Тұздардың гидролиз теңдеуі қалай жазылады? Бұл тақырып емтиханға химияны таңдаған орта мектеп түлектеріне жиі қиындықтар туғызады. Гидролиздің негізгі түрлерін талдап көрейік, молекулалық және иондық теңдеулерді құрастыру ережелерін қарастырайық.
Анықтама
Гидролиз - бастапқы заттың құрамдас бөліктерінің онымен қосылуымен жүретін зат пен су арасындағы реакция. Бұл анықтама бұл процестің бейорганикалық заттарда ғана емес, органикалық қосылыстарға да тән екенін көрсетеді.
Мысалы, гидролиз реакциясының теңдеуі көмірсулар, күрделі эфирлер, белоктар, майлар үшін жазылған.
Гидролиз мәні
Гидролиз процесінде байқалатын барлық химиялық әсерлесулер әртүрлі өнеркәсіп салаларында қолданылады. Мысалы, бұл процесс судан ірі және коллоидты қоспаларды жою үшін қолданылады. Осы мақсаттар үшін алюминий мен темір гидроксидтерінің арнайы тұнбалары пайдаланылады, олар осы металдардың сульфаттары мен хлоридтерінің гидролизі арқылы алынады.
Тағы не маңыздыгидролиз? Бұл процестің теңдеуі бұл реакцияның барлық тірі ағзалардың ас қорыту процестерінің негізі екенін көрсетеді. Денеге қажетті энергияның негізгі бөлігі АТФ түрінде шоғырланған. Энергияның бөлінуі АТФ қатысатын гидролиз процесінің арқасында мүмкін болады.
Процесс мүмкіндіктері
Тұз гидролизінің молекулалық теңдеуі қайтымды реакция ретінде жазылған. Бейорганикалық тұздың қай негізде және қышқылдан түзілетініне байланысты бұл процестің әртүрлі нұсқалары бар.
Түзілетін тұздар осындай әрекеттесуге түседі:
- жұмсақ гидроксиді және белсенді қышқыл (және керісінше);
- ұшпа қышқыл және белсенді негіз.
Белсенді қышқыл мен негіз түзетін тұздар үшін иондық гидролиз теңдеуін жаза алмайсыз. Себебі бейтараптандырудың мәні иондардан судың пайда болуына байланысты.
Процесс сипаттамасы
Гидролизді қалай сипаттауға болады? Бұл процестің теңдеуін бір валентті металл мен бір негізді қышқылдан түзілетін тұз мысалында қарастыруға болады.
Егер қышқыл HA және негіз MON түрінде көрсетілсе, олар түзетін тұз MA болады.
Гидролизді қалай жазуға болады? Теңдеу молекулалық және иондық түрде жазылған.
Сұйылтылған ерітінділер үшін гидролиз константасы қолданылады, ол моль санының қатынасы ретінде анықталады.гидролизге қатысатын тұздар, олардың жалпы саны. Оның мәні тұзды қандай қышқыл мен негіз құрайтынына байланысты.
Анионды гидролиз
Молекулалық гидролиз теңдеуі қалай жазылады? Егер тұздың құрамында белсенді гидроксид пен ұшқыш қышқыл болса, әрекеттесу нәтижесі сілті мен қышқыл тұз болады.
Сілті мен қышқыл тұзын түзетін натрий карбонаты процесі.
Ерітіндіде гидроксил тобының аниондары бар екенін ескерсек, ерітінді сілтілі, анион гидролизденеді.
Процесс мысалы
Мұндай гидролизді қалай жазуға болады? Темір сульфатының (2) технологиялық теңдеуі күкірт қышқылы мен темір сульфатының (2) түзілуін болжайды.
Ерітінді қышқыл, күкірт қышқылынан жасалған.
Толық гидролиз
Белсенді емес қышқыл және бірдей негіз арқылы түзілетін тұздардың гидролизінің молекулалық және иондық теңдеулері сәйкес гидроксидтердің түзілуін болжайды. Мысалы, амфотерлі гидроксид пен ұшқыш қышқылдан түзілген алюминий сульфиді үшін реакция өнімдері алюминий гидроксиді және күкіртсутек болады. Шешім бейтарап.
Әрекеттер тізбегі
Белгілі бір алгоритм бар, оған сәйкес жоғары сынып оқушылары гидролиз түрін дәл анықтай алады, ортаның реакциясын анықтай алады, сонымен қатар жүріп жатқан реакция өнімдерін жаза алады. Алдымен сіз түрін анықтауыңыз керекүздіксіз тұзды диссоциациялау процесін өңдеп, жазып алыңыз.
Мысалы, мыс сульфаты (2) үшін иондарға ыдырау мыс катионы мен сульфат анионының түзілуімен байланысты.
Бұл тұз әлсіз негіз мен белсенді қышқылдан түзілген, сондықтан процесс катион (әлсіз ион) бойымен жүреді.
Содан кейін жүріп жатқан процестің молекулалық және иондық теңдеуі жазылады.
Ортаның реакциясын анықтау үшін жүріп жатқан процестің иондық көрінісін құрастыру керек.
Бұл реакцияның өнімдері: мыс гидроксульфаты (2) және күкірт қышқылы, сондықтан ерітінді ортаның қышқылдық реакциясымен сипатталады.
Әртүрлі алмасу реакцияларының ішінде гидролиздің орны ерекше. Тұздар жағдайында бұл процесті зат иондарының гидратациялық қабықпен қайтымды әрекеттесуі ретінде көрсетуге болады. Бұл әсердің күшіне байланысты процесс әртүрлі қарқындылықпен жүруі мүмкін.
Донор-акцепторлық байланыс катиондар мен оларды ылғалдандыратын су молекулалары арасында пайда болады. Судың құрамындағы оттегі атомдары донор ретінде әрекет етеді, өйткені оларда ортақ емес электрондық жұптар бар. Бос атомдық орбитальдары бар катиондар акцепторлар болады. Катион заряды оның суға поляризациялық әсерін анықтайды.
Аниондар мен HOH дипольдері арасында әлсіз сутектік байланыс түзіледі. Аниондардың күшті әсерінен протон молекуласынан толық ажырау мүмкін, бұл қышқылдың немесе HCO3‾ типті анионның пайда болуына әкеледі. Гидролиз – қайтымды және эндотермиялық процесс.
Тұзға әсер ету түрлерісу молекулалары
Зарядтары шамалы және елеулі өлшемдері бар барлық аниондар мен катиондар су молекулаларына аздап поляризациялық әсер етеді, сондықтан сулы ерітіндіде іс жүзінде реакция болмайды. Мұндай катиондарға мысал ретінде сілтілер болып табылатын гидроксил қосылыстарын келтіруге болады.
Д. И. Менделеев кестесінің негізгі топшасының бірінші тобының металдарын бөліп көрсетейік. Талаптарға жауап беретін аниондар күшті қышқылдардың қышқылдық қалдықтары болып табылады. Белсенді қышқылдар мен сілтілердің әсерінен түзілетін тұздар гидролиз процесіне ұшырамайды. Олар үшін диссоциация процесін былай жазуға болады:
H2O=H+ + OH‾
Бұл бейорганикалық тұздардың ерітінділері бейтарап ортаға ие, сондықтан гидролиз кезінде тұздардың деструкциясы байқалмайды.
Әлсіз қышқыл мен сілті катионының анионынан түзілген органикалық тұздар үшін анионның гидролизі байқалады. Мұндай тұздың мысалы ретінде калий ацетатын қарастырайық CH3COOK.
Әлсіз электролит болып табылатын сірке қышқылы молекулаларындағы CH3COOCOO- ацетат иондарының сутек протондарымен байланысуы, байқалады. Ерітіндіде гидроксид иондарының едәуір мөлшерінің жинақталуы байқалады, нәтижесінде ол ортаның сілтілі реакциясына ие болады. Калий гидроксиді күшті электролит, сондықтан оны байланыстыру мүмкін емес, pH > 7.
Ағымдағы процестің молекулалық теңдеуі:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Заттардың өзара әрекеттесуінің мәнін түсіну үшін толық және келтірілген иондық теңдеу құру керек.
Na2S тұзы гидролиздің сатылы процесімен сипатталады. Тұздың күшті сілтімен (NaOH) және екі негізді әлсіз қышқылдан (H2S) түзілетінін ескере отырып, ерітіндіде сульфид анионының су протондарымен байланысуы және гидроксил топтарының жинақталуы байқалады. Молекулалық және иондық түрде бұл процесс келесідей болады:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Алғашқы қадам. S2− + HON=HS− + OH−
Екінші қадам. HS− + HON=H2S + OH−
Қалыпты жағдайда бұл тұздың екі сатылы гидролизінің мүмкіндігіне қарамастан, процестің екінші кезеңі іс жүзінде жүрмейді. Бұл құбылыстың себебі - ерітіндіге әлсіз сілтілі орта беретін гидроксил иондарының жиналуы. Бұл Ле Шателье принципі бойынша химиялық тепе-теңдіктің ығысуына ықпал етеді және бейтараптандыру реакциясын тудырады. Осыған байланысты сілтінің және әлсіз қышқылдың әсерінен түзілетін тұздардың гидролизі сілтінің артық мөлшерімен басылуы мүмкін.
Аниондардың поляризациялық әсеріне байланысты гидролиздің қарқындылығына әсер ету мүмкін.
Құрамында күшті қышқыл аниондары мен әлсіз негіз катиондары бар тұздар үшін катион гидролизі байқалады. Мысалы, ұқсас процесті аммоний хлоридінде де қарастыруға болады. Процесті келесідей көрсетуге боладыпішін:
молекулярлық теңдеу:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
қысқа иондық теңдеу:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Ерітіндіде протондар жиналатындықтан, онда қышқылдық орта пайда болады. Тепе-теңдікті солға жылжыту үшін ерітіндіге қышқыл енгізіледі.
Әлсіз катион мен анионнан түзілген тұз үшін толық гидролиз барысы тән. Мысалы, аммоний ацетаты CH3COONH4 гидролизін қарастырайық. Иондық формада әрекеттесу келесідей болады:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Қорытынды
Тұздың қай қышқыл мен негіз түзетініне байланысты сумен әрекеттесу процесі белгілі бір айырмашылықтарға ие. Мысалы, тұзды әлсіз электролиттер түзгенде және олар сумен әрекеттескенде ұшқыш өнімдер түзіледі. Кейбір тұз ерітінділерін дайындау мүмкін еместігінің себебі толық гидролиз болып табылады. Мысалы, алюминий сульфиді үшін процесті келесідей жазуға болады:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Мұндай тұзды қарапайым заттарды сызба бойынша қыздыру арқылы «құрғақ әдіспен» алуға болады:
2Al + 3S=Al2S3
Алюминий сульфидінің ыдырауын болдырмау үшін оны ауа өткізбейтін контейнерлерде сақтау керек.
Кейбір жағдайларда гидролиз процесі айтарлықтай қиын, сондықтан молекулалықбұл процестің теңдеулері шартты түрге ие. Өзара әрекеттесу өнімдерін сенімді түрде анықтау үшін арнайы зерттеулер жүргізу қажет.
Мысалы, бұл темір, қалайы, бериллийдің көп ядролы кешендері үшін тән. Бұл қайтымды процесті жылжыту қажет бағытқа байланысты аттас иондарды қосуға, оның концентрациясы мен температурасын өзгертуге болады.
