Si të shkruajmë ekuacionin e hidrolizës së kripërave? Kjo temë shpesh shkakton vështirësi për maturantët e shkollave të mesme që zgjedhin kiminë për provim. Le të analizojmë llojet kryesore të hidrolizës, të shqyrtojmë rregullat për përpilimin e ekuacioneve molekulare dhe jonike.
Përkufizim
Hidroliza është një reaksion midis një substance dhe ujit, i shoqëruar nga kombinimi i përbërësve të substancës origjinale me të. Ky përkufizim tregon se ky proces nuk ndodh vetëm në substancat inorganike, por është gjithashtu karakteristik për përbërjet organike.
Për shembull, ekuacioni i reaksionit të hidrolizës është shkruar për karbohidratet, esteret, proteinat, yndyrnat.
Vlera e hidrolizës
Të gjitha ndërveprimet kimike që vërehen në procesin e hidrolizës përdoren në industri të ndryshme. Për shembull, ky proces përdoret për të hequr papastërtitë e trashë dhe koloidale nga uji. Për këto qëllime përdoren precipitate të posaçme të hidroksideve të aluminit dhe hekurit, të cilët përftohen nga hidroliza e sulfateve dhe klorureve të këtyre metaleve.
Çfarë rëndësie ka tjetërhidrolizë? Ekuacioni i këtij procesi tregon se ky reagim është baza e proceseve të tretjes së të gjitha qenieve të gjalla. Pjesa kryesore e energjisë për të cilën trupi ka nevojë përqendrohet si ATP. Lëshimi i energjisë është i mundur për shkak të procesit të hidrolizës, në të cilin ATP merr pjesë.
Veçoritë e procesit
Ekuacioni molekular i hidrolizës së kripës shkruhet si një reaksion i kthyeshëm. Në varësi të bazës dhe acidit që formohet kripa inorganike, ekzistojnë mundësi të ndryshme për rrjedhën e këtij procesi.
Kripërat që formohen hyjnë në një ndërveprim të tillë:
- hidroksid i butë dhe acid aktiv (dhe anasjelltas);
- acid i paqëndrueshëm dhe bazë aktive.
Nuk mund të shkruani ekuacionin e hidrolizës jonike për kripërat që formohen nga një acid dhe një bazë aktive. Arsyeja është se thelbi i neutralizimit zbret në formimin e ujit nga jonet.
Karakteristika e procesit
Si mund të përshkruhet hidroliza? Ekuacioni i këtij procesi mund të konsiderohet në shembullin e një kripe, e cila është formuar nga një metal monovalent dhe një acid monobazik.
Nëse një acid përfaqësohet si HA dhe një bazë është MON, atëherë kripa që ata formojnë është MA.
Si mund të shkruhet hidroliza? Ekuacioni është shkruar në formë molekulare dhe jonike.
Për tretësirat e holluara, përdoret konstanta e hidrolizës, e cila përcaktohet si raporti i numrit të molevekripërat e përfshira në hidrolizë, në numrin e tyre të përgjithshëm. Vlera e saj varet nga acidi dhe baza që formojnë kripën.
Hidroliza e anionit
Si të shkruhet ekuacioni i hidrolizës molekulare? Nëse kripa përmban një hidroksid aktiv dhe një acid të paqëndrueshëm, rezultati i ndërveprimit do të jetë një kripë alkali dhe një acid.
Tipike është procesi i karbonatit të natriumit, i cili prodhon një kripë alkali dhe një acid.
Duke qenë se tretësira përmban anione të grupit hidroksil, tretësira është alkaline, anioni hidrolizohet.
Shembull procesi
Si të shkruani një hidrolizë të tillë? Ekuacioni i procesit për sulfatin e hekurit (2) supozon formimin e acidit sulfurik dhe sulfatit të hekurit (2).
Trelucioni është acid, i krijuar nga acidi sulfurik.
Hidrolizë totale
Ekuacionet molekulare dhe jonike për hidrolizën e kripërave, të cilat formohen nga një acid joaktiv dhe e njëjta bazë, sugjerojnë formimin e hidroksideve përkatëse. Për shembull, për sulfurin e aluminit të formuar nga hidroksidi amfoterik dhe acidi i paqëndrueshëm, produktet e reagimit do të jenë hidroksidi i aluminit dhe sulfidi i hidrogjenit. Zgjidhja është neutrale.
Sekuenca e veprimeve
Ekziston një algoritëm i caktuar, pas të cilit nxënësit e shkollave të mesme do të jenë në gjendje të përcaktojnë me saktësi llojin e hidrolizës, të identifikojnë reagimin e mediumit dhe gjithashtu të regjistrojnë produktet e reaksionit në vazhdim. Së pari ju duhet të përcaktoni llojinpërpunoni dhe regjistroni procesin e shpërbërjes së vazhdueshme të kripës.
Për shembull, për sulfat bakri (2), zbërthimi në jone shoqërohet me formimin e një kationi të bakrit dhe një anion sulfati.
Kjo kripë formohet nga një bazë e dobët dhe një acid aktiv, kështu që procesi zhvillohet përgjatë kationit (jonit të dobët).
Më pas, shkruhet ekuacioni molekular dhe jonik i procesit në vazhdim.
Për të përcaktuar reagimin e mediumit, është e nevojshme të hartohet një pamje jonike e procesit në vazhdim.
Produktet e këtij reaksioni janë: hidroksosulfati i bakrit (2) dhe acidi sulfurik, kështu që tretësira karakterizohet nga një reaksion acid i mjedisit.
Hidroliza zë një vend të veçantë midis reaksioneve të ndryshme të shkëmbimit. Në rastin e kripërave, ky proces mund të përfaqësohet si një ndërveprim i kthyeshëm i joneve të një substance me një guaskë hidratimi. Në varësi të fuqisë së këtij ndikimi, procesi mund të vazhdojë me intensitet të ndryshëm.
Lidhjet donator-pranues shfaqen midis kationeve dhe molekulave të ujit që i hidratojnë ato. Atomet e oksigjenit që përmbahen në ujë do të veprojnë si dhurues, pasi ato kanë çifte elektronike të pandarë. Pranuesit do të jenë katione që kanë orbitale atomike të lira. Ngarkesa e kationit përcakton efektin e tij polarizues në ujë.
Një lidhje e dobët hidrogjenore formohet midis anioneve dhe dipoleve HOH. Me një veprim të fortë të anioneve, është e mundur një shkëputje e plotë nga molekula e protonit, e cila çon në formimin e një acidi ose një anioni të tipit HCO3‾. Hidroliza është një proces i kthyeshëm dhe endotermik.
Llojet e ndikimit në kripëmolekulat e ujit
Të gjitha anionet dhe kationet, që kanë ngarkesa të parëndësishme dhe madhësi të konsiderueshme, kanë një efekt të lehtë polarizues në molekulat e ujit, kështu që praktikisht nuk ka asnjë reagim në një tretësirë ujore. Si shembull i kationeve të tilla, mund të përmenden komponimet hidroksil, të cilat janë alkale.
Le të veçojmë metalet e grupit të parë të nëngrupit kryesor të tabelës së D. I. Mendeleev. Anionet që plotësojnë kërkesat janë mbetje acide të acideve të forta. Kripërat, të cilat formohen nga acidet aktive dhe alkalet, nuk i nënshtrohen procesit të hidrolizës. Për ta, procesi i disociimit mund të shkruhet si:
H2O=H+ + OH‾
Tretësirat e këtyre kripërave inorganike kanë një mjedis neutral, prandaj gjatë hidrolizës nuk vërehet shkatërrimi i kripërave.
Për kripërat organike të formuara nga anioni i një acidi të dobët dhe i një kationi alkali, vërehet hidroliza e anionit. Si shembull i një kripe të tillë, merrni parasysh acetatin e kaliumit CH3COOK.
Lidhja e CH3COOCOO- joneve acetate me protone hidrogjeni në molekulat e acidit acetik, i cili është një elektrolit i dobët, është vërejtur. Në tretësirë vërehet akumulimi i një sasie të konsiderueshme të joneve hidroksid, si rezultat i së cilës fiton një reaksion alkalik të mediumit. Hidroksidi i kaliumit është një elektrolit i fortë, kështu që nuk mund të lidhet, pH > 7.
Ekuacioni molekular i procesit në vazhdim është:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3OKB
Për të kuptuar thelbin e ndërveprimit ndërmjet substancave, është e nevojshme të hartohet një ekuacion jonik i plotë dhe i reduktuar.
Kripa
Na2S karakterizohet nga një proces hidrolize me hapa. Duke marrë parasysh se kripa formohet nga një alkali i fortë (NaOH) dhe një acid dybazik i dobët (H2S), në tretësirë vërehet lidhja e anionit sulfid nga protonet e ujit dhe grumbullimi i grupeve hidroksil. Në formë molekulare dhe jonike, ky proces do të duket kështu:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Hapi i parë. S2− + HON=HS− + OH−
Hapi i dytë. HS− + HON=H2S + OH−
Megjithë mundësinë e një hidrolize me dy faza të kësaj kripe në kushte normale, faza e dytë e procesit praktikisht nuk vazhdon. Arsyeja e këtij fenomeni është grumbullimi i joneve hidroksil, të cilët i japin tretësirës një mjedis të dobët alkalik. Kjo kontribuon në një zhvendosje të ekuilibrit kimik sipas parimit të Le Chatelier dhe shkakton një reaksion neutralizimi. Në këtë drejtim, hidroliza e kripërave, të cilat formohen nga alkali dhe acidi i dobët, mund të shtypet nga një tepricë e alkalit.
Në varësi të efektit polarizues të anioneve, është e mundur të ndikohet në intensitetin e hidrolizës.
Për kripërat që përmbajnë anione të forta acidike dhe katione të dobëta bazë, vërehet hidroliza e kationeve. Për shembull, një proces i ngjashëm mund të konsiderohet për klorurin e amonit. Procesi mund të përfaqësohet si më poshtëforma:
ekuacion molekular:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
ekuacion i shkurtër jonik:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Për shkak të faktit se protonet grumbullohen në tretësirë, në të krijohet një mjedis acid. Për të zhvendosur ekuilibrin në të majtë, një acid futet në tretësirë.
Për një kripë të formuar nga një kation dhe anion i dobët, rrjedha e hidrolizës së plotë është tipike. Për shembull, merrni parasysh hidrolizën e acetatit të amonit CH3COONH4. Në formën jonike, bashkëveprimi ka formën:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
Në përfundim
Në varësi të cilit acid dhe bazë formohet kripa, procesi i reaksionit me ujë ka dallime të caktuara. Për shembull, kur kripa formohet nga elektrolite të dobëta dhe kur ato ndërveprojnë me ujin, formohen produkte të paqëndrueshme. Hidroliza e plotë është arsyeja pse nuk është e mundur të përgatiten disa solucione kripe. Për shembull, për sulfurin e aluminit, mund ta shkruani procesin si:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Kripë e tillë mund të merret vetëm me "metodën e thatë", duke përdorur ngrohjen e substancave të thjeshta sipas skemës:
2Al + 3S=Al2S3
Për të shmangur dekompozimin e sulfurit të aluminit, është e nevojshme të ruhet në enë hermetike.
Në disa raste, procesi i hidrolizës është mjaft i vështirë, kështu që molekularekuacionet e këtij procesi kanë një formë të kushtëzuar. Për të vendosur në mënyrë të besueshme produktet e ndërveprimit, është e nevojshme të kryhen studime të veçanta.
Për shembull, kjo është tipike për komplekset multinukleare të hekurit, kallajit, beriliumit. Në varësi të drejtimit në të cilin duhet të zhvendoset ky proces i kthyeshëm, është e mundur të shtohen jone me të njëjtin emër, të ndryshohet përqendrimi dhe temperatura e tij.
