8. Тұздар гидролизі Гидролиз константасы және гидролиз дәрежесі

Еріген заттың сумен алмасу реакциясына түсіп, ерітіндінің рН–ын өзгерте ыдырауын гидролиз деп атайды. Гидролизге тұздар және әр түрлі органикалық қосылыстар – белоктар, майлар, қанттар ұшырайды.

Біздің қарастыратынымыз тұздар гидролизі.

Гидролиз – өте күрделі процесс. Түздағы электртерістігі үлкен элемент немесе топ сутегі ионымен, ал электртерістігі аз элемент немесе топ ОН^- ионымен байланысады.

Тұздардың табиғатына және сыртқы жағдайға қарай, гидролиз сатылап, әр түрлі жылдамдықпен жүреді.

Тұздарды түзілу тегіне қарай, төрт топқа бөлуге болады.

1) күшті қышқыл мен күшті негіздің тұздары гидролизге ұшырамайды ( NaCl, KNO₃, NaClO₄, KBr, KF).

2) күшті қышқыл мен әлсіз негіздің тұздары (CuCl₂, NH₄Cl, Al₂(SO)₃, SnCl₂, AlCl₃, NH₄NO₃) гидролизге ұшырайды. Гидролиз катион арқылы жүреді, орта қышқылдық, рН<7. Гидролиздің молекулалық реакциясы:

Бір зарядты катион үшін:

NH₄NO₃ + H₂O = NH₄OH + HNO₃

реакцияның иондық түрі:

NH₄⁺ +NO₃^- + HOН = NH₄ОH + H⁺+NO₃^-

қысқартылған иондық реакция:

NH₄⁺ + HOН = NH₄ОH + H⁺ (pH<7)

Көп зарядты катион үшін:

AlCl₃ + HOH = AlOHCl + HСl

І саты: Al³⁺ + HOH = AlOH²⁺ + H⁺

ІІ саты: AlOH²⁺ + HOH = Al(OH)₂⁺ + H⁺

ІІІ саты: Al(OH)₂⁺ + HOH = Al(OH)₃ + H⁺

Түзілген Н⁺-иондар гидролиздің аяғына дейін жүруіне кедергі жасайды. Сондықтан бұл гидролиз ІІ-ші сатыда тоқтайды.

3) Әлсіз қышқыл мен күшті негіздің тұздары: (СН₃СООNa, Na₂CO₃, KCN, Na₂SO₃, KNO_2.) гидролизге ұшырайды.

Гидролиз анион арқылы жүреді. Бір зарядты анион үшін:

Молекулалық реакция:

KCN + HOH = HCN + KOH

иондық реакция:

K⁺ + CN^- + HOH = HCN + K⁺ + OH^-

қысқартылған иондық реакция:

CN^- + HOH = HCN + OH^- рН > 7, орта негіздік

Көп зарядты анион үшін:

Na₂CO₃ + HOH = NaHCO₃ + NaOH

І саты: CO₃ ^2-+ HOH= HCO₃^- + OH ^-

ІІ саты: HCO₃ ^-+ HOH = H₂CO₃^- + OH^-

Түзілген ОН^--иондар қайтадан көмір қышқылымен әрекеттеседі, сондықтан гидролиз І-ші сатыда тоқтайды.

4) Әлсіз қышқыл мен әлсіз негіздің тұздары толық гидролизденеді: (СН₃СООNH₄, Fe(CH₃COO)₃, (NH₄)₂S, Al₂S₃, PCl₃, Cr₂S₃, SO₂Cl₂, BeSO₄):

СН₃СООNH₄ + HOH = СН₃СООH + NH₄OH

иондық түрі

СН₃СОО^- + NH₄⁺+ HOH = СН₃СООH + NH₄OH

Егер КСН₃СООH= KNH₄OH болса, рН =7

Көп зарядты катион үшін

Fe(CH₃COO)₃ +HOH = Fe(OH)(CH₃COO)₂ + CH₃COOH

негіздік тұз

иондық түрі:

Fe³⁺+3(CH₃COO) ^-+HOH= FeOH²⁺+2 CH₃COO ^-+ CH₃COOH

Көп зарядты анион үшін

(NH₄)₂S + HOH = NH₄OH + NH₄HS

2NH₄⁺ +S^2- + HOH = NH₄OH + NH₄⁺ +HS^-

Әлсіз негіз бен қышқылдық тұз түзіледі. Өте әлсіз қышқыл мен өте әлсіз негіздің тұздары аяғына дейін гидролизденеді:

Al₂S₃ + 6НОН = 2Al(OH)₃ + +3H₂S

Гидролиз константасы және гидролиз дәрежесі

Гидролиз дәрежесі ((_г) деп гидролизденген молекулалардың саны мен ерітіндідегі молекулалардың санының арақатынасын айтады.

n_гидр

(_г =

n_жалпы

(_г - гидролиздену дәрежесі,

n_{гидр -} гидролизденген молекулалар саны,

n_жалпы -молекулалардың жалпы саны

Гидролиз дәрежесі ((_г) еріген заттың табиғатына, концен-трациясына, температураға тәуелді.

Гидролиз константасы деп гидролиз процесінің қаншалықты терең жүретінін көрсететін шаманы айтады. К_г - неғұрлым үлкен болса, гидролиз соғұрлым терең жүреді.

Гидролиз константасын есептеу жолдары:

К_Г = K_W / K_HA

K_W - судың иондық көбейтіндісі

K_HA - әлсіз қышқылдың диссоциациялану константасы

К_Г = K_W / K_ktOH

K_KtOH -әлсіз негіздің диссоциациялану константасы.

Әлсіз қышқыл және қлсіз негізден құралған тұз болса

K_W

K_Г =

К_HAn ^. К_KtOH

Гидролиз константасы және гидролиз дәрежесін байланыстыратын формула:

K_Г = С(² , сонда ( =( K_Г / С