Az elektrolit oldatok cseréjére vonatkozó reakciók feltételei
A hidrolízis meghatározása
A hidrolízis az ioncserélés kémiai reakciója a víz és az oldott anyag között gyenge elektrolit képződésével. (Általában az oldott anyag oldószerrel való kölcsönhatását solvolízisnek nevezik).
A legtöbb esetben a hidrolízishez az oldat pH-értékének változása társul.
A legtöbb hidrolízis reakció reverzibilis:
Pb (NO3) 2 + H20 Pb (OH) (NO3) + HNO3
Na2HP04 + H20 NaH2P04 + NaOH
Néhány hidrolízis reakció visszafordíthatatlanul megy végbe:
Al2S3 + 6H2O2Al (OH) 3 + 3H2S
A hidrolízis oka a sók ionjainak kölcsönhatása vízmolekulákkal a hidratált héjból, hogy gyengén disszociált vegyületeket vagy ionokat képezzenek.
A sók hidrolízisre való képességének két tényezője van:
1) sóképző ionok tulajdonságai;
2) külső tényezők.
A hidrolízis hiánya oldatokban
Származó sók kation és az erős bázis anionja egy erős sav (pl. Lítium-bromid, a K2 SO4. NaClO4. BaCl. Ca (NO3) 2 és mások.) Ne legyenek kitéve hidrolízis, mint sem a kation, sem a só anion nem képezheti a gyenge elektrolit molekulákat, ha kölcsönhatásba lép vízzel. Az ilyen sók vizes oldata semleges reakcióközegben (pH = 7) van. Az alig oldható sók (CaCO3, Mg3 (PO4) 2 stb.) Szintén kevéssé hidrolizálódnak, mivel ezeknek a sóknak a vizes oldatában az ionok igen alacsony koncentrációban vannak jelen.
Kationos hidrolízis
A gyenge bázis és erős sav sóit a kation hidrolizálja:
NH4CI + H20 NH4OH + HC1
NH4 + + H20 NH4OH + H +
A többértékű kation által képzett sók hidrolízise lépcsőzetesen, bázisos sók kialakulásának szakaszán keresztül történik:
Al (N03) 3 + H20 Al (OH) (NO3) 2 + HNO3
Al 3+ + H 2O [Al (OH)] 2 + + H +
Al (OH) (N03) 2 + H20 Al (OH) 2 (NO3) + HNO3
[Al (OH)] 2 + + H20 [Al (OH) 2] + H +
Al (OH) 2 (NO3) + H20 Al (OH) 3 + HNO3
[Al (OH) 2] + + H20 Al (OH) 3 + H +
A hidrolízis megy végbe lényegesen az első szakaszban, a gyenge - a második szakaszban, és nagyon gyenge - a harmadik szakasz (mert a felhalmozódása hidrogén ionok, a folyamat irányába van eltolva, a kiindulási anyagok). A teljesebb hidrolízist megkönnyítjük az oldat hígításával és a hőmérséklet növelésével. (Ebben az esetben a hidrolízis figyelembe vehető a harmadik szakaszban is.)
A kationon végzett hidrolízis során az oldat reakciója savas pH <7.
Anionos hidrolízis
Az erős bázis és a gyenge (társított) sav által képzett sókat az anion hidrolizálja:
CH3 COOK + H20 CH3 COOH + KOH
CH3COO + H20 CH3COOH + OH -
A többbázisú savak sóit lépésenként (savas sók kialakításával) hidrolizálják:
K2C03 + H2O KHCO3 + KOH
CO 2- 3 + H 2O HC03 + OH -
KHC03 + H20 + CO3 + KOH
HCO 3 - + H 2O H 2CO 3 + OH -
A hidrolízis első fázisa meglehetősen erős, a második szakasz gyenge, amit a karbonát és a kálium-hidrogén-karbonát oldatának pH-értéke is bizonyít. (Csak erős hígítással és melegítéssel figyelembe kell venni a keletkező savas só hidrolízisét). Mivel a kölcsönhatás a gyenge savak vízionos anionjaival történik, az OH-ionok képződnek. Az ilyen sók vizes oldatai lúgos reakcióval rendelkeznek (pH> 7).
Kationnal és anionnal végzett hidrolízis
A gyenge bázissal és gyenge savval képzett sókat mind a kation, mind az anion hidrolizálják:
CH3COONH4 + H20 CH3COOH + NH4OH
vagy ionos formában:
CH3COO- + NH4 + + H2OCH3COOH + NH4OH
Az ilyen sók hidrolízise nagyon erősen fejlődik, ennek következtében gyenge bázis és gyenge sav keletkezik.
Ebben az esetben a tápközeg reakciója a bázis és a sav relatív szilárdságától, azaz például az E. a disszociációs konstansoktól (KD).
ha a KD (alap) A CH3 COONH4 hidrolízisének esetében. így a só vizes oldatának reakciója kissé lúgos, majdnem semleges (pH = 7-8). Ha a bázis és a sav sójának kialakításához nem csak gyenge elektrolitok, de gyengén oldódó vagy nem stabil, és bomlanak az illékony termékek, amely esetben a hidrolízis irreverzibilisen só: Al2S3 + 6H2O2Al (OH) 3 + 3H2S Ezért az alumínium-szulfid nem létezhet vizes oldatok formájában, hanem csak "száraz módszerrel" állítható elő. az elemek magas hőmérsékleten: 2Al + 3S - t ° Al2S3 és tárolni kell hermetikus edényekben, megakadályozva a nedvesség behatolását. Az ilyen reakciók közé tartozik a kölcsönhatás a sók a kétértékű kationok (eltérő Ca 2+. Sr 2+. Ba 2+) vizes oldataival nátrium- vagy kálium-karbonátok, képződése kíséri csapadék a kevésbé oldódó bázikus karbonátok 2Cu (NO3) 2 + 2Na2C03 + H2O Cu2 (OH) 2CO3 + 4NaNO3 + CO2 És az Al 3 + sók kölcsönhatásának reakciói is. Cr3 + és Fe3 + (* vizes oldatának reagáltatásával a vas sói alkálifém-szulfidok bevétel redox reakció: 2Fe 3+ + S 2- ® 2Fe 2+ + S 0) vizes oldatai karbonátok és alkálifém-szulfidok: 2AlCl + 3Na2C03 + 3H2O2Al (OH) 3 + 3C02 + 6NaCl Cr2 (SO4) 3 + 3Na2S + 6H2O2Cr (OH) 3 + 3H2S + 3Na2S04 A hidrolízis mértéke (hidr.) A hidrolizált molekulák számának az összes oldott molekulák számához viszonyított aránya (százalékban kifejezve): A hidrolízis mértéke függ a sav (bázis) kémiai természetétől, amely a hidrolízis során keletkezik, és annál nagyobb annál gyengébb a sav (bázis) (bizonyos egyenlő feltételek mellett).Cserélő reakciók hidrolízissel
A hidrolízis reakció mennyiségi jellemzői
Kapcsolódó cikkek