Гідроліз

Реферат

на тему:

" ГІДРОЛІЗ"

Сольволіз — це обмінна взаємодія розчиненої речовини з розчинником, що приводить до зміни концентрації катіонів і аніонів розчинника. Окремий випадок сольволіза, коли в ролі розчинника виступає вода, називається гідролізом.

Якщо гідролізу піддається бінарна сполука, то він йде, як правило, незворотньо, наприклад:

.

PCl5 + 4H2O = 5HCl + H3PO4.

.

і далі - протоліз продуктів:

.

HCl + H2O = Сl- + H3O+, p < 7.

.

H3PO4 + H2O -> H2PO4- + H3O+, p < 7.

Отже, спостерігається ріст концентрації катіонів оксонію H3O+ з одночасним зменшенням концентрації OH-. Інший приклад:

Li3N + 4H2O = 3LiOH + NH3. H2O.

.

LiOH = Li+ + OH-, p > 7.

.

NH3. H2O + H2O -> NH4+ + OH- + H2O, p > 7.

Тут теж у наявності зміна концентрації катіонів і аніонів води.

Гідроліз солей (сполук з іонними кристалічними ґратами) найчастіше йде оборотне і може бути розглянутий схематично в такий спосіб: спочатку при розчиненні солей у воді нацело йде дисоціація на катіони й аніони. Наприклад, у випадку фториду калію:

KF = K+ + F-,.

а потім — гідратація іонів. Після цього той з гідратованих іонів, що є протолітом, вступає в протолітичну реакцію з водою. Катіон калію — непротолит, а фторид-іон поводиться як слабка основа:

F- + H2O -> HF + OH-, рН > 7.

Рівновага в цьому випадку описується константою основності KO, яку можна розрахувати, знаючи константу кислотності відповідної сполученої пари HF/Fпо формулі:

KO = KB / KK.

Інший приклад — гідроліз хлориду алюмінію, що при дисоціації у водяному розчині дає гідратування катіон алюмінію і хлорид-іон. Хлорид-іон — непротоліт, а гідратований катіон алюмінію Al3+. H2O у водяному розчині виявляє властивості слабкої кислоти:

Al3+. H2O + H2O -> AlOH2+ + H3O+, p < 7.

Рівновага в такій системі описується константою кислотності KK сполученої пари Al3+. H2O / AlOH2+.

Примітка. Для аквакатіону алюмінію тут дана спрощена формулау дійсності гідратований катіон алюмінію відповідає сполуці аквакомплексу [Al (H2O)6]3+.

Серед розповсюджених аніонів не є протолітами Cl-, Br-, I-, NO3-, Cl4-, SO42-, Cl3-, Mn4- і деякі інші.

Серед гідратованих катіонів металів не є протолітами Li+, Na+, K+, Rb+, Cs+, Ca2+, Sr2+, Ba2+, Tl+ і деякі інші.

Якщо іон у розчині може виявляти властивості і кислоти і основи, тобто є амфолітом, переважає той процес, для якого значення константи, що описує стан рівноваги (KK чи KO), вище.

Значення констант кислотності для найбільш розповсюджених сполучених пар Кислота/Основа.

Протолітична рівновага при гідролізі солей може бути зміщене чи вправо вліво при зміні температури, розведенні (чи концентруванні) розчину, а також під дією надлишкової концентрації іонів, однойменних з тими, котрі виходять як середовище протолізу.

Отже, гідроліз солей — це хімічна взаємодія іонів солі з іонами води, що приводить до утворення слабкого електроліту.

Якщо розглядати сіль як продукт нейтралізації основи кислотою, то можна розділити солі на чотири групи, для кожної з який гідроліз буде протікати по-своєму.

Сіль, утворена сильною основою і сильною кислотою (KBr, NaCl, NaNO3), гідролізу піддаватися не буде, тому що в цьому випадку слабкий електроліт не утвориться. Реакція середовища залишається нейтральної.

У солі, утвореної слабкою основою і сильною кислотою (FeCl2, NH4Cl, Al2(SO4)3, MgSO4) гідролізу піддається катіон:

FeCl2 + HOH (OH)Cl + HCl.

Fe2+ + 2Cl- + H+ + OHOH+ + 2Cl- + Н+.

У результаті гідролізу утвориться слабкий електроліт, іон H і інші іони. рН розчину < 7 (розчин здобуває кислу реакцію).

Сіль, утворена слабкою основою і слабкою кислотою (СН3СООNН4, (NН4)2З3, Al2S3), гідролізується і по катіоні, і по аніоні. У результаті утвориться малодисоціююча основа і кислота. рн розчинів таких солей залежить від відносної сили кислоти і основи. Мірою сили кислоти і основи є константа дисоціації відповідного реактиву.

Реакція середовища цих розчинів може бути нейтральною, слабокислою чи слаболужною:

Аl2S3 + 6HOH Аl (ВІН)3 + 3Н2S.

2Al3+ + 3S2- + 6H+ + 6OHАl (ВІН)3 + 6Н+ + S2;

рН =7.

Гідроліз багатокислотних солей і багатоосновних кислот проходить східчасто. Наприклад, гідроліз хлориду заліза (II) включає двох ступіней:

1-а ступінь FeCl2 + HOH (OH)Cl + HCl.

Fe2+ + 2Cl- + H+ + OH- (OH)+ + 2Cl- + H+.

2-а ступінь Fe (OH)Cl + HOH (OH)2 + HCl.

Fe (OH)+ + Cl- + H+ + OH- (ВІН)2 + Н+ + Cl;

Гідроліз карбонату натрію включає двох ступіней:

1-а ступінь Nа2З3 + HOH аНСО3 + NаОН.

З32- + 2Na+ + H+ + OHСО3- + ВІН- + 2Na+.

2-а ступінь NаНСО3 + Н2ПРО аОН + Н2З3.

НСО3- + Na+ + H+ + OH- 2З3 + ВІН- + Na+.

Гідроліз — процес оборотний. Підвищення концентрації іонів водню і гідроксид-іонов перешкоджає протіканню реакції до кінця. Паралельно з гідролізом проходить реакція нейтралізації, що коли утвориться слабку підставу (Мg (ВІН)2, Fe (ВІН)2) взаємодіє із сильною кислотою, а слабка кислота, що утвориться, (СН3СООН, Н2З3) — з лугом.

Гідроліз протікає незворотньо, якщо в результаті реакції утвориться нерозчинна основа і (чи) летуча кислота:

Al2S3 + 6H2O l (OH)3 + 3H2S.

Список використаної літератури:

1. 1.Хомченко та ін. Практикум з хімії. — К., 1989.

2. 2.Органічна та неорганічна хімія. — М., 1990.