Гидролиз солей — какие соли подвергаются и почему, как решать уравнения

Гидролиз солей – один из самых важных элементов любых биохимических реакций, протекающих в жизни. Как правило, ему подвергаются любые соли, но условия процесса при этом кардинально отличаются.

Что же представляет собой данный элемент биохимических реакций, и какие соли могут в него вступать? Рассмотрим основные характеристики этого процесса в растворах солей и его основные типы.

Разберем на примере: каковы условия необратимого типа таких реакций и гидролиза 2-х и более солей в одном растворе. Посмотрим основное значение этого уникального явления в химии для жизни и деятельности организмов на планете.

Оглавление:

Что такое гидролиз солей




Известно, что любая соль в химии является электролитом, то есть их растворы хорошо пропускают сквозь себя электрический ток. Для них характерно явление диссоциации – поэтому в растворе чаще находятся частицы: положительные катионы и отрицательные анионы.

Процесс в этом случае заключается во взаимодействии (и самое главное, в обмене!) искомых частиц с водой.

Таким образом, данный процесс состоит из двух этапов: диссоциации соли и обмена ее частей с ионами воды.

Какие соли подвергаются данной реакции


Способность подвергаться этому процессу зависит от 2-х факторов:

  • внешних условий;
  • свойств ионов соли.

Поскольку основным из этапов является диссоциация, то внешними факторами, играющими важную роль, будут те условия, благодаря которым она протекает:

  • увеличение температуры;
  • изменение кислотности;
  • добавление растворов сильных электролитов;
  • увеличение концентрации искомой соли;
  • снижение давления.

Что подразумевается под свойствами ионов электролитов? Их ионная сила.

К сильным катионам будут относиться щелочные металлы, а к слабым — элементы второй побочной и третьей главной группы (металлы) в таблице Менделеева.

К сильным анионам можно отнести остатки серной, азотной кислоты, галогенидов. К слабым анионам относятся все органический соли и производные серной и азотной кислоты.

Самое главное, что надо знать: гидролиз идет по слабым компонентам!

Ему не будут подвергаться соли, содержащие катионы и анионы сильных электролитов. Также не будут вступать в этот процесс труднорастворимые соединения, поскольку первый этап процесса у этих веществ очень затруднен.

Так, нельзя провести гидролиз сульфата натрия, хлорида бария, карбоната кальция и других соединений.

Степень гидролиза






Количественной характеристикой обменного процесса с водой любого вещества является его степень.

Под ней понимается отношение количества соли, подвергшейся этому процессу, к общему количеству ее частиц в образовавшемся растворе.

Она зависит от природы соединения. Степень этого процесса будет выше, если соль образована ионами слабой кислоты или основания.

Типы гидролиза и примеры уравнений

Поскольку он идет по слабым компонентам, то возможны три вида этого процесса: по катиону или аниону и совместный.

Рассмотрим каждый из этих типов по отдельности.

По катиону

В этом случае с водой реагирует катион слабого соединения. При этом выделяется большое количество протонов водорода и среда раствора становится кислой, т.е рН приближается к низким значениям.

Рассмотрим гидролиз сульфата меди:

CuSO4 = Cu2+ + SO42-

                        Cu2+  + HOH = (CuOH)+ + H+

(CuOH)+ + HOH = Cu (OH)2 + H+

Степень процесса будет увеличиваться с повышением заряда ядра катиона.

К этому же типу относится гидролиз хлорида цинка, нитрата аммония, хлорида аммония, сульфата алюминия и других соединений.

По аниону

Здесь с водой уже реагирует анион слабого электролита. Среда при этом становится щелочной, т. е. рН раствора стремится к 14.

Карбонат натрия:

Na2CO3 = 2Na+ + ( CO3)2-

(CO3)2- + HOH = (HCO3) + OH

                        (HCO3) + HOH = H2CO3 + OH

Степень такой реакции будет увеличиваться с понижением электроотрицательности анионов.

К нему же относится гидролиз фосфата натрия, сульфида калия и других подобных соединений.

Совместный

Он протекает в том случае, когда и катион и анион являются ионами слабых электролитов. При этом при равнозначности степени процесса по каждому компоненту будет возникать нейтральная среда (рН = 7).

К нему можно отнести гидролиз ацетата аммония, сульфида алюминия и других подобных соединений.

Рассмотрим подробней на примере Al2S3.

Al2S3 = 2Al3+ + 3S2-

Al3+ + 3HOH = Al(OH)3 + 3H+

S2-  + 2HOH = H2S + 2OH

В общем виде:

2Al3+ + 6HOH + 3S2-  + 6HOH = 2Al(OH)3 + 6H+ + 3H2S + 6OH

Или

2Al3++ 3S2-  + 6HOH = 2Al(OH)3 + 3H2S

Необратимый гидролиз

Он происходит в том случае, если в его результате:

  • выпадает осадок;
  • выделяется газ;
  • образуется труднорастворимое вещество.

Такие соли следует охранять от воды и влажного воздуха, поскольку при данном типе реакций их невозможно обратно синтезировать.

Заключение

Изучаемый тип реакций в растворах солей происходит во всех областях жизнедеятельности многоклеточных организмов. Также он находит свое применение в технике, промышленности, медицине, фармакологии и косметологии.

Понимание того, как происходит гидролиз солей, помогает узнать механизмы более сложных биохимических реакций, а это – залог прогресса.

Нет комментариев

Добавить комментарий

Спасибо! Ваш комментарий появится после проверки.
Это интересно
Adblock detector