Билет 19. Гидролиз солей. Механизм гидролиза по катиону, по аниону. Степень и константа гидролиза. Смещение равновесия гидролиза. Медико-биологическое значение гидролиза

Гидролиз солей.

Гидролиз – частный случай сольватации, процесс обменного разложения вещества водой с образованием слабых электролитов.

Гидролизу могут подвергаться соли, углеводы, белки, жиры.

Гидролиз солей – процесс обменного разложения соли водой с образованием слабых кислот или оснований.

Гидролиз бывает обратимый и необратимый

Гидролизу могут подвергаться только те соли, которые содержат ионы, соответствующие слабым кислотам или основаниям.

Механизм гидролиза по катиону, по аниону.

Поскольку соль состоит из катиона и аниона, то возможно три типа гидролиза:

• гидролиз по катиону (в реакцию с водой вступает только катион);

• гидролиз по аниону (в реакцию с водой вступает только анион);

• совместный гидролиз (в реакцию с водой вступает и катион, и анион);

Механизм гидролизу по катиону

Гидролиз по катиону идёт с увеличение концентрации протонов, что ведёт к уменьшению рН среды (среда становится кислой). рН среды раствора соли, гидролизующейся по катиону:

Механизм гидролиза по аниону

При гидролизе по аниону идёт накопление гидроксид-ионов, что способствует увеличению pH среды (среда становится щелочной)

рН среды раствора соли, гидролизующейся по аниону:

Гидролизу не подвергаются соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями. Гидролиз многозарядного иона протекает ступенчато.

Примеры гидролиза:

Гидролиз по катиону:

NH₄Cl + H₂O  NH₄OH + HCl

NH₄⁺ + H₂O  NH₄OH + H⁺

AlCl₃ = Al³⁺ + 3Cl^-

Полное уравнение гидролиза: AlCl₃ + 3H₂O  Al(OH)₃+3HCl

Al³⁺+H₂O (AlOH)²⁺ + H⁺ (I ступень)

Al(OH)²⁺ +H₂O  [Al(OH)₂]⁺ + H⁺ (II ступень)

[Al(OH)₂]⁺ + H₂O  Al(OH)₃+H⁺ (III ступень) среда - кислая

Гидролиз по аниону:

Na₃PO₄+3H₂O  H₃PO₄ + NaOH (полное уравнение)

Na₃PO₄ 3Na⁺ + PO₄^3-

PO₄^3-+H₂O HPO₄^2- + OH^- (I ступень)

HPO₄^2-+H₂O  H₂PO₄^- +OH^- (II ступень)

H₂PO₄^- + H₂O  H₃PO₄ + OH^- (III ступень) среда - щелочная

Гидролиз по катиону и аниону:

CH₃COONH₄+H₂OCH₃COOH + NH₄OH

CH₃COO^- + NH₄⁺ + H₂O  CH₃COOH + NH₄OH среда – нейтральная

Необратимый гидролиз:

C r₂S₃ + 6H₂O  2Cr(OH)₃ + 3H₂S

Степень и константа гидролиза.

Количественные характеристики гидролиза:

h – степень гидролиза

K_h – константа гидролиза

h – отношение числа прогидролизовавшихся молекул соли к общему числу частиц

Степень гидролиза зависит от природы вещества, температуры (в увеличение температуры степень гидролиза повышается), концентрации (с увеличением концентрации степень гидролиза понижается)

K_h – фактически представляет собой константу равновесия гидролитической реакции.

PO₄^3-+H₂O HPO₄^2- + OH^-

K_h = * [H₂O] =

K_h = = (гидролиз по аниону)

K_h = (гидролиз по катиону)

K_h = (гидролиз по катиону и аниону)

Константа гидролиза зависит от природы соли, температуры (с увеличением температуры увеличивается), но не зависит от концентрации.

Связана со степенью гидролиза следующим отношением:

Чем разбавленнее раствор, тем легче идёт гидролиз

Смещение равновесия гидролиза.

По принципу Ле-Шателье уменьшение концентрации ионов водорода сместит равновесие вправо, т.е. усилит гидролиз. Чтобы усилить гидролиз, нужно добавить сильную щелочь, связывающую ионы водорода.

Добавление ионов водорода (кислоты) – подавляет гидролиз, смещая равновесие гидролиза влево.

Добавление сильной кислоты (Н+) сместит равновесие гидролиза вправо, так как при этом будут связываться ионы гидроксила. Добавление щелочи подавляет гидролиз.