkes af et overskud af alkali.

Afhængig af anionernes polariserende virkning kan hydrolysens intensitet påvirkes.

Til salte, der indeholder stærke anionersyrer og kationer af en svag base observeres hydrolyse ved kationen. For eksempel kan en lignende proces overvejes med ammoniumchlorid. Processen kan repræsenteres som følger:

• molekylær ligning:

HH₄CL + H₂O = NH₄OH + HCL

• kort ionisk ligning:

HH₄⁺ + HOH = NH₄OH + H⁺

På grund af det faktum, at protoner akkumuleres i opløsningen, skabes der et surt miljø i den. For at skifte ligevægt til venstre indføres syre i opløsningen.

Saltet dannet af en svag kation og anion er karakteriseret ved fuldstændig hydrolyse. For eksempel kan du overveje muligheden for hydrolyse af ammoniumacetat CH₃COONH₄... I ionisk form tager interaktionen form:

HH₄⁺ + CH₃COO^- + HOH = NH₄OH + CH₃UNSD

Afslutningsvis

Afhængig af hvilken syre ogsalt dannes som en base, reaktionsprocessen med vand har visse forskelle. For eksempel, når salt dannes af svage elektrolytter, og når de interagerer med vand, dannes der flygtige produkter. Komplet hydrolyse er grunden til, at nogle saltopløsninger ikke kan fremstilles. For eksempel for aluminiumsulfid kan processen skrives som:

Al₂C₃ + 6H₂O = 2Al (OH)₃↓ + 3H₂S ↑

Dette salt kan kun opnås "tør metode" ved anvendelse af opvarmning af enkle stoffer i henhold til skemaet:

2Al + 3S = Al₂C₃

For at undgå nedbrydning af aluminiumsulfid skal det opbevares i forseglede beholdere.

I nogle tilfælde fortsætter hydrolyseprocessenret kompliceret, derfor har molekylligningerne ved denne proces en konventionel form. For pålideligt at etablere produkterne til interaktion er det nødvendigt at gennemføre specielle undersøgelser.

For eksempel er dette typisk for multi-corekomplekser af jern, tin, beryllium. Afhængigt af i hvilken retning det er nødvendigt at skifte denne reversible proces, er det muligt at tilføje ioner med samme navn, ændre dets koncentration og temperatur.