Hidroliza: ecuația moleculară și ionică. Ecuația reacției de hidroliză

Cum să scrieți corect ecuația de hidroliză a sării? Acest subiect cauzează adesea dificultăți pentru absolvenții școlilor secundare care aleg chimie la USE. Să analizăm principalele tipuri de hidroliză, să luăm în considerare regulile pentru compilarea ecuațiilor moleculare și ionice.

definiție

Hidroliza este o reacție între materie și apă, însoțită de conectarea componentelor materiei prime cu ea. Această definiție indică faptul că acest proces are loc nu numai în substanțe anorganice, este caracteristic compușilor organici.

De exemplu, ecuația reacții de hidroliză scrieți pentru carbohidrați, esteri, proteine, grăsimi.

Valoarea hidrolizei

Toate interacțiunile chimice observate în procesul de hidroliză sunt utilizate în diferite industrii. De exemplu, acest procedeu este utilizat pentru a îndepărta impuritățile străine din seria dispersată și coloidală grosieră. În aceste scopuri se utilizează precipitații speciale de hidroxizi de aluminiu și fier, care sunt obținute prin hidroliza sulfațiilor, clorurilor acestor metale.

Care este semnificația hidrolizei? Ecuația acestui proces indică faptul că această reacție formează baza proceselor digestive ale tuturor ființelor vii. Cea mai mare parte a energiei pe care organismul o are este concentrată ca ATP. Eliberarea energiei este posibilă datorită procesului de hidroliză în care participă ATP.

Caracteristicile procesului

Ecuația moleculară a hidrolizei sării este scrisă ca o reacție reversibilă. În funcție de baza și acidul care formează sarea anorganică, se disting diferite variante ale acestui procedeu.

Intrați într-o astfel de interacțiune de sare, care se formează:

• hidroxidul ne-puternic și acidul activ (și invers);
• acid volatil și bază activă.

Este imposibil să notăm ecuația de hidroliză ionică pentru sărurile formate de acidul activ și baza. Motivul este că esența neutralizării se reduce la formarea apei din ioni.

Caracteristicile procesului

Cum pot descrie hidroliza? Ecuația acestui proces poate fi considerată prin exemplul unei sări, care este formată dintr-un metal monovalent și un acid monobazic.

Dacă acidul este reprezentat sub formă de HA și baza este MES, atunci sarea pe care o formează este de forma MA.

Cum pot înregistra hidroliza? Ecuația este scrisă în formă moleculară și ionică.

Pentru soluțiile diluate, este utilizată constanta de hidroliză, care este definită ca raportul numărului de moli de sare implicați în hidroliză la numărul lor total. Valoarea sa depinde de acidul și de baza care formează sarea.

Hidroliza prin anion

Cum se scrie ecuația moleculară a hidrolizei? Dacă sarea conține hidroxid activ și acid volatil, rezultatul interacțiunii va fi alcalină și sare acidă.

Ca o variantă tipică, se poate imagina un procedeu pentru carbonatul de sodiu, care are ca rezultat formarea de sare alcalină și acidă.

Având în vedere faptul că soluția conține anioni de grupare hidroxil, în soluție se formează un mediu alcalin, hidroliza trece prin anion.

Exemplu de proces

Cum se înregistrează o astfel de hidroliză? Ecuația procesului pentru sulfatul de fier (2) implică formarea acidului sulfuric și a sulfatului de fier (2).

În soluție un mediu acid, creat de acid sulfuric.

Hidroliza completă

Ecuațiile moleculare și ionice ale hidrolizei sărurilor, care sunt formate de un acid inactiv și aceeași bază, sugerează producerea hidroxizilor corespunzători. De exemplu, pentru sulfura de aluminiu, formată dintr-un hidroxid amfoteric și un acid volatil, produsele de reacție sunt hidroxid de aluminiu și hidrogen sulfurat. Soluția are un mediu neutru.

Secvența acțiunilor

Există un anumit algoritm, după care elevii de liceu pot determina cu acuratețe tipul de hidroliză, identifică reacția mediului și înregistrează, de asemenea, produsele reacției în curs de desfășurare. În primul rând, trebuie să determinați tipul de proces și să înregistrați procesul de disociere a sării.

De exemplu, pentru sulfatul de cupru (2), decăderea în ioni este asociată cu formarea unui cation de cupru al anionului sulfat.

Această sare se formează bază slabă și un acid activ, deci există un proces pentru cation (un ion slab).

Apoi se înregistrează ecuațiile moleculare și ionice ale procesului de procesare.

Pentru a determina reacția mediului, este necesar să se formeze forma ionică a procedeului de procesare.

Produsele acestei reacții sunt: ​​hidroxifosulfatul de cupru (2) și acidul sulfuric, deci soluția este caracterizată printr-o reacție acidă a mediului.

Hidroliza are un loc special în rândul diferitelor reacții metabolice. În cazul sărurilor, acest proces poate fi reprezentat ca o interacțiune reversibilă a ionilor unei substanțe cu o coajă hidratată. În funcție de puterea acestui impact, procesul poate continua cu o intensitate variabilă.

Între cationii și moleculele de apă hidratante, apar legături donor-acceptor. Ca donator, atomii de oxigen conținuți în apă vor acționa deoarece au perechi de electroni împărțite în comun. Acceptorii vor fi cationi care au orbitale atomice libere. Amplitudinea încărcării cationului depinde de efectul său polarizant asupra apei.

Se formează o legătură slabă de hidrogen între anioni și dipolii HOH. Cu un efect puternic al anionilor, este posibilă o detașare completă de molecula de protoni, ceea ce duce la formarea unui acid sau a unui anion de formă HCO3oline-. Hidroliza este un proces reversibil și endotermic.

Tipuri de acțiune asupra sărurilor moleculelor de apă

Toți cationi și anioni având o sarcină mică și dimensiuni substanțiale diferă ușor efect asupra moleculelor de apă polarizant, deci nu există practic nici o reacție în soluție apoasă. Exemple de astfel de cationi sunt compușii hidroxilici, care sunt alcalii.

Permiteți să identificăm metalele din primul grup al subgrupului principal al mesei lui DI Mendeleyev. Anionii care îndeplinesc cerințele sunt resturile acide ale acizilor puternici. Sărurile, care sunt formate din acid activ și alcaline, nu se supun procesului de hidroliză. Pentru ei este posibil să se noteze procesul de disociere sub forma:

H₂O = H + + OH-

Soluțiile acestor săruri anorganice au un mediu neutru, prin urmare, în timpul hidrolizei nu se observă distrugerea sărurilor.

Pentru sărurile organice formate de anionul slab acid și cationul alcalin, se observă hidroliză peste anion. Ca exemplu de astfel de sare, să luăm în considerare acetatul de potasiu CH₃COOK.

Legarea ionilor de acetat de CH₃COO^- cu protoni de hidrogen în molecule de acid acetic, care este un electrolit slab. În soluție se acumulează o cantitate considerabilă de ioni de hidroxid, rezultând o reacție alcalină a mediului. Hidroxidul de potasiu este un electrolit puternic, deci nu poate fi în formă legată, cu pH> 7.

Ecuația moleculară a procesului de procedură are forma:

CH₃COOK + H₂O = KOH + CH₃ONU

Pentru a înțelege esența interacțiunii dintre substanțe, este necesar să se compună o ecuație ionică completă și scurtă.

Pentru sarea Na₂S este caracterizat printr-un procedeu de hidroliză treptată. Având în vedere că sarea formată de un puternic alcalin (NaOH) și acid slab dibazic (H2S), se observă în protoni sulfura anioni de apă și acumulării de grupări hidroxil de legare a soluției. În formă moleculară și ionică, acest proces va arăta astfel:

na₂S + H₂O = NaHS + NaOH

Primul pas. S^2minus- + NON = HS^minus- + OH^minus-

Al doilea pas. HS^minus- + NON = H₂S + OH^minus-

În ciuda posibilității unui flux în două etape a procesului de hidroliză a acestei sări în condiții normale pentru cea de a doua etapă, procesul în cauză practic nu se desfășoară. Motivul acestui fenomen este acumularea de ioni de hidroxil, care conferă soluției un mediu slab alcalin. Aceasta contribuie la schimbarea echilibrului chimic prin principiul Le Chatelier și provoacă o reacție de neutralizare. În legătură cu aceasta, hidroliza sărurilor, care se formează prin alcalii și un acid slab, poate fi suprimată de un exces de alcalii.

În funcție de efectul polarizant al anionilor, este posibil să se influențeze intensitatea hidrolizei.

Pentru sărurile care conțin anioni puternici de acid și cationi de bază slabi, se observă hidroliză peste cation. De exemplu, un proces similar poate fi luat în considerare pe clorura de amoniu. Procesul poate fi reprezentat în următoarea formă:

• ecuația moleculară:

NH₄CL + H₂O = NH₄OH + HCL

• ecuația ionică scurtă:

NH₄⁺ + NH = NH₄OH + H⁺

În legătură cu faptul că protonii se acumulează în soluție, în el se formează un mediu acid. Pentru a schimba balanța spre stânga, se introduce un acid în soluție.

Sarea formată de un cation slab și un anion este caracterizată printr-o hidroliză completă. De exemplu, se poate lua în considerare hidroliza acetatului de amoniu CH₃COONH₄. În forma ionică, interacțiunea are forma:

NH₄⁺ + CH₃COO^minus- + NH = NH₄OH + CH₃COOH

În concluzie

În funcție de acidul și baza formată de sare, procesul de reacție cu apă are unele diferențe. De exemplu, atunci când sărurile sunt formate cu electroliți slabi și când interacționează cu apa, se formează produse volatile. Hidroliza completă este motivul pentru care este imposibil să se pregătească câteva soluții de sare. De exemplu, pentru sulfura de aluminiu, puteți scrie procesul în forma:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al (OH)₃darr- + 3H₂S ↑

O astfel de sare poate fi obținută numai printr-o "metodă uscată", utilizând încălzirea substanțelor simple în conformitate cu schema:

2Al + 3S = Al₂S₃

Pentru a evita descompunerea sulfurii de aluminiu, acesta trebuie depozitat în recipiente sigilate.

În unele cazuri, procesul de hidroliză este destul de dificil, astfel încât ecuațiile moleculare ale acestui proces au o formă convențională. Pentru a stabili în mod fiabil produsele de interacțiune, este necesar să se efectueze studii speciale.

De exemplu, aceasta este caracteristică complexelor multinucleare de fier, staniu și beriliu. În funcție de direcția în care urmează să fie transferat acest proces reversibil, este posibil să se adauge aceleași ioni, să se modifice concentrația și temperatura.