Хидролиза: молекулярното и йонното уравнение. Уравнението на реакцията на хидролиза

Как правилно да напишете уравнението на солената хидролиза? Тази тема често създава затруднения за завършилите средни училища, които избират химия в USE. Да анализираме основните видове хидролиза, да разгледаме правилата за съставяне на молекулярни и йонни уравнения.

дефиниция

Хидролизата е реакция между материята и водата, придружена от свързването на компонентите на изходния материал с нея. Това определение показва, че този процес се осъществява не само в неорганични вещества, а е характерен за органичните съединения.

Например, уравнение хидролизни реакции напишете за въглехидрати, естери, протеини, мазнини.

Стойността на хидролизата

Всички химични взаимодействия, които се наблюдават в процеса на хидролиза, се използват в различни отрасли. Например, този процес се използва за отстраняване на чужди примеси от грубо диспергирани и колоидни серии. За тези цели се използва специално утаяване на алуминиеви и железни хидроксиди, които се получават чрез хидролиза на сулфати, хлориди на тези метали.

Каква е значимостта на хидролизата? Уравнението на този процес показва, че тази реакция образува основата на храносмилателните процеси на всички живи същества. По-голямата част от енергията, от която се нуждае тялото, е фокусирана като ATP. Освобождаването на енергия е възможно благодарение на процеса на хидролиза, в който участва АТП.

Функции на процеса

Молекулното уравнение на солената хидролиза е написано като обратима реакция. В зависимост от базата и киселината на неорганичната сол се различават различни варианти на този процес.

Влезте в такова взаимодействие на сол, които се образуват:

• не-силен хидроксид и активна киселина (и обратно);
• летлива киселина и активна база.

Не е възможно да се напише уравнението на йонната хидролиза за солите, които се образуват от активната киселина и основата. Причината е, че същността на неутрализацията се свежда до образуването на вода от йони.

Характеристики на процеса

Как мога да опиша хидролизата? Уравнението на този процес може да бъде разгледано чрез примера на сол, която е образувана от едновалентен метал и едноосновна киселина.

Ако киселината е представена във формата на НА и основата е MES, тогава солта, която те образуват, е с форма на МА.

Как мога да записвам хидролизата? Уравнението е написано в молекулярна и йонна форма.

За разредени разтвори се използва константа на хидролиза, която се определя като съотношението на броя молове на солта, участващи в хидролизата, до техния общ брой. Стойността му зависи от това коя киселина и основата формират солта.

Хидролиза от анион

Как да напиша молекулярното уравнение на хидролизата? Ако солта съдържа активен хидроксид и летлива киселина, резултатът от взаимодействието ще бъде алкална и киселинна сол.

Като типичен вариант, можем да си представим процес за натриев карбонат, който води до образуването на алкална и киселинна сол.

Като се има предвид факта, че разтворът съдържа аниони на хидроксилна група, в разтвора алкална среда, хидролизата протича през аниона.

Пример за процес

Как да записваме такава хидролиза? Уравнението на процеса за железен сулфат (2) включва образуването на сярна киселина и железен хидроген сулфат (2).

В разтвор киселинна среда, създаден от сярна киселина.

Пълна хидролиза

Молекулните и йонните уравнения на хидролизата на солите, които се образуват от неактивна киселина и същата база, предполагат производството на съответните хидроокиси. Например, за алуминиев сулфид, образуван от амфотерен хидроксид и летлива киселина, реакционните продукти са алуминиев хидроксид и сероводород. Разтворът има неутрална среда.

Последователност на действията

Има определен алгоритъм, след който учениците от гимназията могат точно да определят вида на хидролизата, да идентифицират реакцията на околната среда и да записват продуктите на протичащата реакция. Първо, трябва да определите вида на процеса и да запишете процеса на дисоциация на солта.

Например, за медния сулфат (2) разпадането на йони се свързва с образуването на меден катион на сулфатния анион.

Тази сол образува слаба база и активна киселина, така че има процес за катион (слаб йон).

След това се записват молекулярните и йонните уравнения на процеса.

За да се определи реакцията на средата, е необходимо да се образува йонната форма на процеса.

Продуктите от тази реакция са: меден хидроксисулфат (2) и сярна киселина, така че разтворът се характеризира с киселинна реакция на средата.

Хидролизата има специално място сред различните метаболитни реакции. В случая на соли, този процес може да бъде представен като обратимо взаимодействие на йоните на веществото с хидратирана черупка. В зависимост от това какво е силата на това въздействие, процесът може да продължи с различна интензивност.

Между катионите и водните молекули, които ги хидратират, възникват донорно-акцепторни връзки. Като донор, кислородните атоми, съдържащи се във водата, ще действат, тъй като имат неразделени електронни двойки. Приемници ще бъдат катиони, които имат свободни атомни орбитали. Степента на зареждане на катиона зависи от неговия поляризиращ ефект върху водата.

Слепва се слаба водородна връзка между анионите и HOH диполите. При силен ефект на аниони е възможно пълно отделяне от протонната молекула, което води до образуването на киселина или анион с форма на HCO3oline-. Хидролизата е обратим и ендотермичен процес.

Видове въздействия върху солите на водните молекули

Всички аниони и катиони, които имат незначителни заряди и значителни размери, имат незначителен поляризиращ ефект върху водните молекули, така че практически няма реакция във водния разтвор. Примери за такива катиони са хидроксилни съединения, които са алкали.

Нека отделим металите от първата група от основната подгрупа на таблицата на Д. Менделеев. Анионите, които отговарят на изискванията, са киселинни остатъци от силни киселини. Солите, които се образуват от активна киселина и алкали, не се подлагат на процес на хидролиза. За тях е възможно да се напише процесът на дисоциация под формата:

Н₂О = Н + + ОН ~

Разтворите на тези неорганични соли имат неутрална среда, поради което по време на хидролизата не се наблюдава разрушаване на соли.

За органичните соли, образувани от слабо киселинния анион и алкалния катион, се наблюдава хидролиза над аниона. Като пример за такава сол, нека разгледаме калиев ацетат CH₃Готвя.

Свързването на ацетатните йони на СН₃COO^- с протони на водород в молекулите на оцетната киселина, което е слаб електролит. В разтвора се натрупва значително количество хидроксидни йони, в резултат на което се получава алкална реакция на средата. Калиевият хидроксид е силен електролит, така че не може да бъде в обвързана форма, с рН> 7.

Молекулното уравнение на процеса протича под формата на:

СН₃COOK + H₂О = КОН + СН₃ООН

За да се разбере същността на взаимодействието между веществата, е необходимо да се състави пълно и съкратено йонно уравнение.

За солта на Na₂S се характеризира със стъпков процес на хидролиза. Като се има предвид, че солта се образува от силна основа (NaOH) и двуосновна слаба киселина (H2S), разтворът се свързва със сулфидния анион с водни протони и натрупването на хидроксилни групи. В молекулярна и йонна форма този процес ще изглежда така:

Na₂S + H₂О = NaHS + NaOH

Първата стъпка. S^2minus- + NON = HS^minus- + OH^minus-

Втората стъпка. HS^minus- + NON = Н₂S + OH^minus-

Независимо от възможността за двустепенно протичане на процеса на хидролиза на тази сол при нормални условия за втория етап, практически разглежданият процес практически не протича. Причината за това явление е натрупването на хидроксилни йони, които придават на разтвора слаба алкална среда. Това допринася за изместването на химическото равновесие по принципа на Le Chatelier и предизвиква реакция на неутрализация. Във връзка с това, хидролизата на солите, които се образуват от алкали и слаба киселина, може да бъде потисната от излишък от алкали.

В зависимост от поляризиращия ефект на анионите е възможно да се повлияе интензивността на хидролизата.

За соли, които съдържат силни киселинни аниони и слаби базови катиони, се наблюдава хидролиза над катиона. Например, подобен процес може да се приеме за амониев хлорид. Процесът може да бъде представен в следната форма:

• молекулярно уравнение:

NH₄CL + H₂О = NH₄OH + HCL

• кратко йонно уравнение:

NH₄⁺ + NH = NH₄OH + Н⁺

Във връзка с факта, че в разтвора се натрупват протони, в него се създава кисела среда. За преместване на баланса наляво се въвежда киселина в разтвора.

Солта, образувана от слаб катион и анион, се характеризира с пълна хидролиза. Например, може да се разгледа хидролизата на амониев ацетат СН₃COONH₄. В йонната форма взаимодействието приема формата:

NH₄⁺ + СН₃COO^minus- + NH = NH₄OH + CH₃COOH

В заключение

В зависимост от киселината и основата, образувани от солта, реакционният процес с вода има някои разлики. Например, когато солите се образуват със слаби електролити и когато взаимодействат с вода, се образуват летливи продукти. Пълната хидролиза е причината, поради която е невъзможно да се приготвят някои солеви разтвори. Например, за алуминиев сулфид, можете да напишете процеса във формата:

Al₂S₃ + 6Н₂О = 2А1 (ОН)₃darr- + 3H₂S ↑

Такава сол може да се получи само чрез "сух метод", като се използва нагряването на прости вещества съгласно схемата:

2А1 + 3S = А1₂S₃

За да се избегне разграждането на алуминиев сулфид, той трябва да се съхранява в запечатани контейнери.

В някои случаи хидролизният процес е доста труден, така че молекулните уравнения на този процес имат конвенционална форма. За да се създадат надеждно продуктите за взаимодействие, е необходимо да се извършат специални проучвания.

Например, това е характерно за многоядрени комплекси от желязо, калай и берилий. В зависимост от посоката на преместване на този обратим процес е възможно да се добавят същите йони, да се промени концентрацията и температурата.