Hidroliza: molekularna i ionska jednadžba. Jednadžba reakcije hidrolize

Kako ispravno napisati jednadžbu solne hidrolize? Ova tema često uzrokuje poteškoće za maturante srednjih škola koji odabiru kemiju na USE. Analizirati glavne vrste hidrolize, razmotriti pravila za sastavljanje molekularnih i ionskih jednadžbi.

definicija

Hidroliza je reakcija između materije i vode, praćena povezivanjem komponenata početnog materijala s njim. Ova definicija ukazuje da se taj proces odvija ne samo u anorganskim tvarima, nego je i karakterističan za organske spojeve.

Na primjer, jednadžba reakcije hidrolize zapišite ugljikohidrate, estere, proteine, masti.

Vrijednost hidrolize

Sve kemijske interakcije koje se promatraju u procesu hidrolize koriste se u različitim industrijama. Na primjer, ovaj se postupak koristi za uklanjanje stranih nečistoća iz grubo raspršenih i koloidnih serija. U tu svrhu koristi se posebna taloženja aluminija i željeznih hidroksida, dobiveni hidrolizom sulfata, klorida tih metala.

Koja je važnost hidrolize? Jednadžba ovog procesa upućuje na to da ova reakcija čini osnovu probavnog procesa svih živih bića. Većina energije koju tijelo treba treba usmjeriti kao ATP. Otpuštanje energije moguće je zbog postupka hidrolize u kojem ATP sudjeluje.

Značajke procesa

Molekularna jednadžba hidrolize soli piše kao reverzibilna reakcija. Ovisno o kojoj se osnovnoj osnovi i kiselini formira anorganska sol, razlikuju se različite varijante ovog postupka.

Uđite u takvu interakciju soli, koje se formiraju:

• ne-jaki hidroksid i aktivnu kiselinu (i obrnuto);
• hlapljive kiseline i aktivne baze.

Nemoguće je napisati ionsku hidrolizu jednadžbu za soli koje nastaju aktivnom kiselinom i bazom. Razlog je što se bit neutralizacije svodi na stvaranje vode iz iona.

Karakteristike procesa

Kako mogu opisati hidrolizu? Jednadžba ovog procesa može se uzeti u obzir primjerom soli, koju tvore monovalentni metal i monobazična kiselina.

Ako je kiselina predstavljena u obliku HA i baza je MES, tada sol koju oblikuju je oblika MA.

Kako mogu snimiti hidrolizu? Jednadžba je napisana u molekularnom i ionskom obliku.

Za razrijeđene otopine upotrebljava se konstanta hidrolize, koja je definirana kao omjer broja molova soli koji su uključeni u hidrolizu i njihov ukupni broj. Njegova vrijednost ovisi o tome koja kiselina i baza formiraju sol.

Hidroliza anionom

Kako zapisati molekularnu jednadžbu hidrolize? Ako sol sadrži aktivni hidroksid i hlapljivu kiselinu, rezultat interakcije će biti alkalna i kisela sol.

Kao tipična varijanta, može se zamisliti postupak natrijevog karbonata, što rezultira formiranjem soli alkalne i kisele.

Uzimajući u obzir činjenicu da otopina sadrži anione hidroksilne skupine, u otopini alkalni medij, hidroliza prolazi kroz anion.

Primjer procesa

Kako zapisati takvu hidrolizu? Jednadžba procesa za željezni sulfat (2) uključuje stvaranje sumporne kiseline i željezovog hidrogen sulfata (2).

U otopini kiselinski okoliš, stvorena sumpornom kiselinom.

Kompletna hidroliza

Molekularne i ionske jednadžbe hidrolize soli, koje nastaju pomoću neaktivne kiseline i iste baze, upućuju na proizvodnju odgovarajućih hidroksida. Na primjer, za aluminij sulfid, koji nastaje amfoternim hidroksidom i hlapljivom kiselinom, produkti reakcije su aluminij hidroksid i sumporovodik. Otopina ima neutralni medij.

Slijed djelovanja

Postoji određeni algoritam, nakon čega učenici srednjih škola mogu precizno odrediti vrstu hidrolize, prepoznati reakciju okoliša i zabilježiti proizvode tekuće reakcije. Prvo, morate odrediti vrstu procesa i zabilježiti proces disocijacije soli.

Na primjer, za bakreni sulfat (2), propadanje u ione povezano je s formiranjem bakrenog kationa sulfatnog aniona.

Ova sol forma slaba baza i aktivnu kiselinu, tako da postoji postupak za kation (slab ion).

Zatim se bilježe molekularne i ionske jednadžbe postupka.

Da bi se odredila reakcija medija, potrebno je oblikovati ionski oblik postupka.

Proizvodi ove reakcije su: bakar hidroksosulfat (2) i sumporna kiselina, pa je otopina karakterizirana kiselinskom reakcijom medija.

Hidroliza ima posebno mjesto među različitim metaboličkim reakcijama. U slučaju soli, taj se postupak može prikazati kao reverzibilna interakcija iona tvari s hidratiziranom ljuskom. Ovisno o tome što je snaga ovog utjecaja, proces može nastaviti s različitim intenzitetom.

Između kationa i molekula vode koji ih hidriraju, nastaju donjega-akceptorske veze. Kao donator, atomi kisika koji se nalaze u vodi djelovat će kao da imaju nepovezane elektronske parove. Prijemnici će biti kationi koji imaju slobodne atomske orbite. Veličina naboja kationa ovisi o polarizirajućem djelovanju na vodu.

Slaba vodikova veza između aniona i HOH dipola. S jakim učinkom aniona, moguće je potpuno odstranjivanje molekule protona, što dovodi do stvaranja kiseline ili aniona oblika HCO3oline-. Hidroliza je reverzibilni i endotermni proces.

Vrste djelovanja na soli molekula vode

Svi anioni i kationi, koji imaju beznačajne naboje i značajne dimenzije, imaju neznatan polarizacijski učinak na molekule vode, pa praktički nema nikakve reakcije u vodenoj otopini. Primjeri takvih kationa su hidroksilni spojevi, koji su lužine.

Istaknimo metale prve skupine glavne podgrupe DI Mendelejevevog stola. Anioni koji udovoljavaju zahtjevima su kiselinski ostaci jakih kiselina. Soli, koje nastaju aktivnom kiselinom i lužinom, ne prolaze kroz postupak hidrolize. Za njih je moguće zapisati proces disocijacije u obliku:

H₂O = H + OH

Otopine tih anorganskih soli imaju neutralni medij, stoga tijekom hidrolize ne dolazi do uništenja soli.

Za organske soli koje nastaju slabim kiselim anionom i alkalirajućim kationom, promatra se hidroliza preko aniona. Kao primjer takve soli, razmotrimo kalijev acetat CH₃Cook.

Vezanje acetatnih iona CH₃COO^- s protonom vodika u molekulama octene kiseline, što je slab elektrolit. U otopini se nakuplja znatna količina hidroksidnih iona, zbog čega dobiva alkalnu reakciju medija. Kalij hidroksid je jak elektrolit, tako da ne može biti u vezanom obliku, pH> 7.

Molekularna jednadžba procesnog postupka ima oblik:

CH₃COOK + H₂O = KOH + CH₃UN-a

Da bismo razumjeli bit interakcije između tvari, potrebno je sastaviti kompletnu i skraćenu ionsku jednadžbu.

Za sol Na₂S karakterizira stupnjeviti proces hidrolize. Uzimajući u obzir da je sol formirana jakom alkalnom (NaOH) i dvobaznom slabom kiselinom (H2S), zamijećeno je da otopina veže anionski sulfid s vodenim protonom i akumulacijom hidroksilnih skupina. U molekularnom i ionskom obliku, ovaj će proces izgledati ovako:

na₂S + H₂O = NaHS + NaOH

Prvi korak. S^2minus- + NON = HS^minus- + OH^minus-

Drugi korak. HS^minus- + NON = H₂S + OH^minus-

Unatoč mogućnosti dvostupanjskog protoka procesa hidrolize ove soli u normalnim uvjetima za drugu fazu, proces koji se razmatra praktički ne nastavlja. Razlog tom fenomenu je nakupljanje hidroksilnih iona, koji daju slabo alkalni medij u otopinu. To pridonosi pomicanju kemijske ravnoteže Le Chatelierovim principom i uzrokuje neutralizacijsku reakciju. S tim u vezi, hidroliza soli, koje nastaju pomoću alkalija i slabe kiseline, mogu se suzbiti suviškom alkalija.

Ovisno o polarizirajućem efektu aniona, moguće je utjecati na intenzitet hidrolize.

Za soli koje sadrže jake anione kiseline i slabe bazne katione, hidroliza se opaža preko kationa. Na primjer, može se razmotriti sličan postupak na amonijevom kloridu. Postupak se može prikazati u sljedećem obliku:

• molekularna jednadžba:

NH₄CL + H₂O = NH₄OH + HCL

• kratka ionska jednadžba:

NH₄⁺ + NH = NH₄OH + H⁺

U vezi s činjenicom da se u otopini akumuliraju protoni, u njoj se stvara kiselinski medij. Za pomicanje ravnoteže ulijevo, u otopinu se unosi kiselina.

Sol dobivena slabom kationom i anionom karakterizira potpuna hidroliza. Na primjer, može se uzeti u obzir hidroliza amonijevog acetata CH₃COONH₄. U ionskom obliku, interakcija ima oblik:

NH₄⁺ + CH₃COO^minus- + NH = NH₄OH + CH₃COOH

U zaključku

Ovisno o kiselini i bazi koju stvara sol, reakcijski proces s vodom ima neke razlike. Na primjer, kada se soli formiraju s slabim elektrolitima i kada stupaju u interakciju s vodom, nastaju hlapljivi produkti. Puna hidroliza je razlog zbog kojeg je nemoguće pripremiti slane otopine. Na primjer, za aluminijski sulfid, možete zapisati postupak u obliku:

al₂S₃ + 6H₂O = 2Al (OH)₃darr- + 3H₂S ↑

Takvu sol se može dobiti samo "suhom metodom", koristeći zagrijavanje jednostavnih tvari prema shemi:

2Al + 3S = Al₂S₃

Kako bi se izbjeglo raspadanje aluminijevog sulfida, mora se čuvati u zatvorenim spremnicima.

U nekim slučajevima postupak hidrolize je prilično težak, pa molekularne jednadžbe ovog procesa imaju uobičajeni oblik. Kako bi se pouzdano uspostavili proizvodi interakcije potrebno je provesti posebne studije.

Na primjer, ovo je karakteristično za multinuklearne komplekse željeza, kositra i berilijuma. Ovisno o smjeru kojim se ovaj reverzibilni proces treba pomicati, moguće je dodati iste ione, promijeniti njihovu koncentraciju i temperaturu.