Hoe om die vergelyking van hidrolise van soute neer te skryf? Hierdie onderwerp veroorsaak dikwels probleme vir gegradueerdes van sekondêre skole wat chemie vir die eksamen kies. Kom ons ontleed die hooftipes hidrolise, oorweeg die reëls vir die samestelling van molekulêre en ioniese vergelykings.
Definisie
Hidrolise is 'n reaksie tussen 'n stof en water, wat gepaard gaan met die kombinasie van komponente van die oorspronklike stof daarmee. Hierdie definisie dui aan dat hierdie proses nie net in anorganiese stowwe voorkom nie, dit is ook kenmerkend van organiese verbindings.
Byvoorbeeld, die hidrolisereaksievergelyking word geskryf vir koolhidrate, esters, proteïene, vette.
hidrolisewaarde
Alle chemiese interaksies wat in die hidroliseproses waargeneem word, word in verskeie industrieë gebruik. Hierdie proses word byvoorbeeld gebruik om growwe en kolloïdale onsuiwerhede uit water te verwyder. Vir hierdie doeleindes word spesiale neerslae van aluminium- en ysterhidroksiede gebruik, wat verkry word deur hidrolise van sulfate en chloriede van hierdie metale.
Wat maak dit nog saakhidrolise? Die vergelyking van hierdie proses dui aan dat hierdie reaksie die basis is van die verteringsprosesse van alle lewende wesens. Die grootste deel van die energie wat die liggaam benodig, is gefokus as ATP. Die vrystelling van energie is moontlik as gevolg van die hidroliseproses, waaraan ATP deelneem.
Proseskenmerke
Die molekulêre vergelyking van southidrolise word geskryf as 'n omkeerbare reaksie. Afhangende van watter basis en suur die anorganiese sout gevorm word, is daar verskeie opsies vir die verloop van hierdie proses.
Die soute wat gevorm word tree in so 'n interaksie:
- ligte hidroksied en aktiewe suur (en omgekeerd);
- vlugtige suur en aktiewe basis.
Jy kan nie die ioniese hidrolise-vergelyking skryf vir soute wat deur 'n aktiewe suur en basis gevorm word nie. Die rede is dat die essensie van neutralisasie neerkom op die vorming van water uit ione.
Proseskenmerk
Hoe kan hidrolise beskryf word? Die vergelyking van hierdie proses kan oorweeg word op die voorbeeld van 'n sout, wat gevorm word deur 'n eenwaardige metaal en 'n monobasiese suur.
As 'n suur as HA voorgestel word en 'n basis is MON, dan is die sout wat hulle vorm MA.
Hoe kan hidrolise geskryf word? Die vergelyking is in molekulêre en ioniese vorm geskryf.
Vir verdunde oplossings word die hidrolisekonstante gebruik, wat gedefinieer word as die verhouding van die aantal molsoute betrokke by hidrolise, tot hul totale aantal. Die waarde daarvan hang af van watter suur en basis die sout vorm.
Anioonhidrolise
Hoe om die molekulêre hidrolise-vergelyking te skryf? As die sout 'n aktiewe hidroksied en 'n vlugtige suur bevat, sal die resultaat van die interaksie 'n alkali- en 'n suur sout wees.
Tipies is die natriumkarbonaatproses, wat 'n alkali- en 'n suur sout produseer.
Gegewe dat die oplossing anione van die hidroksielgroep bevat, is die oplossing alkalies, die anioon is gehidroliseer.
Prosesvoorbeeld
Hoe om sulke hidrolise neer te skryf? Die prosesvergelyking vir yster(II)sulfaat (2) veronderstel die vorming van swaelsuur en yster(II)sulfaat (2).
Die oplossing is suur, geskep deur swaelsuur.
Totale hidrolise
Molekulêre en ioniese vergelykings vir die hidrolise van soute, wat deur 'n onaktiewe suur en dieselfde basis gevorm word, dui op die vorming van die ooreenstemmende hidroksiede. Byvoorbeeld, vir aluminiumsulfied wat deur amfoteriese hidroksied en vlugtige suur gevorm word, sal die reaksieprodukte aluminiumhidroksied en waterstofsulfied wees. Die oplossing is neutraal.
Opeenvolging van aksies
Daar is 'n sekere algoritme, waarna hoërskoolleerlinge in staat sal wees om die tipe hidrolise akkuraat te bepaal, die reaksie van die medium te identifiseer en ook die produkte van die voortdurende reaksie aan te teken. Eerstens moet jy die tipe definieerverwerk en teken die proses van voortgesette soutdissosiasie aan.
Byvoorbeeld, vir kopersulfaat (2), word die ontbinding in ione geassosieer met die vorming van 'n koperkation en 'n anioon van sulfaat.
Hierdie sout word gevorm deur 'n swak basis en 'n aktiewe suur, dus vind die proses langs die katioon (swak ioon) plaas.
Volgende word die molekulêre en ioniese vergelyking van die voortgesette proses geskryf.
Om die reaksie van die medium te bepaal, is dit nodig om 'n ioniese siening van die voortgaande proses saam te stel.
Die produkte van hierdie reaksie is: koperhidroksosulfaat (2) en swaelsuur, dus word die oplossing gekenmerk deur 'n suurreaksie van die medium.
Hidrolise het 'n spesiale plek tussen die verskillende uitruilreaksies. In die geval van soute kan hierdie proses voorgestel word as 'n omkeerbare interaksie van ione van 'n stof met 'n hidrasiedop. Afhangende van die sterkte van hierdie impak, kan die proses met verskillende intensiteit voortgaan.
Skenker-aanvaarder-bindings verskyn tussen katione en watermolekules wat hulle hidreer. Die suurstofatome in water sal as 'n skenker optree, aangesien hulle ongedeelde elektronpare het. Aannemers sal katione wees wat vrye atoomorbitale het. Die lading van die katioon bepaal die polariserende effek daarvan op water.
'n Swak waterstofbinding word tussen anione en HOH-dipole gevorm. Met 'n sterk werking van anione is 'n volledige losmaking van die protonmolekule moontlik, wat lei tot die vorming van 'n suur of 'n anioon van die HCO3‾-tipe. Hidrolise is 'n omkeerbare en endotermiese proses.
Tipe impak op soutwatermolekules
Alle anione en katione, met onbeduidende ladings en beduidende groottes, het 'n effense polariserende effek op watermolekules, so daar is feitlik geen reaksie in 'n waterige oplossing nie. As voorbeeld van sulke katione kan hidroksielverbindings, wat alkalies is, genoem word.
Kom ons sonder die metale uit van die eerste groep van die hoofsubgroep van D. I. Mendeleev se tabel. Anione wat aan die vereistes voldoen, is suur residue van sterk sure. Soute, wat deur aktiewe sure en alkalieë gevorm word, ondergaan nie die proses van hidrolise nie. Vir hulle kan die dissosiasieproses geskryf word as:
H2O=H+ + OH‾
Oplossings van hierdie anorganiese soute het 'n neutrale omgewing, daarom, tydens hidrolise, word die vernietiging van soute nie waargeneem nie.
Vir organiese soute wat gevorm word deur die anioon van 'n swak suur en 'n alkaliekation, word hidrolise van die anioon waargeneem. As 'n voorbeeld van so 'n sout, oorweeg kaliumasetaat CH3COOK.
Binding van CH3COOCOO- asetaatione met waterstofprotone in molekules van asynsuur, wat 'n swak elektroliet is, word waargeneem. In die oplossing word die ophoping van 'n aansienlike hoeveelheid hidroksiedione waargeneem, waardeur dit 'n alkaliese reaksie van die medium verkry. Kaliumhidroksied is 'n sterk elektroliet, dus kan dit nie gebind word nie, pH > 7.
Die molekulêre vergelyking van die voortgesette proses is:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Om die essensie van die interaksie tussen stowwe te verstaan, is dit nodig om 'n volledige en gereduseerde ioniese vergelyking saam te stel.
Na2S sout word gekenmerk deur 'n stapsgewyse proses van hidrolise. As in ag geneem word dat die sout deur 'n sterk alkali (NaOH) en dibasiese swak suur (H2S) gevorm word, word die binding van die sulfiedanioon deur waterprotone en die ophoping van hidroksielgroepe in die oplossing waargeneem. In molekulêre en ioonvorm sal hierdie proses soos volg lyk:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Die eerste stap. S2− + HON=HS− + OH−
Tweede stap. HS− + HON=H2S + OH−
Ondanks die moontlikheid van 'n twee-stadium hidrolise van hierdie sout onder normale toestande, gaan die tweede fase van die proses feitlik nie voort nie. Die rede vir hierdie verskynsel is die ophoping van hidroksielione, wat die oplossing 'n swak alkaliese omgewing gee. Dit dra by tot 'n verskuiwing in chemiese ekwilibrium volgens Le Chatelier se beginsel en veroorsaak 'n neutralisasiereaksie. In hierdie verband kan die hidrolise van soute, wat deur alkali en swak suur gevorm word, deur 'n oormaat alkali onderdruk word.
Afhangende van die polariserende effek van anione, is dit moontlik om die intensiteit van hidrolise te beïnvloed.
Vir soute wat sterk suur anione en swak basiskatione bevat, word katioonhidrolise waargeneem. 'n Soortgelyke proses kan byvoorbeeld op ammoniumchloried oorweeg word. Die proses kan soos volg voorgestel wordvorm:
molekulêre vergelyking:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
kort ioniese vergelyking:
NH4++HOH=NH4OH + H +
As gevolg van die feit dat protone in die oplossing ophoop, word 'n suur omgewing daarin geskep. Om die ewewig na links te skuif, word 'n suur in die oplossing ingebring.
Vir 'n sout wat deur 'n swak katioon en anioon gevorm word, is die verloop van volledige hidrolise tipies. Oorweeg byvoorbeeld die hidrolise van ammoniumasetaat CH3COONH4. In ioniese vorm het die interaksie die vorm:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Ten slot
Afhangende van watter suur en basis die sout gevorm word, het die proses van reaksie met water sekere verskille. Byvoorbeeld, wanneer sout deur swak elektroliete gevorm word en wanneer hulle met water in wisselwerking tree, word vlugtige produkte gevorm. Volledige hidrolise is die rede waarom dit nie moontlik is om sommige soutoplossings voor te berei nie. Byvoorbeeld, vir aluminiumsulfied kan jy die proses skryf as:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Sulke sout kan slegs verkry word deur die "droë metode", deur gebruik te maak van die verhitting van eenvoudige stowwe volgens die skema:
2Al + 3S=Al2S3
Om ontbinding van aluminiumsulfied te vermy, is dit nodig om dit in lugdigte houers te berg.
In sommige gevalle is die hidroliseproses redelik moeilik, dus die molekulêredie vergelykings van hierdie proses het 'n voorwaardelike vorm. Om die produkte van interaksie betroubaar vas te stel, is dit nodig om spesiale studies te doen.
Dit is byvoorbeeld tipies vir veelkernkomplekse van yster, tin, berillium. Afhangende van die rigting waarin hierdie omkeerbare proses verskuif moet word, is dit moontlik om ione met dieselfde naam by te voeg, die konsentrasie en temperatuur daarvan te verander.
