Hvordan nedskriver man ligningen for hydrolyse af s alte? Dette emne forårsager ofte vanskeligheder for kandidater fra gymnasier, der vælger kemi til eksamen. Lad os analysere hovedtyperne af hydrolyse, overveje reglerne for kompilering af molekylære og ioniske ligninger.
Definition
Hydrolyse er en reaktion mellem et stof og vand, ledsaget af kombinationen af det oprindelige stofs komponenter med det. Denne definition indikerer, at denne proces ikke kun forekommer i uorganiske stoffer, den er også karakteristisk for organiske forbindelser.
For eksempel er hydrolysereaktionsligningen skrevet for kulhydrater, estere, proteiner, fedtstoffer.
Hydrolyseværdi
Alle kemiske interaktioner, der observeres i hydrolyseprocessen, bruges i forskellige industrier. For eksempel bruges denne proces til at fjerne grove og kolloide urenheder fra vand. Til disse formål anvendes specielle bundfald af aluminium- og jernhydroxider, som opnås ved hydrolyse af sulfater og chlorider af disse metaller.
Hvad ellers betyder det nogethydrolyse? Ligningen for denne proces indikerer, at denne reaktion er grundlaget for alle levende væseners fordøjelsesprocesser. Hoveddelen af den energi, som kroppen har brug for, er fokuseret som ATP. Frigivelse af energi er mulig på grund af hydrolyseprocessen, hvori ATP deltager.
Procesfunktioner
Den molekylære ligning for s althydrolyse er skrevet som en reversibel reaktion. Afhængigt af hvilken base og syre det uorganiske s alt dannes, er der forskellige muligheder for forløbet af denne proces.
S altene, der dannes, indgår i en sådan interaktion:
- mild hydroxid og aktiv syre (og omvendt);
- flygtig syre og aktiv base.
Du kan ikke skrive den ioniske hydrolyseligning for s alte, der er dannet af en aktiv syre og base. Årsagen er, at essensen af neutralisering kommer ned til dannelsen af vand fra ioner.
Proceskarakteristik
Hvordan kan hydrolyse beskrives? Ligningen for denne proces kan betragtes på eksemplet med et s alt, som er dannet af et monovalent metal og en monobasisk syre.
Hvis en syre er repræsenteret som HA, og en base er MON, så er s altet, de danner, MA.
Hvordan kan hydrolyse skrives? Ligningen er skrevet i molekylær og ionisk form.
For fortyndede opløsninger anvendes hydrolysekonstanten, som er defineret som forholdet mellem antallet af mols alte involveret i hydrolyse, til deres samlede antal. Dens værdi afhænger af, hvilken syre og base, der danner s altet.
Anionhydrolyse
Hvordan skriver man den molekylære hydrolyseligning? Hvis s altet indeholder et aktivt hydroxid og en flygtig syre, vil resultatet af interaktionen være et alkali og et surt s alt.
Typisk er natriumcarbonatprocessen, som producerer et alkali- og et surt s alt.
Fordi opløsningen indeholder anioner af hydroxylgruppen, er opløsningen alkalisk, anionen er hydrolyseret.
Proceseksempel
Hvordan skriver man en sådan hydrolyse ned? Procesligningen for ferrosulfat (2) antager dannelsen af svovlsyre og ferrosulfat (2).
Opløsningen er sur, dannet af svovlsyre.
Total hydrolyse
Molekylære og ioniske ligninger for hydrolyse af s alte, som er dannet af en inaktiv syre og samme base, tyder på dannelsen af de tilsvarende hydroxider. For eksempel, for aluminiumsulfid dannet af amfotert hydroxid og flygtig syre, vil reaktionsprodukterne være aluminiumhydroxid og hydrogensulfid. Løsningen er neutral.
Rækkefølge af handlinger
Der er en bestemt algoritme, hvorefter gymnasieelever vil være i stand til nøjagtigt at bestemme typen af hydrolyse, identificere mediets reaktion og også registrere produkterne af den igangværende reaktion. Først skal du definere typenbehandle og registrere processen med igangværende s altdissociation.
For eksempel, for kobbersulfat (2), er nedbrydningen til ioner forbundet med dannelsen af en kobberkation og en anion af sulfat.
Dette s alt er dannet af en svag base og en aktiv syre, så processen foregår langs kationen (svag ion).
Dernæst skrives den molekylære og ioniske ligning for den igangværende proces.
For at bestemme mediets reaktion er det nødvendigt at komponere et ionisk billede af den igangværende proces.
Produkterne af denne reaktion er: kobberhydroxosulfat (2) og svovlsyre, så opløsningen er karakteriseret ved en sur reaktion af mediet.
Hydrolyse har en særlig plads blandt de forskellige udvekslingsreaktioner. I tilfælde af s alte kan denne proces repræsenteres som en reversibel interaktion af ioner af et stof med en hydreringsskal. Afhængigt af styrken af denne påvirkning kan processen fortsætte med forskellig intensitet.
Donor-acceptor-bindinger opstår mellem kationer og vandmolekyler, der hydrerer dem. Iltatomerne indeholdt i vand vil fungere som en donor, da de har udelte elektronpar. Acceptorer vil være kationer, der har frie atomare orbitaler. Ladningen af kationen bestemmer dens polariserende effekt på vand.
Der dannes en svag hydrogenbinding mellem anioner og HOH-dipoler. Med en stærk virkning af anioner er en fuldstændig løsrivelse fra protonmolekylet mulig, hvilket fører til dannelsen af en syre eller en anion af typen HCO3‾. Hydrolyse er en reversibel og endoterm proces.
Typer af indvirkning på s altvandmolekyler
Alle anioner og kationer, der har ubetydelige ladninger og betydelige størrelser, har en let polariserende effekt på vandmolekyler, så der er praktisk t alt ingen reaktion i en vandig opløsning. Som et eksempel på sådanne kationer kan nævnes hydroxylforbindelser, som er alkalier.
Lad os fremhæve metallerne i den første gruppe i hovedundergruppen af D. I. Mendeleevs tabel. Anioner, der opfylder kravene, er sure rester af stærke syrer. S alte, som dannes af aktive syrer og alkalier, gennemgår ikke hydrolyseprocessen. For dem kan dissociationsprocessen skrives som:
H2O=H+ + OH‾
Opløsninger af disse uorganiske s alte har et neutr alt miljø, derfor observeres ødelæggelsen af s alte ikke under hydrolyse.
For organiske s alte dannet af anionen af en svag syre og en alkalikation observeres hydrolyse af anionen. Som et eksempel på et sådant s alt kan du overveje kaliumacetat CH3COOK.
Bindning af CH3COOCOO- acetationer med hydrogenprotoner i molekyler af eddikesyre, som er en svag elektrolyt, er observeret. I opløsningen observeres akkumuleringen af en betydelig mængde hydroxidioner, som et resultat af hvilken den opnår en alkalisk reaktion af mediet. Kaliumhydroxid er en stærk elektrolyt, så den kan ikke bindes, pH > 7.
Den molekylære ligning for den igangværende proces er:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
For at forstå essensen af vekselvirkningen mellem stoffer er det nødvendigt at sammensætte en komplet og reduceret ionligning.
Na2S s alt er karakteriseret ved en trinvis hydrolyseproces. Under hensyntagen til, at s altet dannes af en stærk alkali (NaOH) og dibasisk svag syre (H2S), observeres bindingen af sulfidanionen af vandprotoner og akkumulering af hydroxylgrupper i opløsningen. I molekyl- og ionform vil denne proces se sådan ud:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Det første skridt. S2− + HON=HS− + OH−
Andet trin. HS− + HON=H2S + OH−
På trods af muligheden for en to-trins hydrolyse af dette s alt under normale forhold, fortsætter anden fase af processen praktisk t alt ikke. Årsagen til dette fænomen er akkumulering af hydroxylioner, som giver opløsningen et svagt alkalisk miljø. Dette bidrager til et skift i kemisk ligevægt ifølge Le Chateliers princip og forårsager en neutraliseringsreaktion. I denne henseende kan hydrolysen af s alte, som er dannet af alkali og svag syre, undertrykkes af et overskud af alkali.
Afhængig af anioners polariserende effekt er det muligt at påvirke hydrolysens intensitet.
For s alte, der indeholder stærke syreanioner og svage basekationer, observeres kationhydrolyse. For eksempel kan en lignende proces overvejes på ammoniumchlorid. Processen kan repræsenteres som følgerform:
molekylær ligning:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
kort ionisk ligning:
NH4++HOH=NH4OH + H +
På grund af det faktum, at protoner ophobes i opløsningen, skabes der et surt miljø i den. For at flytte ligevægten til venstre indføres en syre i opløsningen.
For et s alt dannet af en svag kation og anion er forløbet af fuldstændig hydrolyse typisk. Overvej f.eks. hydrolysen af ammoniumacetat CH3COONH4. I ionisk form har interaktionen formen:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Afslutningsvis
Afhængigt af hvilken syre og base s altet dannes, har reaktionsprocessen med vand visse forskelle. For eksempel, når s alt dannes af svage elektrolytter, og når de interagerer med vand, dannes flygtige produkter. Fuldstændig hydrolyse er årsagen til, at det ikke er muligt at fremstille nogle s altopløsninger. For eksempel kan du for aluminiumsulfid skrive processen som:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Sådant s alt kan kun opnås ved "tørmetoden", ved brug af opvarmning af simple stoffer i henhold til skemaet:
2Al + 3S=Al2S3
For at undgå nedbrydning af aluminiumsulfid er det nødvendigt at opbevare det i lufttætte beholdere.
I nogle tilfælde er hydrolyseprocessen ret vanskelig, så den molekylæreligningerne for denne proces har en betinget form. For pålideligt at fastslå interaktionsprodukterne er det nødvendigt at udføre særlige undersøgelser.
For eksempel er dette typisk for multinukleare komplekser af jern, tin, beryllium. Afhængigt af i hvilken retning denne reversible proces skal flyttes, er det muligt at tilføje ioner af samme navn, ændre dens koncentration og temperatur.
