Ambienti i tretësirave ujore: acid, neutral, alkalik. Hidroliza e kripërave
Kimikisht, pH i një tretësire mund të përcaktohet duke përdorur tregues acid-bazë.
Treguesit acid-bazë janë substanca organike, ngjyra e të cilave varet nga aciditeti i mjedisit.
Treguesit më të zakonshëm janë lakmusi, portokalli metil, fenolftaleina. Lakmusi kthehet në të kuqe në një mjedis acid, dhe blu në një mjedis alkalik. Fenolftaleina në një mjedis acid është pa ngjyrë, në një mjedis alkalin ajo bëhet e kuqërremtë. Portokalli metil kthehet në të kuqe në një mjedis acid, dhe në të verdhë në një mjedis alkalin.
Në praktikën laboratorike, një numër indikatorësh shpesh janë të përzier, të zgjedhur në mënyrë që ngjyra e përzierjes të ndryshojë në një gamë të gjerë të vlerave të pH. Me ndihmën e tyre, ju mund të përcaktoni pH të tretësirës me një saktësi prej një. Këto përzierje quhen treguesit universalë.
Ekzistojnë pajisje të veçanta - njehsorë pH, me të cilët mund të përcaktoni pH të tretësirave në intervalin nga 0 në 14 me një saktësi prej 0,01 njësi pH.
Hidroliza e kripërave
Kur disa kripëra treten në ujë, ekuilibri i procesit të disocimit të ujit prishet dhe, në përputhje me rrethanat, pH i mjedisit ndryshon. Kjo sepse kripërat reagojnë me ujë.
Hidroliza e kripërave – ndërveprimi kimik i shkëmbimit të joneve të kripës së tretur me ujin, duke çuar në formimin e produkteve të dobëta disociuese (molekulat e acideve ose bazave të dobëta, anionet e kripërave acidike ose kationet e kripërave themelore) dhe shoqëruar me një ndryshim në pH të mediumit.
Konsideroni procesin e hidrolizës në varësi të natyrës së bazave dhe acideve që formojnë kripën.
Kripërat e formuara nga acide të forta dhe baza të forta (NaCl, kno3, Na2so4, etj.).
Le ta pranojmëqë kur klorur natriumi bashkëvepron me ujin, ndodh një reaksion i hidrolizës me formimin e një acidi dhe një baze:
NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl
Për një kuptim të saktë të natyrës së këtij bashkëveprimi, ne shkruajmë ekuacionin e reagimit në formë jonike, duke marrë parasysh që përbërja e vetme e dobët përçarëse në këtë sistem është uji:
Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -
Me zvogëlimin e joneve identike në anët e majtë dhe të djathtë të ekuacionit, ekuacioni i shpërndarjes së ujit mbetet:
H 2 O ↔ H + + OH -
Siç mund ta shihni, nuk ka jone të tepërta H + ose OH - në tretësirë \u200b\u200bkrahasuar me përmbajtjen e tyre në ujë. Përveç kësaj, nuk janë formuar përbërës të tjerë të dobët shkëputës ose të tretshëm me masë të ulët. Prandaj ne konkludojmë se kripërat e formuara nga acide dhe baza të forta nuk i nënshtrohen hidrolizës dhe reagimi i tretësirave të këtyre kripërave është i njëjtë si në ujë, asnjanës (pH \u003d 7).
Gjatë hartimit të ekuacioneve jono-molekulare të reaksioneve të hidrolizës, është e nevojshme:
1) shkruani ekuacionin e disociimit të kripës;
2) përcaktoni natyrën e kationit dhe anionit (gjeni kationin e një baze të dobët ose anionin e një acidi të dobët);
3) shkruani ekuacionin e reaksionit jon-molekular, duke marrë parasysh se uji është një elektrolit i dobët dhe se shuma e ngarkesave duhet të jetë e njëjtë në të dy anët e ekuacionit.
Kripëra me acid të dobët dhe bazë të fortë
(Na 2 CO 3 , K 2 S, CH 3 COONa dhe dr .)
Merrni parasysh reagimin e hidrolizës së acetatit të natriumit. Kjo kripë në tretje zbërthehet në jone: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na +;
Na + është një kation bazë e fortë, CH 3 COO - është një anion i dobët acid.
Kationet Na + nuk mund të lidhin jonet e ujit, pasi NaOH - një bazë e fortë - zbërthehet plotësisht në jone. Anionet e acidit acetik të dobët CH 3 COO - lidhin jonet e hidrogjenit për të formuar acid acetik të shkëputur të ulët:
CH 3 COO - + HOH ↔ CH 3 COOH + OH -
Mund të shihet se si rezultat i hidrolizës së CH 3 COONa, në tretësirë \u200b\u200bu formua një tepricë e joneve hidroksid, dhe reagimi i mjedisit u bë alkalik (pH\u003e 7).
Kështu, mund të konkludojmë se kripërat e formuara nga një acid i dobët dhe një bazë e fortë hidrolizohen në anion ( Një n - ) Në këtë rast, anionet e kripës lidhin jonet H + , dhe jonet OH grumbullohen në tretësirë - , i cili përcakton një mjedis alkalik (pH\u003e 7):
Një n - + HOH ↔ Han (n -1) - + OH - (në n \u003d 1, formohet HAn - një acid i dobët).
Hidroliza e kripërave të formuara nga acide të dobëta dibazike dhe tribasike dhe baza të forta zhvillohet hap pas hapi
Merrni parasysh hidrolizën e sulfurit të kaliumit. K 2 S ndahet në tretësirë:
K 2 S ↔ 2K + + S 2-;
K + është një kation bazë e fortë, S 2 është një anion i dobët acid.
Kationet e kaliumit nuk marrin pjesë në reagimin e hidrolizës; vetëm anionet e acidit të dobët hidrosulfurik bashkëveprojnë me ujin. Në këtë reagim, në fazën e parë, formohen jone të dobëta disociuese - në fazën e dytë, formohet një acid i dobët H 2 S:
Faza e parë: S 2- + HOH ↔ HS - + OH -;
Faza e 2-të: HS - + HOH 2 H 2 S + OH -.
OH - jonet e formuara në fazën e parë të hidrolizës zvogëlojnë ndjeshëm probabilitetin e hidrolizës në fazën tjetër. Si rezultat domethënia praktike zakonisht ka një proces që shkon vetëm në fazën e parë, e cila, si rregull, është e kufizuar kur vlerësohet hidroliza e kripërave në kushte normale.
Hidroliza e kripës. Tretësira ujore medium: acid, neutral, alkalin
Sipas teorisë disociimi elektrolitik, në një tretësirë \u200b\u200bujore, grimcat e tretura bashkëveprojnë me molekulat e ujit. Ky bashkëveprim mund të çojë në një reagim të hidrolizës (nga Greqishtja). hidro - ujë, lizë - prishja, zbërthimi).
Hidroliza është reagimi i zbërthimit të shkëmbimit të një substance me ujë.
Substanca të ndryshme i nënshtrohen hidrolizës: inorganike - kripëra, karbide dhe hidride metalesh, halide jo metalike; organike - haloalkane, esteret dhe yndyrnat, karbohidratet, proteinat, polinukleotidet.
Solucionet ujore të kripërave kanë vlera të ndryshme pH dhe lloje të ndryshme të mediave - acid ($ pH 7 $), neutral ($ pH \u003d 7 $). Kjo për faktin se kripërat në tretësira ujore mund t’i nënshtrohen hidrolizës.
Thelbi i hidrolizës reduktohet në shkëmbim bashkëveprimi kimik kationeve ose anioneve të kripës me molekulat e ujit. Si rezultat i këtij bashkëveprimi, formohet një përbërje disociuese dobët (elektrolit i dobët). Një tepricë e joneve të lira $ N ^ (+) $ ose $ ОН ^ (-) $ shfaqet në një tretësirë \u200b\u200bujore të kripës dhe tretësira e kripës bëhet përkatësisht acid ose alkaline.
Klasifikimi i kripës
Çdo kripë mund të mendohet si produkt i bashkëveprimit të një baze me një acid. Për shembull, kripa $ KClO $ formohet nga baza e fortë $ KOH $ dhe acidi i dobët $ HClO $.
Ekzistojnë katër lloje të kripërave, në varësi të fuqisë së bazës dhe acidit.
Le të shqyrtojmë sjelljen e llojeve të ndryshme të kripërave në tretësirë.
1. Kripërat e formuara nga një bazë e fortë dhe një acid i dobët.
Për shembull, kripa e cianurit të kaliumit $ KCN $ formohet nga një bazë e fortë $ KOH $ dhe një acid i dobët $ HCN $:
$ (KOH) (\\ teksti "bazë e fortë me një acid") ← KCN (HCN) ↙ (\\ teksti "acid i dobët me një acid") $
1) disociim i parëndësishëm i kthyeshëm i molekulave të ujit (një elektrolit amfoterik shumë i dobët), i cili mund të thjeshtohet duke përdorur ekuacionin
$ H_2O (⇄) ↖ (←) H ^ (+) + OH ^ (-); $
$ KCN \u003d K ^ (+) + CN ^ (-) $
Jonet $ Н ^ (+) $ dhe $ CN ^ (-) $ të formuara gjatë këtyre proceseve bashkëveprojnë me njëri-tjetrin, duke u lidhur me molekulat e një elektroliti të dobët - acid hidrokyanik $ HCN $, ndërsa joni hidroksid $ ОН ^ (-) $ mbetet në zgjidhje, duke shkaktuar kështu mjedisin e tij alkalik. Hidroliza ndodh në anionin $ CN ^ (-) $.
Le të shkruajmë ekuacionin e plotë jonik të procesit në vazhdim (hidrolizë):
$ K ^ (+) + CN ^ (-) + H_2O (⇄) ↖ (←) HCN + K ^ (+) + OH ^ (-). $
Ky proces është i kthyeshëm, dhe ekuilibri kimik zhvendoset majtas (drejt formimit të substancave fillestare), sepse uji është një elektrolit shumë më i dobët se acidi hidrokyanik $ HCN $.
$ CN ^ (-) + H_2O⇄HCN + OH ^ (-). $
Ekuacioni tregon se:
a) tretësira përmban jone hidrokside të lira $ ОН ^ (-) $, dhe përqendrimi i tyre është më i lartë se në uje i paster, kështu që zgjidhja e kripës $ KCN $ ka mjedis alkalik ($ pH\u003e 7 $);
b) Jonet $ CN ^ (-) $ marrin pjesë në reagimin me ujë, në këtë rast ata thonë se hidrolizë nga anioni... Shembuj të tjerë të anioneve që reagojnë me ujë:
Merrni parasysh hidrolizën e karbonatit të natriumit $ Na_2CO_3 $.
$ (NaOH) (\\ teksti "bazë e fortë me një acid") ← Na_2CO_3 → (H_2CO_3) ↙ (\\ teksti "acid i dobët dibazik") $
Hidroliza e kripës ndodh në anion $ CO_3 ^ (2 -) $.
$ 2Na ^ (+) + CO_3 ^ (2 -) + H_2O (⇄) ↖ (←) HCO_3 ^ (-) + 2Na ^ (+) + OH ^ (-). $
$ CO_2 ^ (2 -) + H_2O⇄HCO_3 ^ (-) + OH ^ (-). $
Produktet e hidrolizës - kripë acidi$ NaHCO_3 $ dhe hidroksid natriumi $ NaOH $.
Mjedisi i një tretësire ujore të karbonatit të natriumit është alkalik ($ pH\u003e 7 $), sepse rritet përqendrimi i joneve $ ОН ^ (-) $. Kripë acidi $ NaHCO_3 $ gjithashtu mund t'i nënshtrohet hidrolizës, e cila ndodh në një masë shumë të vogël dhe mund të neglizhohet.
Për të përmbledhur atë që keni mësuar në lidhje me hidrolizën anion:
a) kripërat anionike, si rregull, hidrolizohen në mënyrë të kthyeshme;
b) ekuilibri kimik në reaksione të tilla është zhvendosur fuqimisht në të majtë;
c) reaksioni i mjedisit në tretësira të kripërave të tilla është alkalik ($ pH\u003e 7 $);
d) me hidrolizën e kripërave të formuara nga acide të dobëta polibazike, merren kripëra acide.
2. Acid i fortë dhe kripëra të bazës së dobët.
Merrni parasysh hidrolizën e klorurit të amonit $ NH_4Cl $.
$ (NH_3 · H_2O) ↙ (\\ teksti "bazë e dobët me një acid") ← NH_4Cl → (HCl) ↙ (\\ teksti "acid i fortë monobazik") $
Në një tretësirë \u200b\u200bujore të kripës, ndodhin dy procese:
1) disociim i parëndësishëm i kthyeshëm i molekulave të ujit (elektrolit amfoterik shumë i dobët), i cili mund të thjeshtohet duke përdorur ekuacionin:
$ H_2O (⇄) ↖ (←) H ^ (+) + OH ^ (-) $
2) ndarja e plotë e kripës (elektrolit i fortë):
$ NH_4Cl \u003d NH_4 ^ (+) + Cl ^ (-) $
Jonet rezultuese $ OH ^ (-) $ dhe $ NH_4 ^ (+) $ bashkëveprojnë me njëri-tjetrin për të marrë $ NH_3 H_2O $ (elektrolit i dobët), ndërsa jonet $ H ^ (+) $ mbeten në tretësirë, duke shkaktuar pjesën më të madhe të mjedisit të saj acid.
Ekuacioni i plotë i hidrolizës jonike:
$ NH_4 ^ (+) + Cl ^ (-) + H_2O (⇄) ↖ (←) H ^ (+) + Cl ^ (-) NH_3 H_2O $
Procesi është i kthyeshëm, ekuilibri kimik është zhvendosur drejt formimit të substancave fillestare, sepse uji $ Н_2О $ është një elektrolit shumë më i dobët se hidrati i amoniakut $ NH_3 · H_2O $.
Ekuacioni i shkurtuar i hidrolizës jonike:
$ NH_4 ^ (+) + H_2O⇄H ^ (+) + NH_3 H_2O. $
Ekuacioni tregon se:
a) ka jone hidrogjeni të lirë $ H ^ (+) $ në tretësirë, dhe përqendrimi i tyre është më i lartë se në ujë të pastër, prandaj solucioni i kripës ka mjedis acid ($ pH
b) kationet e amonit $ NH_4 ^ (+) $ marrin pjesë në reaksionin me ujë; në atë rast ata thonë se shkon hidrolizë me kation.
Kationet me ngarkesë të shumëfishtë gjithashtu mund të marrin pjesë në reagimin me ujë: me dy ngarkesa $ M ^ (2 +) $ (për shembull, $ Ni ^ (2+), Cu ^ (2+), Zn ^ (2+) ... $), përveç kationeve të metaleve alkaline të tokës, me tre ngarkesa $ M ^ (3 +) $ (për shembull, $ Fe ^ (3+), Al ^ (3+), Cr ^ (3+)… $).
Merrni parasysh hidrolizën e nitratit të nikelit $ Ni (NO_3) _2 $.
$ (Ni (OH) _2) ↙ (\\ teksti "bazë e dobët dy-acide") ← Ni (NO_3) _2 → (HNO_3) ↙ (\\ teksti "acid i fortë monobazik") $
Hidroliza e kripës ndodh në kation $ $ ^ (2 +) $.
Ekuacioni i plotë i hidrolizës jonike:
$ Ni ^ (2 +) + 2NO_3 ^ (-) + H_2O (⇄) ↖ (←) NiOH ^ (+) + 2NO_3 ^ (-) + H ^ (+) $
Ekuacioni i shkurtuar i hidrolizës jonike:
$ Ni ^ (2 +) + H_2O⇄NiOH ^ (+) + H ^ (+). $
Produktet e hidrolizës - kripë bazë $ NiOHNO_3 $ dhe acid nitrik $ HNO_3 $.
Mediumi i një tretësire ujore të nitratit të nikelit është acid ($ pH
Hidroliza e kripës $ NiOHNO_3 $ është shumë më pak dhe mund të neglizhohet.
Për të përmbledhur atë që keni mësuar në lidhje me hidrolizën e kationit:
a) kation kripë, si rregull, hidrolizuar në mënyrë të kthyeshme;
b) ekuilibri kimik i reaksioneve zhvendoset fort majtas;
c) reaksioni i mjedisit në tretësira të kripërave të tilla është acid ($ pH
d) hidroliza e kripërave të formuara nga baza të dobëta polacidike jep kripëra themelore.
3. Kripërat formohen nga një bazë e dobët dhe një acid i dobët.
Padyshim, tashmë është e qartë për ju që kripëra të tilla i nënshtrohen hidrolizës si me kation ashtu edhe me anion.
Kationi i dobët i bazës lidh jonet $ ОН ^ (-) $ nga molekulat e ujit, duke formuar baze e dobet; një anion i dobët acid lidh jonet $ N ^ (+) $ nga molekulat e ujit, duke formuar acid i dobët... Reagimi i tretësirave të këtyre kripërave mund të jetë neutral, acid i dobët ose pak alkalik. Varet nga konstantat e disocimit të dy elektroliteve të dobëta - acidi dhe baza, të cilat formohen si rezultat i hidrolizës.
Për shembull, merrni parasysh hidrolizën e dy kripërave: acetat amoniumi $ NH_4 (CH_3COO) $ dhe formati i amonit $ NH_4 (HCOO) $:
1) $ (NH_3 · H_2O) ↙ (\\ teksti "bazë e dobët me një acid") ← NH_4 (CH_3COO) → (CH_3COOH) ↙ (\\ teksti "acid i fortë monobazik"); $
2) $ (NH_3 · H_2O) ↙ (\\ teksti "bazë e dobët me një acid") ← NH_4 (HCOO) → (HCOOH) ↙ (\\ teksti "acid i dobët monobazik"). $
Në tretësira ujore të këtyre kripërave, kationet e bazës së dobët $ NH_4 ^ (+) $ ndërveprojnë me hidroksidionet $ OH ^ (-) $ (kujtojmë që uji ndan $ H_2O⇄H ^ (+) + OH ^ (-) $) dhe anionet acide të dobëta $ CH_3COO ^ (-) $ dhe $ HCOO ^ (-) $ bashkëveprojnë me kationet $ Н ^ (+) $ për të formuar molekula të acideve të dobëta - acetik $ CH_3COOH $ dhe formik $ HCOOH $.
Le të shkruajmë ekuacionet e hidrolizës jonike:
1) $ CH_3COO ^ (-) + NH_4 ^ (+) + H_2O⇄CH_3COOH + NH_3H_2O; $
2) $ HCOO ^ (-) + NH_4 ^ (+) + H_2O⇄NH_3 H_2O + HCOOH. $
Në këto raste, hidroliza është gjithashtu e kthyeshme, por ekuilibri zhvendoset drejt formimit të produkteve të hidrolizës - dy elektrolite të dobëta.
Në rastin e parë, mediumi i tretësirës është neutral ($ pH \u003d 7 $), që nga viti $ K_D (CH_3COOH) \u003d K + D (NH_3 H_2O) \u003d 1,8 10 ^ (- 5) $. Në rastin e dytë, mjedisi i tretësirës është i dobët acid (pH $)
Siç mund ta keni vërejtur, hidroliza e shumicës së kripërave është një proces i kthyeshëm. Në një gjendje ekuilibri kimik, vetëm një pjesë e kripës hidrolizohet. Sidoqoftë, disa kripëra zbërthehen plotësisht nga uji, d.m.th. hidroliza e tyre është një proces i pakthyeshëm.
Në tabelën "Tretshmëria e acideve, bazave dhe kripërave në ujë" do të gjeni një shënim: "in mjedis ujor zbërthehen ”- kjo do të thotë që kripëra të tilla i nënshtrohen hidrolizës së pakthyeshme. Për shembull, sulfuri i aluminit $ Al_2S_3 $ në ujë pëson hidrolizë të pakthyeshme, pasi jonet $ N ^ (+) $ që shfaqen gjatë hidrolizës në kation lidhen nga jonet $ ОН ^ (-) $ të formuara gjatë hidrolizës në anion. Kjo rrit hidrolizën dhe çon në formimin e gazit hidroksid alumini të pazgjidhshëm dhe sulfurit të hidrogjenit:
$ Al_2S_3 + 6H_2O \u003d 2Al (OH) _3 ↓ + 3H_2S $
Prandaj, sulfuri i aluminit $ Al_2S_3 $ nuk mund të merret nga reaksioni i shkëmbimit ndërmjet tretësirave ujore të dy kripërave, për shembull, klorur alumini $ AlCl_3 $ dhe sulfid natriumi $ Na_2S $.
Rastet e tjera të hidrolizës së pakthyeshme janë gjithashtu të mundshme; ato nuk janë të vështira të parashikohen, sepse që procesi të jetë i pakthyeshëm është e nevojshme që të paktën një nga produktet e hidrolizës të largohet nga sfera e reagimit.
Për të përmbledhur atë që keni mësuar në lidhje me hidrolizën nga kation dhe anion:
a) nëse kripërat hidrolizohen nga kationi dhe anioni në mënyrë të kthyeshme, atëherë ekuilibri kimik në reaksionet e hidrolizës zhvendoset djathtas;
b) reaksioni i mjedisit në këtë rast është ose neutral, ose i dobët acid, ose pak alkalik, i cili varet nga raporti i konstanteve të disociimit të bazës dhe acidit që rezulton;
c) kripërat mund të hidrolizohen nga kationi dhe anioni në mënyrë të pakthyeshme nëse të paktën një nga produktet e hidrolizës largohet nga sfera e reagimit.
4. Kripërat e formuara nga një bazë e fortë dhe një acid i fortë nuk i nënshtrohen hidrolizës.
Padyshim, ju arritët në këtë përfundim vetë.
Le të shqyrtojmë sjelljen e $ KCl $ në një solucion klorur kaliumi.
$ (KOH) ↙ (\\ teksti "acid i fortë monobazik") ← KCl (HCl) ↙ (\\ teksti "acid i fortë monobazik"). $
Kripa në një tretësirë \u200b\u200bujore ndahet në jone ($ KCl \u003d K ^ (+) + Cl ^ (-) $), por kur bashkëvepron me ujë, nuk mund të formohet një elektrolit i dobët. Mjedisi i tretësirës është neutral ($ pH \u003d 7 $), sepse përqendrimi i joneve $ Н ^ (+) $ dhe $ ОН ^ (-) $ në tretësirë \u200b\u200bjanë të barabartë, si në ujë të pastër.
Shembuj të tjerë të kripërave të tilla përfshijnë halide, nitrate, perklorate, sulfate, kromate dhe dykromate të metaleve alkali, halide (përveç fluorideve), nitrateve dhe perklorateve të metaleve alkaline të tokës.
Duhet gjithashtu të theksohet se reagimi i hidrolizës së kthyeshme i bindet plotësisht parimit të Le Chatelier. Prandaj hidroliza e kripës mund të rritet (dhe madje e bëjnë atë të pakthyeshëm) në mënyrat e mëposhtme:
a) shtoni ujë (zvogëloni përqendrimin);
b) ngrohni solucionin, ndërsa disociimi endotermik i ujit rritet:
$ H_2O⇄H ^ (+) + OH ^ (-) - 57 $ kJ,
që do të thotë se rritet sasia prej $ Н ^ (+) $ dhe $ ОН ^ (-) $, të cilat janë të nevojshme për hidrolizën e kripës;
c) për të lidhur një nga produktet e hidrolizës në një përbërje të tretshme dobët ose për të hequr një nga produktet në fazën e gazit; për shembull, hidroliza e cianurit të amonit $ NH_4CN $ do të rritet ndjeshëm për shkak të dekompozimit të hidratit të amoniakut për të formuar amoniak $ NH_3 $ dhe ujë $ Н_2О $:
$ NH_4 ^ (+) + CN ^ (-) + H_2O⇄NH_3 H_2O + HCN. $
$ NH_3 () ↖ (⇄) H_2 $
Hidroliza e kripërave
Legjenda:
Hidroliza mund të shtypet (duke zvogëluar ndjeshëm sasinë e kripës që hidrolizon) duke vepruar si më poshtë:
a) rrit përqendrimin e tretësirës;
b) ftohja e tretësirës (për të dobësuar hidrolizën, tretësira e kripës duhet të ruhet e përqendruar dhe në temperatura të ulëta);
c) shtoni një nga produktet e hidrolizës në tretësirë; për shembull, acidifikoni tretësirën nëse mediumi i tij është acid si rezultat i hidrolizës, ose alkalizoni nëse është alkaline.
Vlera e hidrolizës
Hidroliza e kripës ka rëndësi praktike dhe biologjike. Edhe në kohët antike, hiri përdorej si detergjent. Hiri përmban karbonat kaliumi $ K_2CO_3 $, i cili hidrolizohet në ujë nga anioni, tretësirë \u200b\u200buji bëhet me sapun për shkak të joneve $ OH ^ (-) $ të formuara gjatë hidrolizës.
Aktualisht, ne përdorim sapunë, detergjentë dhe detergjentë të tjerë në jetën e përditshme. Komponenti kryesor i sapunit është kripërat e natriumit dhe kaliumit të acideve më të larta yndyrore karboksilike: stearatet, palmitatet, të cilat hidrolizohen.
Hidroliza e stearatit të natriumit $ C_ (17) H_ (35) COONa $ shprehet nga ekuacioni jonik i mëposhtëm:
$ C_ (17) H_ (35) COO ^ (-) + H_2O⇄C_ (17) H_ (35) COOH + OH ^ (-) $,
ato. tretësira ka një mjedis paksa alkalik.
Në përbërjen e pluhurave larës dhe detergjentëve të tjerë, futen posaçërisht kripërat e acideve inorganike (fosfate, karbonate), të cilat rrisin efektin e larjes duke rritur pH e mjedisit.
Kripërat që krijojnë mjedisin e nevojshëm alkalik për tretësirën përmbahen në zhvilluesin fotografik. Këto janë karbonat natriumi $ Na_2CO_3 $, karbonat kaliumi $ K_2CO_3 $, boraks $ Na_2B_4O_7 $ dhe kripëra të tjera të hidrolizuara anion.
Nëse aciditeti i tokës është i pamjaftueshëm, bimët zhvillojnë një sëmundje - klorozë. Shenjat e saj janë zverdhja ose zbardhja e gjetheve, duke mbetur prapa në rritje dhe zhvillim. Nëse $ pH_ (tokë)\u003e 7,5 $, atëherë plehrat i aplikohen sulfatit të amonit $ (NH_4) _2SO_4 $, i cili kontribuon në rritjen e aciditetit për shkak të hidrolizës nga kationi që kalon nëpër tokë:
$ NH_4 ^ (+) + H_2O⇄NH_3 H_2O $
E pavlefshme roli biologjik hidrolizë e disa kripërave që përbëjnë trupin tonë. Për shembull, gjaku përmban kripëra bikarbonat dhe hidrogjen fosfat natriumi. Roli i tyre është të mbajnë një reagim të caktuar në mjedis. Kjo është për shkak të një ndryshimi në ekuilibrin e proceseve të hidrolizës:
$ HCO_3 ^ (-) + H_2O⇄H_2CO_3 + OH ^ (-) $
$ HPO_4 ^ (2 -) + H_2O⇄H_2PO_4 ^ (-) + OH ^ (-) $
Nëse ka një tepricë të joneve $ Н ^ (+) $ në gjak, ato lidhen me jone hidroksid $ ОН ^ (-) $, dhe ekuilibri zhvendoset djathtas. Me një tepricë të joneve të hidroksidit $ ОН ^ (-) $, ekuilibri zhvendoset majtas. Për shkak të kësaj, aciditeti i gjakut të një personi të shëndetshëm luhatet pak.
Një shembull tjetër: pështyma e njeriut përmban jone $ HPO_4 ^ (2 -) $. Falë tyre, një mjedis i caktuar ruhet në zgavrën me gojë ($ pH \u003d 7-7,5 $).
Hidroliza është bashkëveprimi i substancave me ujin, si rezultat i së cilës ndryshon mjedisi i solucionit.
Kationet dhe anionet e elektroliteve të dobëta janë në gjendje të bashkëveprojnë me ujin për të formuar përbërje ose jone të qëndrueshme të shkëputura, si rezultat i të cilave ndryshon mjedisi i solucionit. Formulat e ujit në ekuacionet e hidrolizës zakonisht shkruhen në formën e H-OH. Kur reagoni me ujë, kationet e bazave të dobëta heqin jonin hidroksil nga uji dhe në tretësirë \u200b\u200bformohet një tepricë e H +. Mjedisi i tretësirës bëhet acid. Anionet e acideve të dobët tërheqin H + nga uji, dhe reagimi i mjedisit bëhet alkalik.
NË kimia inorganike më shpesh është e nevojshme të merret me hidrolizën e kripërave, d.m.th. me bashkëveprimin e shkëmbimit të joneve të kripës me molekulat e ujit në procesin e tretjes së tyre. Ekzistojnë 4 lloje të hidrolizës.
1. Kripa formohet nga një bazë e fortë dhe një acid i fortë.
Kjo kripë praktikisht nuk i nënshtrohet hidrolizës. Në këtë rast, ekuilibri i ndarjes së ujit në prani të joneve të kripës pothuajse nuk prishet, prandaj pH \u003d 7, mediumi është neutral.
Na + + H 2 O Cl - + H 2 O
2. Nëse kripa formohet nga një kation të një baze të fortë dhe një anion të një acidi të dobët, atëherë ndodh hidroliza në anion.
Na 2 CO 3 + HOH \\ (\\ shigjeta e majtë \\) NaHCO 3 + NaOH
Meqenëse jonet OH - grumbullohen në tretësirë, mediumi është alkalik, pH\u003e 7.
3. Nëse kripa formohet nga një kation të një baze të dobët dhe një anion të një acidi të fortë, atëherë hidroliza vazhdon përgjatë kationit.
Cu 2+ + HOH \\ (\\ shigjeta e majtë \\) CuOH + + H +
СuCl 2 + HOH \\ (\\ shigjeta e majtë \\) CuOHCl + HCl
Meqenëse jonet H + grumbullohen në tretësirë, mediumi është acid, pH<7.
4. Kripa e formuar nga kationi i bazës së dobët dhe anioni acid i dobët pëson hidrolizë si në kation ashtu edhe në anion.
CH 3 COONH 4 + HOH \\ (\\ majtas shigjeta \\) NH 4 OH + CH 3 COOH
CH 3 COO - + + HOH \\ (\\ majtas shigjeta \\) NH 4 OH + CH 3 COOH
Solucionet e kripërave të tilla kanë ose një mjedis të dobët acid ose pak alkalik, d.m.th. vlera e pH është afër 7. Reagimi i mjedisit varet nga raporti i konstanteve të disocimit të acidit dhe bazës. Hidroliza e kripërave të formuara me acide dhe baza shumë të dobëta është praktikisht e pakthyeshme. Këto janë kryesisht sulfure dhe karbonate prej alumini, kromi, hekuri.
Al 2 S 3 + 3HOH \\ (\\ shigjeta e majtë \\) 2Al (OH) 3 + 3H 2 S
Kur përcaktohet mediumi i një tretësire kripe, është e nevojshme të merret parasysh se mediumi i tretësirës përcaktohet nga një përbërës i fortë. Nëse kripa formohet nga një acid, i cili është një elektrolit i fortë, atëherë mjedisi i tretësirës është acid. Nëse baza është një elektrolit i fortë, atëherë është alkaline.
Shembull. Solucioni ka një mjedis alkalik
1) Pb (NO 3) 2; 2) Na 2 CO 3; 3) NaCl; 4) NaNO 3
1) Nitrat Pb (NO 3) 2 plumb (II). Kripa formohet nga një bazë e dobët dhe acid i fortë, do të thotë mediumi i zgjidhjes i thartë
2) Karbonat natriumi Na 2 CO 3. Kripa e formuar themel i fortëdhe një acid i dobët nënkupton mjedisin e tretësirës alkaline.
3) NaCl; 4) Kripërat NaNO 3 formohen nga një bazë e fortë NaOH dhe acide të forta HCl dhe HNO 3. Mjedisi i tretësirës është neutral.
Përgjigje e saktë 2) Na 2 CO 3
Një letër treguese u zhyt në solucionet e kripës. Në solucionet NaCl dhe NaNO 3, nuk ka ndryshuar ngjyrën, që do të thotë mediumi i tretësirës asnjanës... Në tretësirë, Pb (NO 3) 2 u kthye në të kuqe, mesatar i tretësirës i thartë Në një tretësirë \u200b\u200btë Na 2 CO 3 u kthye në blu, mesatarja e tretësirës alkaline.
Ligjerata: Hidroliza e kripës. Ambienti i tretësirave ujore: acid, neutral, alkalik
Hidroliza e kripëraveNe vazhdojmë të studiojmë ligjet që rregullojnë rrjedhën e reaksioneve kimike. Ndërsa studioni temën, mësuat se gjatë disociimit elektrolitik në një tretësirë \u200b\u200bujore, grimcat e substancave që marrin pjesë në reaksion shpërndahen në ujë. Kjo është hidrolizë. Substanca të ndryshme inorganike dhe organike, veçanërisht kripërat, janë të ekspozuara ndaj tij. Pa e kuptuar procesin e hidrolizës së kripës, nuk mund të shpjegoni fenomenet që ndodhin në organizmat e gjallë.
Thelbi i hidrolizës së kripës reduktohet në procesin e shkëmbimit të bashkëveprimit të joneve (kationeve dhe anioneve) të një kripe me molekulat e ujit. Si rezultat, formohet një elektrolit i dobët - një përbërje me shkëputje të ulët. Një tepricë e joneve të lira H + ose OH - shfaqet në një tretësirë \u200b\u200bujore. Mos harroni, ndarja e të cilave elektrolite formojnë jone H + dhe cila OH -. Siç mund ta keni menduar, në rastin e parë kemi të bëjmë me një acid, që do të thotë se një mjedis ujor me jone H + do të jetë acid. Në rastin e dytë, është alkaline. Në vetë ujin, mediumi është neutral, pasi ai disociohet pak në jone H + dhe OH - me të njëjtën përqendrim.
Natyra e mjedisit mund të përcaktohet duke përdorur tregues. Fenolftaleina zbulon një mjedis alkalik dhe njollos tretësirën purpur. Lakmusi kthehet i kuq nën veprimin e acidit dhe mbetet blu nën veprimin e alkaliut. Portokalli metil është portokalli, bëhet i verdhë në një mjedis alkaline, dhe rozë në një mjedis acid. Lloji i hidrolizës varet nga lloji i kripës.
Llojet e kripës
Pra, çdo kripë mund të jetë bashkëveprimi i një acidi dhe një baze, të cilat, siç e kuptoni, janë të forta dhe të dobëta. Të fortë janë ata që shkalla e disociimit α është afër 100%. Duhet të mbahet mend se acidet sulfurike (H 2 SO 3) dhe fosforike (H 3 PO 4) shpesh referohen si acide me fuqi të mesme. Kur zgjidhin problemet e hidrolizës, këto acide duhet të klasifikohen si të dobëta.
Acidet:
I fortë: HCl; HBr; Hl; HNO 3; HClO 4; H 2 SO 4. Mbetjet e tyre acide nuk ndërveprojnë me ujin.
E dobët: HF; H 2 CO 3; H 2 SiO 3; H 2 S; HNO 2; H 2 SO 3; H 3 PO 4; acide organike. Dhe mbetjet e tyre acide bashkëveprojnë me ujin, duke marrë kationet e hidrogjenit H + nga molekulat e tij.
Arsye:
I fortë: hidroksidet e tretshme të metaleve; Ca (OH) 2; Sr (OH) 2. Kationet e tyre metalikë nuk ndërveprojnë me ujin.
E dobët: hidrokside metali të patretshme; hidroksid amoniumi (NH 4 OH). Dhe kationet metalike këtu bashkëveprojnë me ujin.
Bazuar në këtë material, merrni parasyshllojet e kripërave :
Kripëra me një bazë të fortë dhe acid të fortë. Për shembull: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. Karakteristikat: mos ndërveprojnë me ujin, që do të thotë se nuk i nënshtrohen hidrolizës. Solucionet e kripërave të tilla kanë një reagim neutral të mjedisit.
Kripëra me një bazë të fortë dhe acid të dobët. Për shembull: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. Karakteristikat: mbetjet acide të këtyre kripërave ndërveprojnë me ujin, ndodh hidroliza anion. Mediumi i tretësirave ujore është alkaline.
Kripëra me bazë të dobët dhe acid të fortë. Për shembull: Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Karakteristikat: vetëm kationet metalike ndërveprojnë me ujin, ndodh hidroliza e kationit. E mërkura është e thartë.
Kripëra me bazë të dobët dhe acid të dobët. Për shembull: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4. Karakteristikat: të dy kationet dhe anionet e mbetjeve acide bashkëveprojnë me ujin, hidroliza ndodh në kation dhe anion.
Një shembull i hidrolizës me kation dhe formimit të një ambienti acid:
Hidroliza e klorurit ferrik FeCl 2
FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe (OH) Cl + HCl (ekuacioni molekular)
Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H + (ekuacioni i plotë jonik)
Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (ekuacioni jonik i shkurtuar)
Një shembull i hidrolizës anionike dhe formimit të një mediumi alkalik:
Hidroliza e acetatit të natriumit CH 3 COONa
CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH (ekuacioni molekular)
Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH - (ekuacioni i plotë jonik)
CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH - (ekuacioni jonik i shkurtuar)
Një shembull i bashkë-hidrolizës:
- Hidroliza e sulfurit të aluminit Al 2 S 3
Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Në këtë rast, ne shohim hidrolizë të plotë që ndodh kur kripa formohet nga një bazë e dobët e pazgjidhshme ose e paqëndrueshme dhe një acid i dobët i patretshëm ose i paqëndrueshëm. Tabela e tretshmërisë përmban ndërprerje për kripëra të tilla. Nëse, gjatë reaksionit të shkëmbimit të joneve, formohet një kripë që nuk ekziston në një tretësirë \u200b\u200bujore, atëherë është e nevojshme të shkruhet reagimi i kësaj kripe me ujë.
Për shembull:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 Fe 2 (CO 3) 3 + 6NaCl
Fe 2 (CO 3) 3 + 6H 2 O ↔ 2Fe (OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2
Ne shtojmë këto dy ekuacione, çfarë përsëritet në anët e majtë dhe të djathtë, ne zvogëlojmë:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6 NaCl + 2Fe (OH) 3 ↓ + 3CO 2
| | |