Тұздар гидролизіне жалпы сипаттама

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 11 бет
Таңдаулыға:

Тұздар гидролизіне жалпы сипаттама
Индикаторды қолдана отырып NaCl ас тұзының ерітіндісі бейтарап екеніне
және сол мезетте NaC2H3O2 натрии ацетатының ерітіндісі негізгі
қасиеттерге те болып, NH4Cl аммонии хлориді ерітіндісінде қышқылдық
қасиеттерге ие екенін анықтаймыз.Қалған көптеген дұрыс тұздар дәл солай
қышқылдық және негіздік ерітінділерді құрып, тұз иондары сумен химиялық
реакцияға түседі.Бұл құбылыс гидролиз деп аталады.
Суды әлсіз қышқыл деп те және әлсіз негіз ретінде қарауға болады, Н+
және ОН- ионына молекулалық диссоциациясы әлсіз дәрежеде жүретін әлсіз
негіз деуге де болады.Бренсед-Лаури өкілдерінің теорияларын қолдана отырып
күшті негіз С2Н3О2- Н+ иондарымен әрекеттесе алады.
С2Н3О2- + Н2О ( НС2Н3О2 + ОН-
негіз2 қышқыл1 қышқыл2 негіз1

Қалыптасқан ерітінді негізгі қасиеттерге ие,өйткені оның ОН- иондары
Н+ иондарынан саны жағынан асып түседі. Дәл осылай NH4Cl NH4+
ионға ие екендігін түсіну қиын емес,ол сумен негіз ретінде
әрекеттесуі тиіс.
NH4+ + H2O ( H3O + NH3
қыш нег қыш нег

Сол уақытта хлорид-ион гидратталмайды , өйткені ол өте әлсіз
негіз,өйткені ол өте әлсіз негіз болып табылады.Сондықтан NH4Cl
ерітіндісі қышқыл болады және гидролиз нәтижесінде құрамында NH4
болып OH- иондарына қарағанда H+ иондары басым болады.

Тұздар гидролизіне тағы да бір мысал қарастырып көрелік.Күшті
қышқыл мен әлсіз негізден алынған тұз , мысалы NH4Cl қышқыл
ерітіндісімен гидролизге түседі. Және керісінше әлсіз қышқыл мен
күшті негізхдін алынған тұз негіздік ерітіндімен гидролизге
ұшырайды.

Мысалы, суда NaC2H3o2 ерітіндісі бар делік. Ионы гидролизге
ұшырамайды,себебі Бренстед-Лаури тұжырымдары бойынша ол портондармен
салыстырғанда өте әлсіз қышқыл болып есептеледі.Бұл ион күшті
қышқыл (NaOH) құрамына кіреді, бірақ сумен қосылысқа түскенде NaOH
молекулаларын түзуі қиынға соғады. Ацетат ионы C2H3O2 негізінен күшті
негіз, сумен әрекеттесу барысында әлсіз қышқыл HC2H3O2 түзеді.

C2H3O2- + H2O ( HC2H3O2 + OH-

NaC2H3O2 судағы ерітіндісі осындай жағдай бойынша басты болып
табылады, себебі оның құрамында ОН- ионы түзіліп отырады.Жоғарыда
жазылған теңдікке қарап гидролиз константасы деген түсінік қорытуға
болады.
[HC2H3O2][OH-]
Кгидр= (((((( (15.9)
[C2H3O2-]

Әдеттегідей су концентрациясы гидролиз константасына
негізделген.Егер енді алынған теңдікті [H+][H+]-қа көбейтетін болсақ,
онда:
[HC2H3O2][OH-][H+] KH2O
Кгидр= ──────────── = ─── (15.10)
[C2H3O2-][H+] Kα

Ендігі кезекте біз суға аммоний хлоридін қосамыз.Сонда NH4+ ионы
гидролизге ұшырайды, себебі ол суға қарағанда күшті қышқыл.

NH4+ + H2O ↔ NH3 * H2O + H+
Түзілген ерітінді қышқылдық сипаттарға ие, себебі гидролиз
нәтижесінде оның құрамында Н+ иондары пайда болды. NH4 гтдролизі
үшін константа теңдігі былай анықталады.
[NH3*H2O][H+]
Kгидр = ───────── (15.11)
[NH4]

Бұл теңдікті [OH-][OH-] – қа көбейтсек мына теңдікті көреміз:
[NH3*H2O][H+][OH-] KH2O
Kгидр= ──────────── = ───
[NH4+][OH-] Kb

Гидролиздік константа бойынша олардың катионының сумен
байланысының барысында КH2O - константасының иондық бастаптылығымен
анықталады.Егер тұзды құрайтын екі ион да әлсіз қышқыл және әлсіз
негіз болса, екі ионда гидролизге ұшырап кетеді.

NH4++C2H3O2-+H2O↔NH3*H2O+HC2H3O2

[NH3*H2O][HC2H3O2]
Kгидр= ─────────────
[C2H3O2-][NH4+]

Мұндай тұздарға арналған константа гидролизінің формуласын көрсетіп
жазу қиындық туғызбайды.

KH2O
Kгидр= ────
Ka Kb

Мұндай ерітіндінің РН-ы әлсіз қышқыл мен әлсіз негіздің көлеміне
байланысты. Мәселен NH2CN қосылысы басты болып табылады, NH4C2H3O2 –
нейтралды, ал NH4F қышқылдық сиптты иеленеді.
Күшті қышқыл мен күшті негіздің тұздары , мысалы NaCl , гидролизге
ұшырамайды, сондықтан мұндай ерітінділер нейтралды орта көрсетеді.

Мысал 8.
1. м NaCN ерітіндісінің рН есепте.
Шешуі: Бұл жағдайда ционид – ион гилролизге ұшырайды.CN- ионының
концентрациясын 1.0 —— х деп алайық, х ол жерде CN- ионының 1л
ерітіндіде гидролизге ұшыраған моль саны.Сонда НСN және OH-
концентрацияларын х-ке тең деп аламыз.
Гидролиз теңдеуі:

CN+ + H2O ↔ HCN + OH-
Концентрация теңдеуі: 1.0 - x x
x
Бұл мәндерді гидролиз константасының формуласына қоя отырып мынны
аламыз:
[HCN][OH] КН2О 1*10-14
Кгидр= ─────── = ──── = ────
[CN-] Ka
4*10-10
осыдан
X * X 1 * 10-14
──── == ─────
1.0 – X 4 * 10-10
немесе
X2
── = 2,5 * 10-5
1,0
X = 5,0 * 10-3 мольл = [OH-]
Осыдан келіп
pOH = 2,30
pH = 14 – pOH = 11,70 береді.

Анион гидролизінің OH- және сондай мөлшерде әлсіз қышқылдың түзілуіне
әсер ететінін еске ала отырып, рН-ты табудың тез жолын қарастырып
көруге болады.

A- + H2O ↔ HA + OH-
[HA][OH-] KH2O
Kгидр= ────── = ───
[A-] Ka
[HA]=[OH-] болғандықтан
[OH-][OH-] KH2O
─────── = ────
[A -] Ka

немесе KH2O
[OH-]2= ──── [A-] (15.14)

Ka

Бастапқы [A-] еонцентрацияны С-ға тең деп алып, квадратты түбір астына
алғанда иынаны көреміз:
KH2O
[OH-]= ──── C
Ka
Кері логарифмді қолдана отырып

pOH = ½ pKH2O - ½ pKa + ½pC аламыз.

½pKH2O=7 және pOH=14 - pH, болғандықтан

pH=14 - ( 7- ½ pKa + ½ pC ) береді

және қорытындысында

pH = 7 + ½ pKa - ½ C (15.15)

Алынған теңдік гидролиз анионына мына жағдайларда қолданылған, егер Ка
түзілген қышқылдар тәртіптерін 10-10 немесе одан да көп теңдік
дәрежесінде тең болып келсе.
Гидролиз катиондарының рН ерітіндісі мына фйормуламен анықталады:

pH = 7 - ½ pKb + ½ pC (15.16)

егер Kb-ның теңдік дәрежесі 10-10 болса.

Мысал 9.

0,01 м NaC2H3O2 ерітіндісінің рН-ын тап.
Шешуі: Берілген ерітіндіде анион гидролизінің теңдігі қолданылады.
C2H3O2- + H2O ↔ HC2H3O2 + OH-

РН ерітіндісін табуға қолданылатын теңдік ретінде мына теңдікті
пайдаланамыз:

PH = 7 + ½ pKa - ½ pC

Мысал 10

0,1м NH4Cl ерітіндісінің рН-ын тап.
Шешуі:Берілген ерітіндіде аммоний ионының гидролизі жүреді.

NH4+ + H2O ↔ NH3 * H2O + H+

рК = 7 - ½ pKb + ½ pC

pC=1,00 беретін C=0,1 моль ⁄ л , 15.1 таб рКb = 4,74 тең екенін көріп,
мынаны аламыз.

РН = 7 - ½ (4,74) + ½ (1,00)
Осыдан
РН = 5,13

Енді нейтралды деген ұғымға анықтама берер болсақ – бұл қышқыл мен негіздің
арасында жүретін реакция немесе су ерітінділерінде, Н+ қышқылдан түзілген
иондарының молекула ретінде қалыптасуы, ОН- негізден түзілген иондарымен
қосылуы.
Нейтралдану,егер реакцияға түскен қоспа құрамында қышқыл мен негіздің
грамм-эквиваленттігі тең болған жағдайда орнайды,теңдікке байланысты

H+ + OH - → H2O

Күшті қышқыл мен күшті негіз арасында.
Егер нейтралдану реакциясына әлсіз қышқыл мен әлсіз негіз қатысса онда
олардың аниондары мен катиондары гидролизге ұшырайды.Мысалы

NaOH + HC2H3O2 ↔ NaC2H3O2 + H2O
Сонымен қатар гидролиз ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.