Як правильно записати рівняння гідролізу солей?Дана тема часто викликає труднощі у випускників загальноосвітніх шкіл, які обирають хімію на ЄДІ. Проаналізуємо основні види гідролізу, розглянемо правила складання молекулярних і іонних рівнянь.
Гідроліз - це реакція між речовиною і водою,супроводжується з'єднанням з нею компонентів вихідної речовини. Дане визначення свідчить про те, що даний процес протікає не тільки у неорганічних речовин, він характерний і для органічних сполук.
Наприклад, рівняння реакції гідролізу записують для вуглеводів, складних ефірів, білків, жирів.
Всі хімічні взаємодії, якіспостерігаються в процесі гідролізу, застосовуються в різних виробництвах. Наприклад, даний процес використовують для видалення з води сторонніх домішок грубодисперсного і колоїдного ряду. Для цих цілей використовують спеціальні опади гідроксидів алюмінію і заліза, які отримують шляхом гідролізу сульфатів, хлоридів цих металів.
Яке ще значення має гідроліз?Рівняння даного процесу свідчить про те, що дана реакція складає основу травних процесів всіх живих істот. Основна частина енергії, якої потребує організм, фокусується як АТФ. Виділення енергії можливо завдяки процесу гідролізу, в якому бере участь АТФ.
Молекулярное уравнение гидролиза солей записується як оборотна реакція. Залежно від того, яким підставою і кислотою утворена неорганічна сіль, виділяють різні варіанти перебігу даного процесу.
Вступають в таку взаємодію солі, які утворені:
Не можна записати іонне рівняння гідролізу для солей, які утворені активної кислотою і підставою. Причина в тому, що суть нейтралізації зводиться до утворення води з іонів.
Як можна описати гідроліз? Рівняння даного процесу можна розглянути на прикладі солі, яка утворена одновалентним металом і одноосновної кислотою.
Якщо кислоту представити у вигляді НА, а підстава - МОН, в такому випадку сіль, яку вони утворюють, має вигляд МА.
Як можна записати гідроліз? Рівняння пишеться в молекулярному та іонному вигляді.
Для розбавлених розчинів використовується константагідролізу, яка визначається як відношення кількості молей солі, що беруть участь в гідролізі, до їх загальної кількості. Її величина залежить від того, яка кислота і підставу утворюють сіль.
Як записати молекулярне рівняння гідролізу? Якщо в складі солі є активний гідроксид і летюча кислота, результатом взаємодії буде луг і кисла сіль.
В якості типового варіанту можна уявити процес для карбонату натрію, в результаті якого утворюється луг і кисла сіль.
З огляду на, що в розчині містяться аніони гідроксильної групи, в розчині лужне середовище, протікає гідроліз за аніоном.
Як записати такий гідроліз? Рівняння процесу для сульфату заліза (2) передбачає утворення сірчаної кислоти і гідросульфату заліза (2).
У розчині кисле середовище, яке утворюється сірчаної кислотою.
Молекулярні та іонні рівняння гідролізу солей,які утворені неактивній кислотою і таким же підставою, передбачають отримання відповідних гідроксидів. Наприклад, для сульфіду алюмінію, утвореного амфотерним гідроксидом і летючої кислотою, продуктами реакції буде гідроксид алюмінію і сірководень. Розчин має нейтральне середовище.
Існує певний алгоритм, завдяки якомустаршокласники зможуть безпомилково визначити тип гідролізу, виявити реакцію середовища, а також записати продукти протікає реакції. Спочатку необхідно визначити тип процесу і записати процес протікає дисоціації солі.
Наприклад, для сульфату міді (2) розпад на іони пов'язаний з утворенням катіона міді а аниона сульфату.
Дана сіль утворюється слабкою основою і активної кислотою, тому відбувається процес по катіону (слабкому йону).
Далі записується молекулярне та іонне рівняння протікає процесу.
Для визначення реакції середовища, необхідно скласти іонний вид протікає процесу.
Продуктами цієї реакції є: гідроксосульфат міді (2) і сірчана кислота, тому для розчину характерна кисла реакція середовища.
Гідроліз має особливе місце серед різнихобмінних реакцій. У разі солей, це процес можна уявити як оборотне взаємодія іонів речовини з гідратної оболонкою. Залежно від того, яка сила цього впливу, процес може протікати з різною інтенсивністю.
Між катіонами і гидратирующие їх молекуламиводи виникають донорно-акцепторні зв'язки. В якості донора виступатимуть атоми кисню, що містяться у воді, так як вони мають неподіленими електронними парами. Акцепторами будуть катіони, які володіють вільними атомними орбиталями. Від величини заряду катіона залежить його поляризующее дію на воду.
Між аніонами і диполями HOH утворюється слабкаводнева зв'язок. При сильному впливі аніонів, можливий повний відрив від молекули протона, що призводить до утворення кислоти або аніона виду НСО3~. Гідроліз є оборотним і ендотермічним процесом.
Все аніони і катіони, що мають незначнізаряди і суттєві розміри, відрізняються незначним поляризующим дією на молекули води, тому практично немає реакції у водному розчині. Як приклад таких катіонів можна назвати гідроксильні сполуки, які є лугами.
Виділимо метали першої групи головної підгрупитаблиці Д. І. Менделєєва. Аніонами, що відповідають висунутим вимогам, є кислотні залишки сильних кислот. Солі, які утворені активної кислотою і лугом, що не піддаються процесу гідролізу. Для них можна записати процес дисоціації у вигляді:
Х2O = H + + OH~
Розчини цих неорганічних солей мають нейтральне середовище, тому в ході гідролізу руйнування солей не спостерігається.
Для органічних солей, утворених аніоном слабкої кислоти і катіоном лугу, спостерігається гідроліз за аніоном. Як приклад такої солі розглянемо ацетат калію СН3СООК.
Спостерігається зв'язування ацетат-іонів СН3СОО- з протонами водню в молекулах оцтовоїкислоти, що є слабким електролітом. У розчині спостерігається скупчення значної кількості гідроксид-іонів, в результаті чого він набуває лужну реакцію середовища. Гідроксид калію це сильний електроліт, тому він не може бути у зв'язаному вигляді, водневий показник pH> 7.
Молекулярне рівняння протікає процесу має вигляд:
СН3СООК + H2O = КОН + СН3ООН
Для того щоб зрозуміти суть того, що відбувається між речовинами взаємодії, необхідно скласти повне та скорочене іонне рівняння.
Для солі Na2S характерний ступінчастий процес протіканнягідролізу. З огляду на, що сіль утворена сильною лугом (NaOH) і двухосновной слабкою кислотою (H2S), в розчині спостерігається зв'язування сульфід-аніону протонами води і накопичення гідроксильних груп. В молекулярному і іонів вигляді, даний процес буде виглядати наступним чином:
на2S + Н2О = NaHS + NaOH
Перший ступінь. S2 + НОН = HS- + ОН-
Другий ступінь. HS- + НОН = H2S + ОН-
Незважаючи на можливість двоступеневогопротікання процесу гідролізу цієї солі при нормальних умовах за другого ступеня розглянутий процес практично не протікає. Причина подібного явища - накопичення гідроксильних іонів, які повідомляють розчину слабку лужну середу. Це сприяє зрушенню хімічного рівноваги за принципом Ле Шательє і викликає реакцію нейтралізації. У зв'язку з цим гідроліз солей, які утворені лугом і слабкою кислотою, можна пригнічувати надлишком лугу.
Залежно від поляризующего впливу аніонів можна впливати на інтенсивність протікання гідролізу.
Для солей, в складі яких є аніони сильноїкислоти і катіони слабкої основи, спостерігається гідроліз по катіону. Наприклад, подібний процес можна розглянути на хлориде амонію. Процес можна представити в наступному вигляді:
НН4CL + Н2О = NH4OH + HCL
НН4+ + НОН = NH4OH + Н+
У зв'язку з тим, що в розчині накопичуються протони, в ньому створюється кисле середовище. Для зрушення рівноваги вліво в розчин вводять кислоту.
Для солі, утвореної слабкою катіоном і аніоном, характерно перебіг повного гідролізу. Наприклад, можна розглянути варіант гідролізу ацетату амонію CH3COONH4. В іонному вигляді взаємодія має вигляд:
НН4+ + CH3COO- + НОН = NH4OH + СН3СООН
Залежно від того, який кислотою іпідставою утворена сіль, процес реакції з водою має певні відмінності. Наприклад, при утворенні солі слабкими електролітами і при їх взаємодії з водою утворюються летючі продукти. Повний гідроліз є причиною того, що неможливо приготувати деякі розчини солей. Наприклад, для сульфіду алюмінію можна записати процес у вигляді:
Al2З3 + 6H2O = 2Al (OH)3↓ + 3H2S ↑
Таку сіль можна отримати тільки «сухим способом», використовуючи нагрівання простих речовин за схемою:
2Al + 3S = Al2З3
Щоб уникнути розкладання сульфіду алюмінію, необхідно зберігати його в герметичних ємностях.
У деяких випадках процес гідролізу протікаєдосить складно, тому молекулярні рівняння цього процесу мають умовний вид. Для того щоб достовірно встановити продукти взаємодії, необхідно проводити спеціальні дослідження.
Наприклад, це характерно для багатоядернихкомплексів заліза, олова, берилію. Залежно від того, в який бік потрібно змістити цей оборотний процес, можливо додавання однойменних іонів, зміна його концентрації і температури.
