Koncept hydrolýzy. Číselné charakteristiky procesu: konstanta hydrolýzy a stupeň hydrolýzy

By hydrolýza solí myslíme procesy reakcí mezi molekulami vody a molekuly solí rozpuštěných v ní. V důsledku této reakce se tvoří malodisociované sloučeniny. Proces se může objevit nejen za účasti solí, ale také za přítomnosti jiných rozpuštěných látek - sacharidů, bílkovin, tuků nebo esterů. Na reakci se numericky aplikují dvě množství: stupeň hydrolýzy (beta) a konstanta hydrolýzy soli (K [r]).

Výsledkem reakce je zpravidla změna kyselosti počátečního roztoku. Namísto organického rozpouštědla (vody) lze použít jiný typ rozpouštědla. V tomto případě se však reakce mezi rozpouštědlem a solí nazývá solvolýzou.

Je důležité vědět, že v hydrolýze se podílejí pouze soli, které jsou deriváty slabých bází a kyselin. Soli získané ze silných bází a kyselin, hydrolytické reakce nejsou ovlivněny.

Pro charakterizaci úplnosti procesu se používá speciální definice - stupeň hydrolýzy (beta-). Stupeň hydrolýzy určuje relativní velikost koncentrace molekul, které hydrolyzují (C [hydraulické]) na původní (zdroj) má koncentraci rozpuštěné soli (C [ref.]). Matematicky to může být vyjádřeno následující rovnicí: beta- = C [hydr] / C [out].

Stupeň reakce přímo závisí na třech faktorech:

- povaha iontů, ze kterých je sůl složena;

- koncentrace iontů soli;

- teplota roztoku.

Stupeň hydrolýzy má vlastnost zvyšovat, jak se snižuje disociační konstanta slabé báze nebo kyseliny, stejně jako pokles stupně koncentrace soli a zvýšení teploty.

Reakce se může vyskytovat ve značné míře pouze ve zředěných roztocích. Proto jestliže množství C [H20] má přibližně konstantní hodnotu, potom je možné vypočítat derivát K (r) (nebo konstantu hydrolýzy). V závislosti na relativních vlastností kyselin a bází, ze kterých se tvoří soli, hydrolýza může dojít jeden ze tří režimů, a proto konstantní sůl hydrolýzy se vypočítává jinak.

Hydrolýza solí, které jsou odvozeny silná kyselina a slabá základna (dalším názvem procesu je hydrolýza kationtem)

Hydrolýza konstanta se stanoví podle následujícího vzorce: K [i] = K [W] / K [báze], kde K [W] - výsledek iontů produktu, vody (C [H] + C [OH (-)]).

Z výrazu pro konstantu hydrolýzy je zřejmé, že když síla báze klesá, je pozorováno zvýšení hodnoty konstanty hydrolýzy a následně stupeň hydrolýzy. Na druhou stranu stupeň hydrolýzy má schopnost zvyšovat se snížením pevnosti báze a stupněm koncentrace solí v roztoku. Zvýšení reakční teploty také vede ke zvýšení konstanty hydrolýzy a ke zvýšení stupně hydrolýzy.

Hydrolýza solí, které jsou deriváty silné báze a slabé kyseliny (jiným názvem procesu je hydrolýza aniontem)

Hydrolýza konstanta se vypočítá podle následujícího vzorce: K [i] = K [W] / K [kyselina], kde hodnota K [kyselina] - je disociační konstanta pro slabé kyseliny.

Hydrolýza solí, které jsou deriváty slabé báze a slabé kyseliny (také nazývané hydrolýza kationtem a aniontem)

V tomto případě bude konstanta hydrolýzy určena množstvím disociační konstanty slabá báze a slabá kyselina. Vypočítá se podle následujícího vzorce: K [r] = K [W] / K [kyselina] * K [báze].

Význam procesu hydrolýzy

Reakce, k nimž dochází v procesu hydrolýzy, se v moderních výrobních procesech široce využívají. Tato reakce se například používá k čištění vody ze škodlivých nečistot z koloidní a hrubě rozptýlené série. Za tímto účelem se provádí speciální srážení hydroxidů železa a hliníku, které se získají hydrolýzou síranů železa, chloridů železa a sírany hliníku.

Hydrolýza je důležitou součástí procesu trávení živých organismů na Zemi. Většina energie potřebné pro existenci těla je uložena jako adenosintrifosfát (ATP). Uvolňování energie je způsobeno procesem hydrolýzy zahrnujícím ATP.