Cum se notează ecuația hidrolizei sărurilor? Acest subiect provoacă adesea dificultăți absolvenților de liceu care aleg chimia pentru examen. Să analizăm principalele tipuri de hidroliză, să luăm în considerare regulile de compilare a ecuațiilor moleculare și ionice.
Definiție
Hidroliza este o reacție între o substanță și apă, însoțită de combinarea componentelor substanței originale cu aceasta. Această definiție indică faptul că acest proces are loc nu numai în substanțele anorganice, ci este și caracteristic compușilor organici.
De exemplu, ecuația reacției de hidroliză este scrisă pentru carbohidrați, esteri, proteine, grăsimi.
Valoare de hidroliză
Toate interacțiunile chimice care sunt observate în procesul de hidroliză sunt utilizate în diverse industrii. De exemplu, acest proces este folosit pentru a îndepărta impuritățile grosiere și coloidale din apă. În aceste scopuri se folosesc precipitate speciale de hidroxizi de aluminiu și fier, care se obțin prin hidroliza sulfaților și clorurilor acestor metale.
Ce mai conteazăhidroliză? Ecuația acestui proces indică faptul că această reacție stă la baza proceselor digestive ale tuturor ființelor vii. Partea principală a energiei de care are nevoie organismul este concentrată ca ATP. Eliberarea de energie este posibilă datorită procesului de hidroliză, la care participă ATP.
Funcții de proces
Ecuația moleculară a hidrolizei sării este scrisă ca o reacție reversibilă. În funcție de ce bază și acid se formează sarea anorganică, există diferite opțiuni pentru desfășurarea acestui proces.
Sărurile care se formează intră într-o astfel de interacțiune:
- hidroxid ușor și acid activ (și invers);
- acid volatil și bază activă.
Nu puteți scrie ecuația de hidroliză ionică pentru sărurile care sunt formate dintr-un acid și o bază activă. Motivul este că esența neutralizării se reduce la formarea apei din ioni.
Caracteristica procesului
Cum poate fi descrisă hidroliza? Ecuația acestui proces poate fi luată în considerare pe exemplul unei sări, care este formată dintr-un metal monovalent și un acid monobazic.
Dacă un acid este reprezentat ca HA și o bază este MON, atunci sarea pe care o formează este MA.
Cum se poate scrie hidroliza? Ecuația este scrisă în formă moleculară și ionică.
Pentru soluțiile diluate, se folosește constanta de hidroliză, care este definită ca raportul dintre numărul de molisărurile implicate în hidroliză, la numărul lor total. Valoarea sa depinde de ce acid și bază formează sarea.
Hidroliza anionică
Cum se scrie ecuația hidrolizei moleculare? Dacă sarea conține un hidroxid activ și un acid volatil, rezultatul interacțiunii va fi o sare alcalină și o sare acidă.
Tipic este procesul cu carbonat de sodiu, care produce o sare alcalină și o sare acidă.
Având în vedere că soluția conține anioni din grupa hidroxil, soluția este alcalină, anionul este hidrolizat.
Exemplu de proces
Cum să notez o astfel de hidroliză? Ecuația procesului pentru sulfatul feros (2) presupune formarea acidului sulfuric și a sulfatului feros (2).
Soluția este acidă, creată de acid sulfuric.
Hdroliză totală
Ecuațiile moleculare și ionice pentru hidroliza sărurilor, care sunt formate dintr-un acid inactiv și aceeași bază, sugerează formarea hidroxizilor corespunzători. De exemplu, pentru sulfura de aluminiu formată din hidroxid amfoter și acid volatil, produșii de reacție vor fi hidroxid de aluminiu și hidrogen sulfurat. Soluția este neutră.
Secvența de acțiuni
Există un anumit algoritm, în urma căruia elevii de liceu vor putea determina cu exactitate tipul de hidroliză, să identifice reacția mediului și, de asemenea, să înregistreze produsele reacției în curs. Mai întâi trebuie să definiți tipulprocesează și înregistrează procesul de disociere continuă a sării.
De exemplu, pentru sulfatul de cupru (2), descompunerea în ioni este asociată cu formarea unui cation de cupru și a unui anion de sulfat.
Această sare este formată dintr-o bază slabă și un acid activ, așa că procesul are loc de-a lungul cationului (ion slab).
În continuare, se scrie ecuația moleculară și ionică a procesului în curs.
Pentru a determina reacția mediului, este necesar să se compună o vedere ionică a procesului în desfășurare.
Produșii acestei reacții sunt: hidroxosulfat de cupru (2) și acid sulfuric, deci soluția se caracterizează printr-o reacție acidă a mediului.
Hidroliza are un loc special printre diferitele reacții de schimb. În cazul sărurilor, acest proces poate fi reprezentat ca o interacțiune reversibilă a ionilor unei substanțe cu o înveliș de hidratare. În funcție de puterea acestui impact, procesul poate continua cu intensități diferite.
Legăturile donor-acceptor apar între cationi și moleculele de apă care îi hidratează. Atomii de oxigen conținuți în apă vor acționa ca un donator, deoarece au perechi de electroni neîmpărțiți. Acceptorii vor fi cationi care au orbitali atomici liberi. Încărcarea cationului determină efectul său de polarizare asupra apei.
O legătură slabă de hidrogen se formează între anioni și dipolii HOH. Cu o acțiune puternică a anionilor este posibilă o detașare completă de molecula de proton, ceea ce duce la formarea unui acid sau a unui anion de tip HCO3‾. Hidroliza este un proces reversibil și endotermic.
Tipuri de impact asupra săriimolecule de apă
Toți anionii și cationii, având încărcături nesemnificative și dimensiuni semnificative, au un ușor efect de polarizare asupra moleculelor de apă, astfel încât practic nu există nicio reacție într-o soluție apoasă. Ca exemplu de astfel de cationi, pot fi menționați compușii hidroxil, care sunt alcalii.
Să scoatem în evidență metalele primului grup din subgrupul principal al tabelului lui D. I. Mendeleev. Anionii care îndeplinesc cerințele sunt reziduuri acide ale acizilor puternici. Sărurile, care sunt formate din acizi activi și alcalii, nu suferă procesul de hidroliză. Pentru ei, procesul de disociere poate fi scris ca:
H2O=H+ + OH‾
Soluțiile acestor săruri anorganice au un mediu neutru, prin urmare, în timpul hidrolizei, nu se observă distrugerea sărurilor.
Pentru sărurile organice formate din anionul unui acid slab și al unui cation alcalin, se observă hidroliza anionului. Ca exemplu de astfel de sare, luați în considerare acetat de potasiu CH3COOK.
Legarea CH3COOCOO- ioni de acetat cu protoni de hidrogen în molecule de acid acetic, care este un electrolit slab, este observat. În soluție se observă acumularea unei cantități semnificative de ioni de hidroxid, în urma căreia capătă o reacție alcalină a mediului. Hidroxidul de potasiu este un electrolit puternic, deci nu poate fi legat, pH > 7.
Ecuația moleculară a procesului în curs este:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Pentru a înțelege esența interacțiunii dintre substanțe, este necesar să se compună o ecuație ionică completă și redusă.
Sarea
Na2S este caracterizată printr-un proces treptat de hidroliză. Ținând cont de faptul că sarea este formată dintr-un alcali puternic (NaOH) și un acid dibazic slab (H2S), în soluție se observă legarea anionului sulfură de către protonii de apă și acumularea de grupări hidroxil. Sub formă moleculară și ionică, acest proces va arăta astfel:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Primul pas. S2− + HON=HS− + OH−
Al doilea pas. HS− + HON=H2S + OH−
În ciuda posibilității unei hidrolize în două etape a acestei sări în condiții normale, a doua etapă a procesului practic nu are loc. Motivul acestui fenomen este acumularea de ioni de hidroxil, care dau soluției un mediu alcalin slab. Aceasta contribuie la o schimbare a echilibrului chimic conform principiului lui Le Chatelier și provoacă o reacție de neutralizare. În acest sens, hidroliza sărurilor, care sunt formate din alcali și acid slab, poate fi suprimată printr-un exces de alcali.
În funcție de efectul de polarizare al anionilor, este posibil să se influențeze intensitatea hidrolizei.
Pentru sărurile care conțin anioni acizi tari și cationi de bază slabi, se observă hidroliza cationilor. De exemplu, un proces similar poate fi luat în considerare pe clorură de amoniu. Procesul poate fi reprezentat după cum urmeazăformular:
ecuație moleculară:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
ecuație ionică scurtă:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Datorită faptului că protonii se acumulează în soluție, în aceasta se creează un mediu acid. Pentru a deplasa echilibrul la stânga, se introduce un acid în soluție.
Pentru o sare formată dintr-un cation și un anion slab, cursul hidrolizei complete este tipic. De exemplu, luați în considerare hidroliza acetatului de amoniu CH3COONH4. În formă ionică, interacțiunea are forma:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
În concluzie
În funcție de acidul și de ce bază se formează sarea, procesul de reacție cu apa are anumite diferențe. De exemplu, atunci când sarea este formată din electroliți slabi și când aceștia interacționează cu apa, se formează produse volatile. Hidroliza completă este motivul pentru care nu este posibilă prepararea unor soluții de sare. De exemplu, pentru sulfura de aluminiu, puteți scrie procesul ca:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
O astfel de sare poate fi obținută numai prin „metoda uscată”, folosind încălzirea unor substanțe simple conform schemei:
2Al + 3S=Al2S3
Pentru a evita descompunerea sulfurei de aluminiu, este necesar să o depozitați în recipiente etanșe.
În unele cazuri, procesul de hidroliză este destul de dificil, deci molecularecuațiile acestui proces au o formă condiționată. Pentru a stabili în mod fiabil produsele de interacțiune, este necesar să se efectueze studii speciale.
De exemplu, acest lucru este tipic pentru complexele multinucleare de fier, staniu, beriliu. În funcție de direcția în care acest proces reversibil trebuie să fie deplasat, este posibil să se adauge ioni cu același nume, să îi modifice concentrația și temperatura.
