Бренстед және Лоури теориясы

Пән: Химия
Жұмыс түрі: Материал
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 6 бет
Таңдаулыға:

ТҰЗДАРДЫҢ ГИДРОЛИЗІ

Бренстед және Лоури теориясы бойынша барлық қышқылдар (негіздер)
еріткішпен қосарласқан қышқыл мен негіз түзе отырып әрекеттеседі. Бұл
жағдайда еріткіштің ионизациялану процесінің тепе-теңдігі бұзылып, реакция
ортасы өзгереді. Көбінесе еріткіш ионизациялану тепе-теңдігінің күшті
ығысуы, мысалы судың, әлсіз қышқылдардың қосарласқан негіздерін немесе
әлсіз негіздердің қосарласқан қышқылдарын туғызады:

CN- + HOH HCN + OH-
[Al( H2O)6]3+ + H2O H3O+ + [Al(OH)( H2O)5]2+
орта қышқыл

Бренстед және Лоури теориясы бойынша қышқылдар мен негіздердің сумен
әрекеттесу негізгі қағидаларына гидролиз түсінігі кіреді. Аррениустың
ертеректегі электролиттік диссоциациясының классикалық теориясында әлсіз
қышқыл немесе әлсіз негіз тұздарының сумен әрекеттесуі гидролиз түсінігін
берген, оны судың ерекше қасиеті деп түсіндірген. Сулы ерітіндіде қышқылдық
өзгерту аналитикалық реакция жолын өзгертетін болғандықтан, бұл құбылыстың
– гидролиздің аналитикалық химия үшін мағынасын қарастырамыз.
Гидролиз негіздерін теориялық тұрғыдан білу, сапалық талдау
тәжірибесінде сәйкес аналитикалық реактив әсерінен күткен қосылыс неліктен
тұнбаға түспейтінін түсінуге мүмкіндік береді.
Сонымен, соңына дейін жүретін гидролиз нәтижесінде күткен алюминий,
хром және титан сульфидтерінің орнына олардың тұздарының ерітінділеріне
күкіртсутек әсер еткенде осы катиондардың гидроксидтері түседі.
Кейбір катиондар үшін гидролиз реакциясы олардың ерітіндіде бар
екендігін дәлелдейді. Яғни, бериллий, висмут және стибилдің хлорлы
қосылыстары гидролиз нәтижесінде хлорлы бериллий, хлорлы висмут және хлорлы
стибил тұнбасын түзеді, осы нәтиже бойынша олардың ерітіндіде бар екенін
анықтайды:

Bi3+ + 2HOH Bi(OH)2+ + 2H+
Bi(OH)2+ = BiO+ + H2O
Sb3+ + 2HOH Sb
(OH)2+ + 2H+
Sb (OH)2+ → SbO+ + H2O

Кремний қышқылының тұздарына NH4Cl- мен әсер еткенде гидролиз нәтижесінде
суда ерімейтін және оның тұзынан шығарып тастайтын кремний қышқылы
түзіледі:

NH4+ + H2O H3O+ + NH3
Na2SiO3 + 2H3O+ H2 SiO3 + 2Na+ + 2H2O

Гидролиз реакциялары сапалық талдауда катиондарды бөлу үшін қолданылады.
Артық сілті көмегімен хром және алюминий катиондарын бөлу үшін, оларды
натрий алюминатына және натрий хромитіне ауыстырады. Содан соң ерітіндіні
сумен сұйылтады және қайнатады, осы кезде натрий хромитінің гидролизі
нәтижесінде хром гидроксиді тұнбаға түседі.

CrO2- + 2 H2O
Cr(OH)3 + OH-
Гидролизденетін тұздардың сулы ерітінділері мәні белгілі pH(Na2CO3, NaAc,
NH4Cl және т.б.) жұмсақ бейтараптаушы орта болып табылады.

Гидролизденетін тұздар ерітінділерінің pH-ын анықтау

Гидролиз процесінің сандық көрсеткіші гидролиз константасы болып
табылады.
а) Күшті негіз және әлсіз (мысалы, NaCN) тұздарына гидролизін
қарастырайық:

NaCN Na+ + CN-

Цианид-ионы гидролизге ұшырайды:

CN- + H2O
HCN + OH-

Цианид ионы сумен әрекеттескенде тұз ерітіндісінің ортасы сілті
болады. Гидролиз қайтымды процесс, сондықтан бұл процесстің Кт-т үшін әсер
етуші массалар заңын қолдануға болады:
Kr =

1) теңдеудің алымы мен бөлімін [H+]-ке көбейтеміз:

Kr =

Анықтама бойынша KHCN = 5 . 10-10
Kr =
б) Әлсіз негіз бен күшті қышқыл тұзының (мысалы, NH4Cl) гидролизін
қарастырайық:

NH4+ + H2O NH4OH + H+

Kr =

(2) теңдеудің алымы мен бөлімін [OH-]-ке көбейтеміз:

Kr =
KNHOH = 1,76 . 10-5 Kr =

Жоғарыда көрсетілген екі тұз гидролизінің константа
мәндерін салыстырғанда, гидролиз әлсіз электролит түзілу жағына қарай
тереңірек жүретінін көруге болады.

в) Әлсіз негіз бен әлсіз қышқыл (мысалы, NH4CN) тұздарының
гидролизін қарастырамыз.

NH4+ + CN- + H2O NH4OH
+ HCN

Kr =

Бұл тұздың гидролизі алдында қарастырылған екі тұз гидролизімен
салыстырғанда терең жүреді.
Гидролиз процесі гидролиз дәрежесімен сандық сипатталады. Гидролиз
дәрежесі тұздың гидролизденген бөлігінің оның жалпы концентрациясына
қатынасына тең және h әріпімен белгіленеді. Күшті негізбен әлсіз қышқыл
тұзы үшін:

h =
A- + H2O HA + OH-; Kr =

[HA] = [OH-], сондықтан Kr =

Тұз анионы конценирациясы тұздың жалпы концентрациясына тең, себебі
тұз толығымен диссоциацияланады:

Сонда [A-] = Cc; Kr =

Басқа жағынан Kr = ,
т.е.

(1)

Теңдеудің екі жағына Cc бөлеміз:

Сонда h =
(2)

0,1 н. NaCN үшін: h =

h = 1,4%
(2) теңдеуден гидролиз дәрежесі – температура жоғарылағанда
көбейетін судың иондық туындысына қышқыл күшіне тәуелді екенін көруге
болады.
Неғұрлым қышқыл әлсіз болса соғұрлым гидролиз терең. Гидролиз
дәрежесі тұз концентрациясына тәуелді: концентрліге қарағанда, сұйылтылған
ерітіндінің гидролиз дәрежесі жоғары. Егер күшті қышқыл әлсіз негіз тұзы
болса онда:

h =

0,1 M NH4Cl үшін h = немесе

h = 7б.10-4%

Бұл тұздың гидролиз дәрежесі NaCN қарағанда 1800-ден аса аз,
себебі NH4OH негізі синиль ерітіндісі қышқылынан бірнеше мың есе
күшті.
Егер әлсіз қышқыл мен әлсіз негіз тұзы бар болса, онда:

B+ + A- + H2O
BOH + HA; Kr =

Егер С – осы тұздың жалпы концентрациясы болса, онда [BOH] =
[HA] Ch мұнда Ch – гидролизденген бөлшектердің саны, гидролиз дәрежесінің
теңдеуінің шығатыны

h =

Гидролизден кейін тұз иондарынң тепе-теңдік концентрациясы тең

[B+] = [A-] = C – Ch = C(1-h)
сонда Kr =

Басқа жағынан Kr = ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.