Тұздардың гидролизі

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 4 бет
Таңдаулыға:

Тұздардың гидролизі. Гидролиздену дәрежесі мен константасының байланысы. Тұздар химиялық құрамына қарай сулы ерітінділерінде әрі бейтарапты, әрі қышқылды, әрі сілтілі орта көрсетуі мүмкін. Бұл көптеген тұздарды суда еріткен кезде тек олардың молекулалары иондарға диссоциацияланып қана қоймастан, тұз иондары мен су иондарының арасында химиялық әрекеттесу де жүреді. Бұл су мен тұздардың алмаса ыдырау процесі әлсіз электролиттердің бейтарапты молекулаларының түзілуімен қатар жүретіндердітұздардың гидролизідеп атайды.

Тұздар - ол қышқылдар мен негіздердің әрекеттесу өнімдері деп қарастыруға болады. Тұздар олардың диссоциация дәрежесіне тәуелділікте түзілуі мүмкін:

А) күшті негіз және күшті қышқылмен;

Б) күшті негіз және әлсіз қышқылмен;

В) әлсіз негіз және күшті қышқылмен;

Г) әлсіз негіз және әлсіз қышқылмен.

Гидролиз - қайтысды процесс. Сондықтан әр түрлі себептердің әсері Ле Шателье принципі негізінде түсіндірілуі мүмкін: температураның жоғарылауы гидролиздің ынтықтылығын (тез жүруін) көтереді, өйткеені ол эндотермиялық процесс; сумен сұйылту гидролиздің күшеюіне ықпал етеді.

Тұздардың құрамынан тәуелділікте олардың гидролизі не толық, не ішінара жүреді не жүрмейді:

Күшті негіз және күшті қышқылдың тұздары (мысалы, KBr, NaNO3) суда ерігенде гидролизденбейді, өйткені қиын диссоциацияланатын бөлшектер немесе әлсіз электролит молекулалары түзілмейді. Тұз ерітінділерінде бейтарапты реакция болады (рH=7) .
Күшті негіз және әлсіз қышқылдың тұздары, мысалы KClO, Na2CO3, CH3COONa, NaCN, Na2S, K2SiO3 анион бойынша гидролизге түседі. Натрий ацетатының гидролиз теңдеуін жазайық:

CH3COONa+H2O=CH3COOH+NaOH

Бұл теңдеуді ионды түрде де жазуға болады:

CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH-

Сутек иондары H+ әлсіз CH3COOH электролит молекуласына қосыла айналғандықтан, олардың концентрациясы азаяды, ал бос күйдегі гидроксид-ионның OH- концентрациясы жоғарылайды. Сондықтан да CH3COONa ерітіндісі сілтілі реакцияны көрсетеді.

Ендеше, күшті негіз және әлсіз қышқылдың тұздарын суда еріткенде ерітінді сілтілік реакцияға ие (рH>7) .

Әлсіз негіз және күшті қышқылдың тұздары, мысалы Al2(SO4) 3, FeCl2, CuBr2, NH4Cl сулы ерітіндіде катион бойынша гидролизденеді. FeCl2-нің гидролизін қарастырайық:

FeCl2 + H2O = Fe(OH) Cl +HCl

Бұл процесті иондық түрде де жазуға болады:

Fe2+ + H2O = Fe(OH) + +H+

Екінші саты бойынша гидролиз былай жүреді:

Fe(OH) + +H2O= Fe(OH) 2↓ + H+

Реакциядан айқын көрініп тұрғанындай, әлсіз негіз және күшті қышқылдың тұзының гидролизі нәтижесінде сутек ионының H+ артық мөлшері пайда болады, бұл ортаның қышқылды реакциясына әкеледі (рH<7) .

Әлсіз негіз және әлсіз қышқылдың тұздары, мысалы Al2S3, Cr2S3, CH3COONH4, (NH4) 2CO3 катион бойынша да, анион бойынша да бір мезетте (бірге) гидролизденеді. Мұндай тұздар суда ерігенде қиын диссоциацияланатын қышқыл мен негіз түзеді:

CH3COONH4+H2O=CH3COOH+NH4OH

Немесе иондық көріністе:

CH3COO- +NH4+ +H2O=CH3COOH+NH4OH

Мұндай тұздардың сулы ерітінділері түзілетін қышқыл мен неегіздің диссоциация тұрақтысына тәуелділікте бейтарапты, әлсіз қышқылды немесе әлсіз сілтілі ортада болуы мүмкін. Мысалы, CH3COONH4 гидролизі кезінде ерітінді әлсіз сілтілі болады, өйткені аммоний гидроксидінің диссоциация тұрақтысы (К=6, 3*10 ^-5 ) шамалы болса да сірке қышқылының диссоциация тұрақтысынан (K= 1, 75*10 ^-5 ) артық.

Ерімейтін немесе ұшатын әлсіз негіз бен ерімейтін немесе ұшатын әлсіз қышқылдан түзілген тұздар қайтымсыз (толық) гидролизге түседі. Мұндай тұздар сулы ерітіндіде бола алмайды (мысалы Al2S3, Fe2(CO3) 3, (NH4) 2SiO3 және т. б. ) . Алюминий сульфидінің мысалындағы гидролиз іс жүзінде соңына дейін толық жүреді де алюминий гидроксиді мен күкірттісутек түзіледі:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH) 3↓+3H2S

Сондықтан кейбір тұздардың судағы ерітінділерінің арасындағы алмасу реакцияларының нәтижесінде екі жаңа тұз әрқашанда түзіле бермейді. Бұл тұздардың біреуі тиісті ерімейтін негізді және ұшатын әлсіз (ерімейтін) қышқылды түзе келіп, қайтымсыз гидролизге түсуі мүмкін. Мысалы:

3K2S +2FeBr3=Fe2S3+6KBr

Fe2S3+6H2O=Fe(OH) 3↓+3H2S

Бұл теңдеулерді қосамыз:

3K2S+2FeBr3+6H2O=2Fe(OH) 3↓+3H2S↑+6KBr

Немесе иондық түрде:

3S ^2- + 2Fe ³⁺ +6H2O= 2Fe(OH) 3↓+3H2S↑

Сатылы гидролиз. Күшті негізбен және көп негізді әлсіз қышқылдан түзілген тұздарды суда еріткенде гидролиз сатылы жүреді. Гидролиз сатысының саны әлсіз қышқылдың негізділігіне тәуелді. Мұндай тұздардың сулы ерітіндісіндегі гидролиздің бірінші сатысында қышқылды тұз және күшті негіз түзіледі. Мысалы:

Na2S + H2O=NaHS+NaOH 1- ші саты.

Қышқылды

Тұз

Немесе иондық түрде:

S ^2- +H ₂ O =HS ^- +OH ^-

Бұл процесс Na2S бірінші саты бойынша жүретін гидролизін көрсетеді. Гидролиз толық жүруі үшін, әдетте процестің температурасын көтереді:

HS ^- + H ₂ O = H ₂ S + OH ^- 2-ші саты.

Бірінші сатымен салыстырғанда екінші сатыдағы гидролиз едәуір кіші дәрежеде жүреді. Өйткені ерітіндіде OH ^- иондарының концентрациясы көбейеді де орта сілтілі болады (рH>7) .

► Егер тұз көпқышқылды әлсіз негізбен және күшті қышқылдан түзілген болса, онда гидролиздің саты саны әлсіз негіздің қышқылдығынан тәуелді болады. Мұндай тұздардың сулы ерітіндісіндегі бірінші сатыда негіздік тұз және қышқыл түзіледі. Мынадай тұздар да MgSO4, Al2(SO4) 3, ZnBr2, Fe(NO3) 3 және т. б. сатылы гидролизденеді екен. Мысалы:

NiCl2+H2O=NiOHCl+HCl 1-ші сатысы

NiOHCl+H2O=Ni(OH) 2+HCl 2-ші сатысы

Немесе иондық түрде:

NiOH ⁺ + H2O = Ni(OH) 2+H ⁺

Ерітіндіде H ⁺ иондарының концентрациясы көбейеді, сондықтан орта қышқылды болады (рH<7) .

► Тұздар гидролизі процесін сандық тұрғыдан алғанда гидролиз дәрежесімен β және гидролиз тұрақтасымен К _гидр өрнектеледі.

Гидролиз дәрежесі - ол гидролизденген тұз молекуласы санының еріген молекуланың жалпы санына қатынасы:

Β= $\frac{{\lbrack C\rbrack}_{гидр}}{{\lbrack C\rbrack}_{еріген}}$ *100%,