’≥м≥¤ > √≥дрол≥з

√≥дрол≥з

—лово Ђг≥дрол≥зї буквально означаЇ Ђрозкладанн¤ водоюї.

√≥дрол≥зом називаЇтьс¤ ус¤ка взаЇмод≥¤ речовини з водою обм≥нного характеру, при ¤к≥й складов≥ частини речовини з'Їднуютьс¤ з≥ складовими частинами води. Ќаприклад, складн≥ еф≥ри розкладаютьс¤ водою з утворенн¤м сум≥ш≥ кислоти ≥ спирту:

’лорид фосфору(III) п≥ддаЇтьс¤ г≥дрол≥зу, утворити фосфористу ≥ сол¤ну кислоти:

Ќа практиц≥ особливо часто приходитьс¤ мати справа з г≥дрол≥зом солей.

ѕриродно припустити, що розчини середн≥х солей, що Ї продуктами повного зам≥щенн¤ протон≥в у молекулах кислот кат≥онами металу, повинн≥ мати нейтральну реакц≥ю середовища. ќднак це припущенн¤ ви¤вл¤Їтьс¤ справедливим т≥льки у в≥дношенн≥ солей, утворених сильними кислотами ≥ сильними основами.

—ол≥, утворен≥ слабкою кислотою ≥ сильною чи основою, навпаки, сильною кислотою ≥ слабкою основою, не дають при розчиненн≥ у вод≥ нейтральноњ реакц≥њ середовища. Ќаприклад, розчин хлориду зал≥за(III) даЇ кислу реакц≥ю середовища, що вказуЇ на присутн≥сть ≥он≥в водню (≥он≥в г≥дроксон≥¤); розчин карбонату натр≥ю маЇ лужне середовище, обумовлену присутн≥стю в ньому г≥дроксид-≥он≥в.

якщо с≥ль утворена слабкою кислотою ≥ слабкою основою, то реакц≥¤ розчину залежить в≥д в≥дносноњ сили, що утвор¤тьс¤ в результат≥ г≥дрол≥зу кислоти ≥ основи. Ќаприклад, ≥з двох слабких електрол≥т≥в, що утвор¤ть ц≥ан≥д амон≥ю, менш слабким електрол≥том Ї г≥дроксид амон≥ю, що п≥дтверджуЇтьс¤ значенн¤ми констант дисоц≥ац≥њ:  д(NH4OH)=1,79Х 10Ц5;  д(HCN) = 7,90Х 10Ц10. ¬иходить, розчин ц≥ан≥ду амон≥ю буде слаболужним. –озчин ацетату амон≥ю буде нейтральним, тому що константи дисоц≥ац≥њ оцтовоњ кислоти ≥ г≥дроксиду амон≥ю майже однаков≥:  д(CH3COOH)=1,86Х 10Ц5;  д(NH4OH) = 1,79Х 10Ц5.

÷≥ ¤вища можна по¤снити взаЇмод≥Їю ≥он≥в розчиненоњ сол≥ з дипол¤ми води, у результат≥ ¤кого утворитьс¤ надлишок водневих ≥он≥в (≥они г≥дроксон≥¤) чи г≥дроксид-≥онов.

ќборотна реакц≥¤ обм≥ну м≥ж ≥онами розчиненоњ сол≥ й ≥онами води, що приводить до утворенн¤ малодисоц≥йованих часток ( молекули чи ≥они), зветьс¤ г≥дрол≥зу сол≥.

 ≥льк≥сно г≥дрол≥з солей може бути охарактеризований ступенем г≥дрол≥зу ≥ константою г≥дрол≥зу.

 онстанта г≥дрол≥зу ≥ ступ≥нь г≥дрол≥зу

1. —≥ль, утворена слабкою кислотою ≥ сильною основою. –≥вн¤нн¤ г≥дрол≥зу сол≥ ацетату натр≥ю в молекул¤рн≥й форм≥:

¬ ≥онн≥й форм≥ р≥вн¤нн¤ маЇ вид:

«астосовуючи до цього оборотного процесу закон д≥ючих мас, запишемо вираженн¤ дл¤ швидкостей пр¤моњ ≥ зворотноњ реакц≥й:

де k1 ≥ k2 Ц константи швидкост≥ пр¤моњ ≥ зворотноњ реакц≥й в≥дпов≥дно.

як ≥ будь-¤кий ≥нший оборотний процес, реакц≥¤ г≥дрол≥зу зак≥нчуЇтьс¤ встановленн¤м х≥м≥чноњ р≥вноваги, тобто такого стану системи, коли швидкост≥ пр¤моњ ≥ зворотноњ реакц≥й р≥вн≥: v1 = v2.

¬≥дк≥л¤

 онстанта х≥м≥чноњ р≥вноваги ƒо дор≥внюЇ в≥дношенню константи швидкост≥ пр¤моњ реакц≥њ до константи швидкост≥ зворотноњ реакц≥њ.

“аким чином,

 онцентрац≥ю води в розчин≥ допускаЇтьс¤ вважати величиною пост≥йноњ, тому об'ЇднаЇмо [ЌќЌ] ≥  .

де  г Ц константа г≥дрол≥зу.

¬≥домо, що

де ƒќ(H2O) Ц ≥онний добуток води.

ѕ≥дставл¤ючи вираженн¤ дл¤ в р≥вн¤нн¤ константи г≥дрол≥зу (1), одержимо:

ќднак

“од≥ остаточно маЇмо:

—тупенем г≥дрол≥зу називаЇтьс¤ в≥дношенн¤ к≥лькост≥ г≥дрол≥зованоњ сол≥ до загальноњ к≥лькост≥ розчиненоњ сол≥.

¬изначимо ступ≥нь г≥дрол≥зу сол≥, утвореним слабкою кислотою ≥ сильною основою. Ќехай у реакц≥њ г≥дрол≥зу сол≥ ацетату натр≥ю початкова концентрац≥¤ њњ, а виходить, ≥ ацетат≥в-≥он≥в (тому що с≥ль Ц сильний електрол≥т) дор≥внюЇ с. “од≥ р≥вноважн≥ концентрац≥њ приймуть значенн¤:

¬≥добразимо ц≥ вираженн¤ в р≥вн¤нн¤ константи г≥дрол≥зу (1):

—користавшись р≥вн¤нн¤м (2), одержимо:

2. —≥ль, утворена сильною кислотою ≥ слабкою основою. –≥вн¤нн¤ г≥дрол≥зу сол≥ хлориду амон≥ю в молекул¤рн≥й форм≥:

¬ ≥онн≥й форм≥ р≥вн¤нн¤ маЇ вид:

«астосовуючи закон д≥ючих мас, запишемо:

” стан≥ х≥м≥чноњ р≥вноваги v1=v2, тому

¬≥дк≥л¤

ѕоЇднуючи [ЌќЌ] ≥ ƒќ, одержимо:

¬≥домо, що

ѕ≥дставимо це вираженн¤ в р≥вн¤нн¤ (5) ≥ одержимо:

«наючи, що

маЇмо остаточне вираженн¤:

¬иведемо р≥вн¤нн¤ дл¤ ступен¤ г≥дрол≥зу сол≥, утвореноњ слабкою основою ≥ сильною кислотою.

Ќехай у реакц≥њ г≥дрол≥зу сол≥ хлориду амон≥ю њњ початкова концентрац≥¤, а виходить, ≥ концентрац≥¤ кат≥он≥в амон≥ю (тому що с≥ль Ц сильний електрол≥т) дор≥внюЇ с. “од≥ р≥вноважн≥ концентрац≥њ придбають значенн¤:

ѕ≥дставимо ц≥ вираженн¤ в р≥вн¤нн¤ дл¤ константи г≥дрол≥зу (5):

—користавшись р≥вн¤нн¤м (6), одержимо:

ѕеретворимо р≥вн¤нн¤ (7):

3. —≥ль, утворена слабкою кислотою ≥ слабкою основою. –≥вн¤нн¤ г≥дрол≥зу сол≥ ц≥ан≥ду амон≥ю в молекул¤рн≥й ≥ ≥онн≥й формах:

«астосуЇмо закон д≥ючих мас до даного оборотного процесу:

” стан≥ х≥м≥чноњ р≥вноваги швидк≥сть пр¤моњ реакц≥њ дор≥внюЇ швидкост≥ зворотноњ реакц≥њ:

 онстанта х≥м≥чноњ р≥вноваги Ц це в≥дношенн¤ константи швидкост≥ пр¤моњ реакц≥њ до константи швидкост≥ зворотноњ реакц≥њ:

як ≥ в попередн≥х випадках, об'ЇднаЇмо K ≥ [ЌќЌ]:

ѕомножимо чисельник ≥ знаменник у р≥вн¤нн≥ (9) на величину ≥онного добутку води:

«наючи, що

перетворимо вираженн¤ дл¤ константи г≥дрол≥зу (10).

” результат≥ одержимо:

¬иразимо ступ≥нь г≥дрол≥зу сол≥, утвореним слабкою кислотою ≥ слабкою основою.

Ќехай вих≥дна концентрац≥¤ сол≥ ц≥ан≥ду амон≥ю в реакц≥њ г≥дрол≥зу дор≥внюЇ с. ¬их≥дн≥ концентрац≥њ кат≥она амон≥ю ≥ ц≥ан≥ду-ан≥она також можна вважати р≥вними з (пам'¤таючи, що с≥ль Ц сильний електрол≥т). “од≥ р≥вноважн≥ концентрац≥њ приймуть значенн¤:

ѕ≥дставл¤ючи вираженн¤ р≥вноважних концентрац≥й у р≥вн¤нн¤ константи г≥дрол≥зу (9) одержимо:

ƒор≥внюЇмо прав≥ частини р≥вн¤нь (11) ≥ (12):

« р≥вн¤нь (4), (8), (13) випливаЇ, що ступ≥нь г≥дрол≥зу тим б≥льше:

чим б≥льше величина ƒќ(H2O), тобто чим вище температура, тому що ≥онний добуток води зростаЇ з п≥двищенн¤м температури;

чим менше константи дисоц≥ац≥њ  д електрол≥т≥в, що утвор¤ть с≥ль, тобто чим слабк≥ше електрол≥ти, залишки ¤ких вход¤ть до складу сол≥;

чим менше концентрац≥¤ сол≥ в розчин≥, тобто чим б≥льше ступ≥нь розведенн¤ розчину (висновок випливаЇ з р≥вн¤нь (4) ≥ (8)).

1	2

Ќазва: √≥дрол≥з
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-03-25 (1313 прочитано)