Як правильно записати рівняння гідролізу солей? Дана тема часто викликає труднощі у випускників загальноосвітніх шкіл, які обирають хімію на ЄДІ. Проаналізуємо основні види гідролізу, розглянемо правила складання молекулярних і іонних рівнянь.

Визначення

Гідроліз - це реакція між речовиною і водою, що супроводжується з'єднанням з нею компонентів вихідної речовини. Дане визначення свідчить про те, що цей процес протікає не тільки у неорганічних речовин, він характерний і для органічних сполук.


Наприклад, рівняння реакції гідролізу записують для вуглеводів, складних ефірів, білків, жирів.

Значення гідролізу

Всі хімічні взаємодії, які спостерігаються в процесі гідролізу, що застосовуються в різних виробництвах. Приміром, цей процес використовують для видалення з води сторонніх домішок грубодисперсного і колоїдного ряду. Для цих цілей використовують спеціальні осади гідроксидів алюмінію і заліза, які отримують шляхом гідролізу сульфатів, хлоридів цих металів. Яке ще значення має гідроліз? Рівняння цього процесу свідчить про те, що дана реакція становить основу травних процесів всіх живих істот. Основна частина енергії, якої потребує організм, фокусується АТФ. Виділення енергії можливо завдяки процесу гідролізу, в якому бере участь АТФ.

Особливості процесу

Молекулярне рівняння гідролізу солей записується як оборотна реакція. В залежності від того, яким підставою і кислотою утворена неорганічна сіль, виділяють різні варіанти протікання даного процесу.


Набирають така взаємодія солі, які утворені:

несильним гідроксидом і активної кислотою (і навпаки);

летючої кислотою і активним підставою.

Не можна записати іонне рівняння для гідролізу солей, які утворені активної кислотою і підставою. Причина в тому, що суть нейтралізації зводиться до утворення води з іонів.

Характеристика процесу

Як можна описати гідроліз? Рівняння даного процесу можна розглянути на прикладі солі, яка утворена одновалентним металом і одноосновной кислотою. Якщо кислоту представити у вигляді, а підстава – МОН, в такому випадку сіль, яку вони утворюють, має вигляд МА. Як можна записати гідроліз? Рівняння пишеться в молекулярному та іонному вигляді. Для розбавлених розчинів використовується константа гідролізу, яка визначається як відношення кількості молей солі, які беруть участь у гідролізі, до їх загального числа. Її величина залежить від того, яка кислота і основа утворюють сіль.

Гідроліз по аніону

Як записати молекулярне рівняння гідролізу? Якщо в складі солі є активний гідроксид і летуча кислота, результатом взаємодії буде луг і кисла сіль. В якості типового варіанту можна уявити процес для карбонату натрію, в результаті якого утворюється луг і кисла сіль. Враховуючи, що в розчині містяться аніони гідроксильної групи, в розчині лужне середовище, протікає гідроліз по аніону.

Приклад процесу

Як записати такий гідроліз? Рівняння процесу для сульфату заліза (2) передбачає утворення сірчаної кислоти і гідросульфату заліза (2). У розчині кисле середовище, створювана сірчаною кислотою.

Повний гідроліз

Молекулярні та іонні рівняння гідролізу солей, які утворені неактивній кислотою і таким ж підставою, передбачають отримання відповідних гідроксидів. Наприклад, для сульфіду алюмінію, утвореного амфотерним гідроксидом і летючої кислотою, продуктами реакції буде гідроксид алюмінію і сірководень. Розчин має нейтральну середу.

Послідовність дій

Існує певний алгоритм, слідуючи якому старшокласники зможуть безпомилково визначити тип гідролізу, виявити реакцію середовища, а також записати продукти протікає реакції. Спочатку необхідно визначити тип процесу і записати процес протікає дисоціації солі. Наприклад, для сульфату міді (2) розпад на іони пов'язаний з утворенням катіонів міді а аніони сульфату. Дана сіль утворюється слабким підставою і активної кислотою, тому відбувається процес за катиону (слабкому іону). Далі записується молекулярне та іонне рівняння протікаючого процесу. Для визначення реакції середовища, необхідно скласти іонний вид протікаючого процесу. Продуктами цієї реакції є: гидроксосульфат міді (2) і сірчана кислота, тому для розчину характерна кисла реакція середовища. Гідроліз має особливе місце серед різних обмінних реакцій. У разі солей, цей процес можна уявити як оборотне взаємодія іонів речовини з гідратної оболонкою. В залежності від того, яка сила цього впливу, процес може протікати з різною інтенсивністю. Між катіонами і гідратуючі їх молекулами води виникають донорно-акцепторні зв'язки. В якості донора будуть виступати атоми кисню, що містяться у воді, так як вони мають неподеленними електронними парами. Акцепторами будуть катіони, які володіють вільними атомних орбіталей. Від величини заряду катіона залежить його поляризующее дію на воду. Між аніонами і диполями HOH утворюється слабка воднева зв'язок. При сильному впливі аніонів, можливий повний відрив від молекули протона, що призводить до утворення кислоти або аніона виду НСО3?. Гідроліз є оборотним і ендотермічним процесом.

Види впливу на солі молекул води

Всі аніони і катіони, які мають незначні заряди і суттєві розміри, відрізняються незначним поляризующим дією на молекули води, тому практично немає реакції у водному розчині. В якості прикладу таких катіонів можна назвати гідроксильні сполуки, які є лугами. Виділимо метали першої групи головної підгрупи таблиці Менделєєва Д. І Аніонами, що відповідають пред'явленим вимогам, є кислотні залишки сильних кислот. Солі, які утворені активної кислотою і лугом, не піддаються процесу гідролізу. Для них можна записати процес дисоціації у вигляді: H 2 O = H+ + OH? Розчини цих неорганічних солей мають нейтральне середовище, тому в ході гідролізу руйнування солей не спостерігається. Для органічних солей, утворених аніоном слабкої кислоти і катіоном лугу, спостерігається гідроліз по аніону. В якості прикладу такої солі розглянемо ацетат калію СН 3 СООК. Спостерігається зв'язування ацетат-іонів СН 3 СОО - з протонами водню в молекулах оцтової кислоти, яка є слабким електролітом. У розчині спостерігається скупчення значної кількості гідроксид-іонів, в результаті чого він набуває лужну реакцію середовища. Гідроксид калію це сильний електроліт, тому він не може бути у зв'язаному вигляді, водневий показник pH > 7. Молекулярне рівняння протікаючого процесу має вигляд: СН 3 СООК + H 2 O = КОН + СН 3 ООН Для того щоб зрозуміти суть того, що відбувається між речовинами взаємодії, необхідно скласти повне та скорочене іонне рівняння. Для солі Na 2 S характерний ступінчастий процес протікання гідролізу. Враховуючи, що сіль утворена сильною лугом (NaOH) і двохосновної слабкою кислотою (H2S), в розчині спостерігається зв'язування сульфід-аніона протонами води і накопичення гідроксильних груп. В молекулярному і іонів вигляді, даний процес буде виглядати наступним чином: Na 2 S + Н 2 Про = NaHS + NaOH Перша ступінь. S 2– + НОН = HS – + ВІН – Друга щабель. HS – + НОН = H 2 S + ВІН – Незважаючи на можливість двоступінчастого протікання процесу гідролізу цієї солі при нормальних умовах за другою щаблі розглянутий процес практично не протікає. Причина такого явища - накопичення гідроксильних іонів, повідомляють розчину слабку лужну середу. Це сприяє зрушенню хімічної рівноваги за принципом Ле Шательє і викликає реакцію нейтралізації. У зв'язку з цим гідроліз солей, які утворені лугом і слабкою кислотою, можна придушувати надлишком лугу. Залежно від поляризующего впливу аніонів можна впливати на інтенсивність протікання гідролізу. Для солей, у складі яких є аніони сильної кислоти і катіони слабкого підстави, спостерігається гідроліз по катиону. Наприклад, подібний процес можна розглянути на хлориді амонію. Процес можна представити в наступному вигляді:

молекулярне рівняння:

NH 4 CL + Н 2 Про = NH 4 OH + HCL

короткий іонне рівняння:

NH 4 + + НОН = NH 4 OH + Н + У зв'язку з тим, що в розчині накопичуються протони, в ньому створюється кисле середовище. Для зрушення рівноваги вліво в розчин вводять кислоту. Для солі, утвореної слабкою катіоном і аніоном, характерне протікання повного гідролізу. Наприклад, можна розглянути варіант гідролізу ацетату амонію CH 3 COONH 4 . В іонному вигляді взаємодія має вигляд: NH 4 + + CH 3 COO – + НОН = NH 4 OH + СН 3 СООН

На закінчення

В залежності від того, якою кислотою і підставою утворена сіль, процес реакції з водою має певні відмінності. Наприклад, при утворенні солі слабкими електролітами і при взаємодії з водою утворюються летючі продукти. Повний гідроліз є причиною того, що неможливо приготувати деякі розчини солей. Наприклад, для сульфіду алюмінію можна записати процес у вигляді: Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ? + 3H 2 S? Таку сіль можна отримати тільки «сухим способом», використовуючи нагрівання простих речовин за схемою: 2Al + 3S = Al 2 S 3 Щоб уникнути розкладання сульфіду алюмінію, необхідно зберігати його в герметичних ємностях. У деяких випадках процес гідролізу протікає досить складно, тому молекулярні рівняння цього процесу мають умовний вигляд. Для того щоб достовірно встановити продукти взаємодії, необхідно проводити спеціальні дослідження. Наприклад, це характерно для багатоядерних комплексів заліза, олова, берилію. Залежно від того, в яку сторону потрібно змістити цей оборотний процес, можливо додавання однойменних іонів, зміна його концентрації і температури.