Hydrolýza: molekulární a iontová rovnice. Rovnice hydrolýzní reakce

Jak správně napsat rovnici hydrolýzy soli? Toto téma často způsobuje potíže absolventům středních škol, kteří si na USE vybírají chemii. Pojďme analyzovat hlavní typy hydrolýzy, zvážit pravidla pro kompilaci molekulárních a iontových rovnic.

Definice

Hydrolýza je reakcí mezi hmotou a vodou, doprovázená spojením složek výchozího materiálu s ním. Tato definice naznačuje, že tento proces probíhá nejen v anorganických látkách, je charakteristický pro organické sloučeniny.

Například rovnice hydrolytické reakce zapište si pro sacharidy, estery, bílkoviny, tuky.

Hodnota hydrolýzy

Všechny chemické interakce, které jsou pozorovány v procesu hydrolýzy, se používají v různých průmyslových odvětvích. Například tento postup se používá k odstranění cizích nečistot z hrubě rozptýlených a koloidních sérií. Pro tyto účely se používá speciální srážení hliníku a hydroxidů železa, které se získají hydrolýzou sulfátů, chloridů těchto kovů.

Jaký je význam hydrolýzy? Rovnice tohoto procesu naznačuje, že tato reakce tvoří základ trávicího procesu všech živých bytostí. Většina energie, kterou tělo potřebuje, je zaměřeno jako ATP. Uvolňování energie je možné díky procesu hydrolýzy, ve kterém se ATP účastní.

Funkce procesu

Molekulární rovnice hydrolýzy soli je psána jako reverzibilní reakce. V závislosti na tom, která báze a kyselina tvoří anorganickou sůl, se rozlišují různé varianty tohoto procesu.

Vstup do takové interakce soli, které se tvoří:

• silný hydroxid a aktivní kyselina (a naopak);
• těkavou kyselinu a aktivní bázi.

Je nemožné zapsat rovnici iontové hydrolýzy pro soli, které jsou tvořeny aktivní kyselinou a bází. Důvodem je, že podstata neutralizace je redukována na tvorbu vody z iontů.

Charakteristika procesu

Jak mohu popsat hydrolýzu? Rovnice tohoto postupu může být zvážena příkladem soli, která je tvořena monovalentním kovem a monobázickou kyselinou.

Je-li kyselina reprezentována ve formě HA a báze je MES, pak je sůl, kterou tvoří, mající formu MA.

Jak mohu zaznamenat hydrolýzu? Rovnice je napsána v molekulární i iontové formě.

Pro zředěné roztoky se používá konstanta hydrolýzy, která je definována jako poměr počtu molů soli obsažených v hydrolýze k jejich celkovému počtu. Jeho hodnota závisí na tom, která kyselina a základ tvoří sůl.

Hydrolýza aniontem

Jak zapsat molekulární rovnici hydrolýzy? Pokud sůl obsahuje aktivní hydroxid a těkavou kyselinu, výsledek interakce bude alkalická a kyselá sůl.

Jako typickou variantu lze představit proces uhličitanu sodného, ​​který vede k tvorbě alkalické a kyselé soli.

S přihlédnutím k tomu, že roztok obsahuje anionty hydroxylové skupiny, v roztoku v alkalickém médiu probíhá hydrolýza aniontem.

Příklad procesu

Jak zaznamenat takovou hydrolýzu? Procesní rovnice pro síran železnatý (2) zahrnuje tvorbu kyseliny sírové a síranu železnatého (2).

V roztoku kyselé prostředí, vytvořené kyselinou sírovou.

Dokončete hydrolýzu

Molekulární a iontové rovnice hydrolýzy solí, které jsou tvořeny neúčinnou kyselinou a stejnou bází, naznačují produkci odpovídajících hydroxidů. Například pro sulfid hliníku, tvořený amfoterním hydroxidem a těkavou kyselinou, jsou reakčními produkty hydroxid hlinitý a sirovodík. Řešení má neutrální médium.

Sekvence akcí

Existuje určitý algoritmus, na kterém mohou studenti středních škol přesně určit typ hydrolýzy, identifikovat reakci životního prostředí a také zaznamenávat produkty probíhající reakce. Nejprve je třeba určit typ procesu a zaznamenat proces oddělování soli.

Například pro síran měďnatý (2) je rozpad na ionty spojen s tvorbou mědi kationu síranového aniontu.

Tato sůl se tvoří slabá základna a aktivní kyselina, takže existuje proces pro kation (slabý iont).

Pak jsou zaznamenávány molekulární a iontové rovnice probíhajícího procesu.

Pro stanovení reakce média je nezbytné vytvořit iontovou formu procesu.

Výrobky této reakce jsou: hydroxysulfát měďnatý (2) a kyselina sírová, takže roztok je charakterizován kyselou reakcí média.

Hydrolýza má zvláštní místo mezi různými metabolickými reakcemi. V případě solí může být tento proces reprezentován jako reverzibilní interakce iontů látky s hydratovanou skořápkou. V závislosti na síle tohoto dopadu může proces pokračovat s různou intenzitou.

Mezi kationty a molekuly vody, které je hydratují, vznikají donor-akceptorové vazby. Jako dárce budou atomy kyslíku obsažené ve vodě fungovat, jelikož mají nesdílené elektronové páry. Acceptory budou kationty, které mají volné atomové orbitály. Velikost náboje kationu závisí na jeho polarizačním účinku na vodu.

Vzniká slabá vodíková vazba mezi anionty a HOH dipoly. S silným účinkem aniontů je možné úplné oddělení od molekuly protonu, což vede k tvorbě kyseliny nebo aniontu ve formě HCO3olin-. Hydrolýza je reverzibilní a endotermický proces.

Typy účinku na soli molekul vody

Všechny anionty a kationty, které mají nevýznamné náboje a významné rozměry, mají zanedbatelný polarizační účinek na molekuly vody, takže ve vodném roztoku prakticky žádná reakce neexistuje. Příklady takových kationtů jsou hydroxylové sloučeniny, které jsou zásadami.

Vypusťme kovy první skupiny hlavní podskupiny tabulky DI Mendelejeva. Anionty, které splňují požadavky, jsou kyselé zbytky silných kyselin. Soli, které jsou tvořeny aktivní kyselinou a zásadami, neprocházejí procesem hydrolýzy. Pro ně je možné zaznamenat proces disociace ve formě:

H₂O = H + + OH

Roztoky těchto anorganických solí mají neutrální médium, a proto během hydrolýzy nedochází k ničení solí.

Pro organické soli tvořené slabým kyselým aniontem a alkalickým kationtem se na anion pozoruje hydrolýza. Jako příklad takové soli je třeba vzít v úvahu octan draselný CH₃SOA.

Vazba acetátových iontů CH₃COO^- s protony vodíku v molekulách kyseliny octové, což je slabý elektrolyt. V roztoku se akumuluje značné množství hydroxidových iontů, což vede k alkalické reakci média. Hydroxid draselný je silný elektrolyt, takže nemůže být vázaná, pH> 7.

Molekulární rovnice probíhajícího procesu má formu:

CH₃COOK + H₂O = KOH + CH₃UN

Abychom pochopili podstatu interakce mezi látkami, je třeba sestavit kompletní a zkrácenou iontovou rovnici.

Pro sůl Na₂S je charakterizován postupným procesem hydrolýzy. Vzhledem k tomu, že se sůl tvořená silnou zásadou (NaOH) a dvojsytné slabé kyseliny (H2S), je pozorována v roztoku vazebné sulfid anion protony vody a akumulaci hydroxylovými skupinami. V molekulární i iontové formě bude tento proces vypadat takto:

Na₂S + H₂O = NaHS + NaOH

První krok. S^{2 minus-} + NON = HS^minus- + HE^minus-

Druhý krok. HS^minus- + NON = H₂S + OH^minus-

Navzdory možnosti dvoustupňového toku procesu hydrolýzy této soli za normálních podmínek pro druhý stupeň, probíhající proces prakticky neprobíhá. Důvodem tohoto jevu je akumulace hydroxylových iontů, které přenášejí do roztoku slabé alkalické médium. To přispívá k posunu chemické rovnováhy v principu Le Chatelier a způsobuje neutralizační reakci. V souvislosti s tím může být hydrolýza solí, které jsou tvořeny alkalickými a slabými kyselinami, potlačena přebytkem alkalického kovu.

V závislosti na polarizačním účinku aniontů je možné ovlivnit intenzitu hydrolýzy.

U solí, které obsahují silně kyselé anionty a slabé kationty, se na kationtu pozoruje hydrolýza. Například podobný postup lze uvažovat o chloridu amonném. Proces může být zastoupen v následující formě:

• molekulární rovnice:

NH₄CL + H₂O = NH₄OH + HCL

• krátká iontová rovnice:

NH₄⁺ + NH = NH₄OH + H⁺

V souvislosti se skutečností, že v roztoku se akumulují protony, vzniká v nich kyselé médium. Chcete-li posunout rovnováhu doleva, do roztoku se vloží kyselina.

Sůl tvořená slabým kationtem a aniontem je charakterizována úplnou hydrolýzou. Například lze uvažovat o hydrolýze octanu amonného CH₃COONH₄. V iontové formě interakce probíhá ve formě:

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

Na závěr

V závislosti na kyselině a bázi tvořené solí má reakční proces s vodou určité rozdíly. Například když jsou soli tvořeny se slabými elektrolyty a když se vzájemně ovlivňují s vodou, vytvářejí se těkavé produkty. Úplná hydrolýza je důvod, proč není možné připravit sůl. Například pro sulfid hliníku můžete napsat proces ve formě:

Al₂S₃ + 6H₂O = 2Al (OH)₃darr-3H₂S ↑

Taková sůl může být získána pouze "suchým způsobem" za použití ohřevu jednoduchých látek podle schématu:

2Al + 3S = Al₂S₃

Aby se zabránilo rozkladu sulfidu hliníku, musí být skladován v uzavřených nádobách.

V některých případech je proces hydrolýzy poměrně obtížný, takže molekulární rovnice tohoto procesu mají konvenční podobu. Aby bylo možné spolehlivě založit interakční produkty, je nutné provést speciální studie.

Například je to charakteristické pro mnohojádrové komplexy železa, cínu a berylia. V závislosti na směru, v němž má být tento reverzibilní proces posunut, je možné přidat stejné ionty, změnit jejich koncentraci a teplotu.