მარილის დაშლისას იქმნება მჟავე გარემო. მარილების ჰიდროლიზი

ხსნარი არის ერთგვაროვანი სისტემა, რომელიც შედგება ორი ან მეტი ნივთიერებისაგან, რომლის შინაარსი შეიძლება შეიცვალოს გარკვეული საზღვრებში ჰომოგენურობის დარღვევის გარეშე.

წყალიგადაწყვეტილებები შედგება წყალი(გამხსნელი) და გახსნილი ნივთიერება.წყალხსნარში ნივთიერებების მდგომარეობა, საჭიროების შემთხვევაში, მითითებულია სუბსკრიპტით (p), მაგალითად, KNO 3 ხსნარში - KNO 3 (p).

ხსნარებს, რომლებიც შეიცავს მცირე რაოდენობით ხსნარს, ხშირად უწოდებენ განზავებულიდა ხსნარი მაღალი შემცველობით - კონცენტრირებული.ხსნარს, რომელშიც შესაძლებელია ნივთიერების შემდგომი დაშლა, ეწოდება უჯერიდა ხსნარი, რომელშიც ნივთიერება წყვეტს დაშლას მოცემულ პირობებში არის გაჯერებული.ეს უკანასკნელი ხსნარი ყოველთვის კონტაქტშია (ჰეტეროგენულ წონასწორობაში) გაუხსნელ ნივთიერებასთან (ერთი კრისტალი ან მეტი).

სპეციალურ პირობებში, მაგალითად, ცხელი უჯერი ხსნარის ფრთხილად გაციებისას (შერევის გარეშე). მყარინივთიერებები, რომლებიც შეიძლება ჩამოყალიბდეს ზედმეტად გაჯერებულიგამოსავალი. ნივთიერების კრისტალის შეყვანისას ასეთი ხსნარი იყოფა გაჯერებულ ხსნარად და ნივთიერების ნალექად.

Შესაბამისად ხსნარების ქიმიური თეორიამენდელეევი, ნივთიერების წყალში დაშლას, პირველ რიგში, ახლავს განადგურებაქიმიური ბმები მოლეკულებს შორის (ინთერმოლეკულური ბმები კოვალენტურ ნივთიერებებში) ან იონებს შორის (იონურ ნივთიერებებში) და, ამრიგად, ნივთიერების ნაწილაკები წყალს ერევა (რომელშიც წყალბადის ზოგიერთი ბმა მოლეკულებს შორის ასევე განადგურებულია). ქიმიური ბმების რღვევა ხდება წყლის მოლეკულების მოძრაობის თერმული ენერგიის გამო და ეს ხდება ღირებულებაენერგია სითბოს სახით.

მეორეც, წყალში მოხვედრისას ნივთიერების ნაწილაკები (მოლეკულები ან იონები) ექვემდებარება დატენიანება.Როგორც შედეგი, ატენიანებს- გაურკვეველი შემადგენლობის ნაერთები ნივთიერების ნაწილაკებსა და წყლის მოლეკულებს შორის (თვითონ ნივთიერების ნაწილაკების შიდა შემადგენლობა არ იცვლება დაშლისას). ამ პროცესს თან ახლავს ხაზს უსვამსენერგია სითბოს სახით ჰიდრატებში ახალი ქიმიური ბმების წარმოქმნის გამო.

ზოგადად, გამოსავალი არის ან კლებულობს(თუ სითბოს მოხმარება აღემატება მის გათავისუფლებას), ან თბება (წინააღმდეგ შემთხვევაში); ზოგჯერ - თუ სითბოს შეყვანა და მისი გამოშვება თანაბარია - ხსნარის ტემპერატურა უცვლელი რჩება.

ბევრი ჰიდრატი იმდენად სტაბილურია, რომ არ იშლება მაშინაც კი, როცა ხსნარი მთლიანად აორთქლდება. ამრიგად, ცნობილია მარილების მყარი კრისტალური ჰიდრატები CuSO 4 5H 2 O, Na 2 CO 3 10H 2 O, KAl(SO 4) 2 12H 2 O და ა.შ.

ნივთიერების შემცველობა გაჯერებულ ხსნარში ზე თ= const რაოდენობრივად ახასიათებს ხსნადობაამ ნივთიერების. ხსნადობა ჩვეულებრივ გამოიხატება როგორც გამხსნელი ნივთიერების მასა 100 გ წყალზე, მაგალითად 65,2 გ KBr/100 გ H 2 O 20 °C-ზე. მაშასადამე, თუ 70 გ მყარი კალიუმის ბრომიდი დაემატება 100 გ წყალს 20 °C ტემპერატურაზე, მაშინ 65,2 გ მარილი გადავა ხსნარში (რომელიც გაჯერდება), ხოლო 4,8 გ მყარი KBr (ჭარბი) დარჩება. შუშის ქვედა ნაწილი.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ხსნარის შემცველობა შეიცავს მდიდარიგამოსავალი უდრის, ვ უჯერიგამოსავალი ნაკლებიდა ში ზედმეტად გაჯერებულიგამოსავალი მეტიმისი ხსნადობა მოცემულ ტემპერატურაზე. ამრიგად, 20 °C ტემპერატურაზე მომზადებული ხსნარი 100 გ წყლისა და ნატრიუმის სულფატის Na 2 SO 4 (ხსნადობა 19,2 გ/100 გ H 2 O), რომელიც შეიცავს

15,7 გ მარილი – უჯერი;

19,2 გ მარილი – გაჯერებული;

2O.3 გ მარილი – ზეგაჯერებული.

მყარი ნივთიერებების ხსნადობა (ცხრილი 14) ჩვეულებრივ იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად (KBr, NaCl) და მხოლოდ ზოგიერთ ნივთიერებაზე (CaSO 4, Li 2 CO 3) შეინიშნება საპირისპირო.

აირების ხსნადობა მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად და იზრდება წნევის მატებასთან ერთად; მაგალითად, 1 ატმ წნევის დროს, ამიაკის ხსნადობა არის 52,6 (20 °C) და 15,4 გ/100 გ H 2 O (80 °C), ხოლო 20 °C და 9 ატმზე არის 93,5 გ/100 g H 2 O.

ხსნადობის მნიშვნელობების მიხედვით განასხვავებენ ნივთიერებებს:

– უაღრესად ხსნადი,რომლის მასა გაჯერებულ ხსნარში შედარებულია წყლის მასასთან (მაგალითად, KBr - 20 °C ხსნადობაზე 65,2 გ/100 გ H 2 O; 4,6 M ხსნარი), ისინი ქმნიან გაჯერებულ ხსნარებს მოლარობით მეტი. 0,1 მ;

– ოდნავ ხსნადი,რომელთა მასა გაჯერებულ ხსნარში მნიშვნელოვნად ნაკლებია წყლის მასაზე (მაგალითად, CaSO 4 - 20 °C ხსნადობაზე 0,206 გ/100 გ H 2 O; 0,015 M ხსნარი), ისინი ქმნიან გაჯერებულ ხსნარებს მოლარობით 0,1–. 0.001 მ;

– პრაქტიკულად უხსნადი,რომელთა მასა გაჯერებულ ხსნარში უმნიშვნელოა გამხსნელის მასასთან შედარებით (მაგალითად, AgCl - 20 °C ხსნადობაზე 0,00019 გ 100 გ H 2 O; 0,0000134 M ხსნარში), ისინი ქმნიან გაჯერებულ ხსნარებს მოლარობით ნაკლები. 0.001 მ.

შედგენილია საცნობარო მონაცემების საფუძველზე ხსნადობის ცხრილიაღინიშნება ჩვეულებრივი მჟავები, ფუძეები და მარილები (ცხრილი 15), რომელიც მიუთითებს ხსნადობის ტიპზე, მეცნიერებისთვის უცნობი (მიუღებელი) ან წყლით მთლიანად დაშლილი ნივთიერებები.

ცხრილში გამოყენებული კონვენციები:

"r" - ძალიან ხსნადი ნივთიერება

"მ" - ოდნავ ხსნადი ნივთიერება

"n" - პრაქტიკულად უხსნადი ნივთიერება

"-" - ნივთიერება არ არის მიღებული (არ არსებობს)

"" - ნივთიერება შეუზღუდავად ერევა წყალს

Შენიშვნა. ეს ცხრილი შეესაბამება ოთახის ტემპერატურაზე გაჯერებული ხსნარის მომზადებას ნივთიერების (აგრეგაციის შესაბამის მდგომარეობაში) წყალში დამატებით. გასათვალისწინებელია, რომ ცუდად ხსნადი ნივთიერებების ნალექის მიღება იონგაცვლის რეაქციების გამოყენებით ყოველთვის არ არის შესაძლებელი (დაწვრილებით იხილეთ 13.4).

წყალში ნებისმიერი ნივთიერების დაშლას თან ახლავს ჰიდრატების წარმოქმნა. თუ ამავდროულად ხსნარში გახსნილი ნივთიერების ნაწილაკებში არ ხდება ფორმულის ცვლილებები, მაშინ ასეთი ნივთიერებები კლასიფიცირდება როგორც არაელექტროლიტები.ისინი, მაგალითად, გაზი აზოტი N 2, თხევადი ქლოროფორმი CHCl 3, მყარი საქაროზა C 12 H 22 O 11, რომლებიც წყალხსნარში არსებობს მათი მოლეკულების ჰიდრატების სახით.

ცნობილია მრავალი ნივთიერება (ზოგადი MA–ს სახით), რომლებიც წყალში გახსნის და MA nH 2 O მოლეკულების ჰიდრატების წარმოქმნის შემდეგ განიცდიან მნიშვნელოვან ფორმულაში ცვლილებებს. შედეგად, ხსნარში ჩნდება ჰიდრატირებული იონები - კათიონები M + nH 2 O და ანიონები A nH 2 O:

ასეთი ნივთიერებები კლასიფიცირდება როგორც ელექტროლიტები.

ჰიდრატირებული იონების წყალხსნარში გამოჩენის პროცესიდაურეკა ელექტროლიტური დისოციაცია(S. Arrhenius, 1887).

ელექტროლიტური დისოციაცია იონურიკრისტალური ნივთიერებები (M +)(A -) წყალში არის შეუქცევადირეაქცია:

ასეთ ნივთიერებებს მიეკუთვნება ძლიერი ელექტროლიტებიეს მოიცავს ბევრ ფუძეს და მარილს, მაგალითად:

MA ნივთიერებების ელექტროლიტური დისოციაცია, რომელიც შედგება პოლარულიკოვალენტური მოლეკულები არის შექცევადირეაქცია:

ასეთი ნივთიერებები კლასიფიცირდება როგორც სუსტი ელექტროლიტები, მათ შორისაა მრავალი მჟავა და ზოგიერთი ბაზა, მაგალითად:

სუსტი ელექტროლიტების განზავებულ წყალხსნარებში ჩვენ ყოველთვის ვიპოვით როგორც თავდაპირველ მოლეკულებს, ასევე მათი დისოციაციის პროდუქტებს - ჰიდრატირებულ იონებს.

ელექტროლიტების დისოციაციის რაოდენობრივი მახასიათებელი ე.წ დისოციაციის ხარისხიდა მითითებულია? , ყოველთვის? > 0.

ამისთვის ძლიერიელექტროლიტები? = 1 განმარტებით (ასეთი ელექტროლიტების დისოციაცია დასრულებულია).

ამისთვის სუსტიელექტროლიტების, დისოციაციის ხარისხი არის დისოცირებული ნივთიერების მოლური კონცენტრაციის თანაფარდობა (c d) ნივთიერების მთლიან კონცენტრაციასთან ხსნარში (c):

დისოციაციის ხარისხი არის ერთიანობის ფრაქცია ან 100%. სუსტი ელექტროლიტებისთვის? « 1-დან (100%).

ამისთვის სუსტი მჟავები H n და დისოციაციის ხარისხი ყოველ მომდევნო საფეხურზე მკვეთრად მცირდება წინასთან შედარებით:

დისოციაციის ხარისხი დამოკიდებულია ელექტროლიტის ბუნებასა და კონცენტრაციაზე, ასევე ხსნარის ტემპერატურაზე; ის იზრდება შემცირებანივთიერების კონცენტრაცია ხსნარში (ანუ როცა ხსნარი განზავებულია) და როდის გათბობა.

IN განზავებულიგადაწყვეტილებები ძლიერი მჟავები H n A მათი ჰიდროანიონები H n-1 A არ არსებობს, მაგალითად:

ბ კონცენტრირებულიხსნარებში შესამჩნევი ხდება ჰიდროანიონების (და თვით ორიგინალური მოლეკულების) შემცველობა:

(შეუძლებელია შექცევადი დისოციაციის ეტაპების განტოლებების შეჯამება!). ღირებულებების გაცხელებისას? 1 და? 2 მატება, რაც ხელს უწყობს რეაქციებს კონცენტრირებული მჟავების მონაწილეობით.

მჟავები არის ელექტროლიტები, რომლებიც დისოციაციისას წყალბადის კათიონებს აწვდიან წყალხსნარს და არ წარმოქმნიან სხვა დადებით იონებს:

საერთო ძლიერი მჟავები:

განზავებულ წყალხსნარში (პირობითად 10%-მდე ან 0,1 მოლარამდე) ეს მჟავები მთლიანად იშლება. ძლიერი მჟავებისთვის H n A სიაში შედის მათი ჰიდროანიონები(მჟავა მარილების ანიონები), რომლებიც ასევე მთლიანად იშლება ამ პირობებში.

საერთო სუსტი მჟავები:

ფუძეები არის ელექტროლიტები, რომლებიც დისოციაციისას აწვდიან ჰიდროქსიდის იონებს წყალხსნარს და არ წარმოქმნიან სხვა უარყოფით იონებს:

დისოციაცია იშვიათად ხსნადიფუძეებს Mg(OH) 2, Cu(OH) 2, Mn(OH) 2, Fe(OH) 2 და სხვებს არ აქვთ პრაქტიკული მნიშვნელობა.

TO ძლიერიმიზეზები ( ტუტეები) მოიცავს NaOH, KOH, Ba(OH) 2 და სხვა. ყველაზე ცნობილი სუსტი ბაზაა ამიაკის ჰიდრატი NH 3 H 2 O.

საშუალო მარილები ელექტროლიტებია, რომლებიც დისოციაციისას აწვდიან ნებისმიერ კატიონს H+-ის გარდა და ნებისმიერ ანიონს გარდა OH - წყალხსნარში:

საუბარია მხოლოდ მაღალ ხსნად მარილებზე. დისოციაცია იშვიათად ხსნადიდა პრაქტიკულად უხსნადიმარილებს არ აქვს მნიშვნელობა.

დაშორება ანალოგიურად ორმაგი მარილები:

მჟავა მარილები(მათი უმეტესობა წყალში ხსნადია) მთლიანად იშლება საშუალო მარილების ტიპის მიხედვით:

შედეგად მიღებული ჰიდროანიონები, თავის მხრივ, ექვემდებარება წყალს:

ა) თუ ჰიდროანიონი ეკუთვნის ძლიერიმჟავა, შემდეგ ის თავადაც მთლიანად იშლება:

და სრული დისოციაციის განტოლება დაიწერება როგორც:

(ასეთი მარილების ხსნარები აუცილებლად მჟავე იქნება, ასევე შესაბამისი მჟავების ხსნარები);

ბ) თუ ჰიდროანიონი ეკუთვნის სუსტიმჟავა, მაშინ მისი ქცევა წყალში ორმაგია - ან არასრული დისოციაცია, როგორც სუსტი მჟავა:

ან წყალთან ურთიერთქმედება (ე.წ. შექცევადი ჰიდროლიზი):

ზე? 1 > ? ჭარბობს 2 დისოციაცია (და მარილის ხსნარი მჟავე იქნება) და ზე? 1 > ? 2 – ჰიდროლიზი (და მარილის ხსნარი იქნება ტუტე). ასე რომ, მარილების ხსნარები ანიონებით HSO 3 -, H 2 PO 4 -, H 2 AsO 4 - და HSeO 3 - იქნება მჟავე, მარილების ხსნარები სხვა ანიონებთან (მათი უმრავლესობა) იქნება ტუტე. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ჰიდროანიონების უმეტესობის მქონე მარილების სახელწოდება „მჟავე“ არ ნიშნავს, რომ ეს ანიონები იქცევიან მჟავების მსგავსად ხსნარში (ჰიდროანიონების ჰიდროლიზი და α1 და α2 თანაფარდობის გამოთვლა მხოლოდ საშუალო სკოლაშია შესწავლილი).

ძირითადიმარილები MgCl(OH), Cu 2 CO 3 (OH) 2 და სხვები ძირითადად წყალში პრაქტიკულად უხსნადია და წყალხსნარში მათი ქცევის განხილვა შეუძლებელია.

თავად წყალია ძალიან სუსტიელექტროლიტი:

H + კატიონის და OH - ანიონის კონცენტრაცია სუფთა წყალში ძალიან მცირეა და შეადგენს 1 10 -7 მოლ/ლ 25 °C ტემპერატურაზე.

წყალბადის კატიონი H + არის უმარტივესი ბირთვი - პროტონი p +(H + კატიონის ელექტრონული გარსი ცარიელია, 1s 0). თავისუფალ პროტონს აქვს მაღალი მობილურობა და შეღწევის უნარი, რომელიც გარშემორტყმულია პოლარული H 2 O მოლეკულებით, ის არ შეიძლება დარჩეს თავისუფალი. პროტონი მაშინვე ემაგრება წყლის მოლეკულას:

შემდეგში, სიმარტივისთვის, აღნიშვნა H + შენარჩუნებულია (მაგრამ H 3 O + იგულისხმება).

ტიპები წყალხსნარის გარემო:

ოთახის ტემპერატურის წყლისთვის გვაქვს:

ამიტომ სუფთა წყალში:

ეს თანასწორობა ასევე ეხება წყალხსნარებს:

პრაქტიკული pH მასშტაბი შეესაბამება 1-13 დიაპაზონს (მჟავებისა და ფუძეების განზავებული ხსნარები):

პრაქტიკულად ნეიტრალურ გარემოში pH = 6–7 და pH = 7–8, H + და OH - კონცენტრაცია ძალიან მცირეა (1 10 -6 – 1 10 -7 მოლ/ლ) და თითქმის ტოლია კონცენტრაციის ამ იონების სუფთა წყალში. განიხილება მჟავებისა და ფუძეების ასეთი ხსნარები უკიდურესადგანზავებული (შეიცავს ძალიან მცირე ნივთიერებას).

წყლის ხსნარის საშუალების ტიპის პრაქტიკულად დასადგენად გამოიყენეთ ინდიკატორები- ნივთიერებები, რომლებიც ანიჭებენ დამახასიათებელ ფერს ნეიტრალურ, მჟავე და/ან ტუტე ხსნარებს.

ლაბორატორიაში საერთო მაჩვენებლებია ლაკმუსი, მეთილის ფორთოხალი და ფენოლფთალეინი.

მეთილის ფორთოხალი (მჟავე გარემოს მაჩვენებელი) ხდება ვარდისფერიძლიერ მჟავე ხსნარში (ცხრილი 16), ფენოლფთალეინი (ტუტე გარემოს მაჩვენებელი) - ჟოლოსფერი ძლიერ ტუტე ხსნარში და ლაკმუსი გამოიყენება ყველა გარემოში.

ელექტროლიტების განზავებულ ხსნარებში (მჟავები, ფუძეები, მარილები) ჩვეულებრივ ხდება ქიმიური რეაქციების მონაწილეობით. იონები. ამ შემთხვევაში, რეაგენტების ყველა ელემენტს შეუძლია შეინარჩუნოს ჟანგვის მდგომარეობა ( გაცვლითი რეაქციები)ან შეცვალეთ ისინი ( რედოქსული რეაქციები).ქვემოთ მოყვანილი მაგალითები ეხება გაცვლის რეაქციებს (რედოქსის რეაქციების წარმოქმნისთვის იხილეთ ნაწილი 14).

Შესაბამისად ბერტოლეტის წესიიონური რეაქციები პრაქტიკულად შეუქცევად მიმდინარეობს, თუ წარმოიქმნება მყარი, ოდნავ ხსნადი ნივთიერებები(ისინი ნალექიან) ძალიან აქროლადი ნივთიერებები(ისინი გამოიყოფა გაზების სახით) ან ხსნადი ნივთიერებები - სუსტი ელექტროლიტები(წყლის ჩათვლით). იონური რეაქციები წარმოდგენილია განტოლებათა სისტემით - მოლეკულური, სრულიდა მოკლე იონური.სრული იონური განტოლებები გამოტოვებულია ქვემოთ (მკითხველს მოუწოდებს თავად შეადგინოს ისინი).

იონური რეაქციების განტოლებების დაწერისას, თქვენ უნდა იხელმძღვანელოთ ხსნადობის ცხრილით (იხ. ცხრილი 8).

მაგალითებირეაქციები ნალექით:

ყურადღება!ოდნავ ხსნადი ("m") და პრაქტიკულად უხსნადი ("n") მარილები, რომლებიც მითითებულია ხსნადობის ცხრილში (იხ. ცხრილი 15) ნალექი ხდება ზუსტად ისე, როგორც წარმოდგენილია ცხრილში (CaF 2 v, PbI 2 v, Ag 2 SO 4 v. , AlPO 4 v და ა.შ.).

მაგიდაზე 15 არ არის მითითებული კარბონატები- საშუალო მარილები CO 3 2- ანიონთან ერთად. გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ:

1) K 2 CO 3, (NH 4) 2 CO 3 და Na 2 CO 3 წყალში ხსნადია;

2) Ag 2 CO 3, BaCO 3 და CaCO 3 პრაქტიკულად არ იხსნება წყალში და ნალექი, როგორც ასეთი, მაგალითად:

3) სხვა კათიონების მარილები, როგორიცაა MgCO 3, CuCO 3, FeCO 3, ZnCO 3 და სხვა, თუმცა წყალში უხსნადია, იონური რეაქციების დროს არ იშლება წყალხსნარიდან (ანუ მათი მიღება ამ გზით შეუძლებელია).

მაგალითად, რკინის (II) კარბონატი FeCO 3, მიღებული „მშრალი“ ან მიღებული მინერალის სახით. სიდერიტი,წყალში დამატებისას ის ნალექი ჩნდება ხილული ურთიერთქმედების გარეშე. თუმცა, როდესაც თქვენ ცდილობთ მის მიღებას გაცვლითი რეაქციით ხსნარში FeSO 4-სა და K 2CO 3-ს შორის, გროვდება ძირითადი მარილის ნალექი (მოცემულია პირობითი შემადგენლობა, პრაქტიკაში შემადგენლობა უფრო რთულია) და ნახშირორჟანგი. გამოშვებული:

FeCO 3-ის მსგავსად, სულფიდიქრომი (III) Cr 2 S 3 (წყალში უხსნადი) არ იშლება ხსნარიდან:

მაგიდაზე 15 ასევე არ მიუთითებს მარილების შესახებ დაშლაწყალი - სულფიდიალუმინის Al 2 S 3 (ისევე როგორც BeS) და აცეტატიქრომი (III) Cr(CH 3 COO) 3:

შესაბამისად, ეს მარილები ასევე ვერ მიიღება ხსნარში გაცვლის რეაქციით:

(უკანასკნელ რეაქციაში ნალექის შემადგენლობა უფრო რთულია; ასეთი რეაქციები უფრო დეტალურად არის შესწავლილი უმაღლეს სასწავლებლებში).

მაგალითებირეაქციები გაზის გათავისუფლებით:

მაგალითებირეაქციები სუსტი ელექტროლიტების წარმოქმნით:

თუ გაცვლის რეაქციის რეაგენტები და პროდუქტები არ არის ძლიერი ელექტროლიტები, განტოლების იონური ფორმა არ არსებობს, მაგალითად:

მარილის ჰიდროლიზი არის მისი იონების ურთიერთქმედება წყალთან, რაც იწვევს მჟავე ან ტუტე გარემოს წარმოქმნას, მაგრამ არ ახლავს ნალექის ან გაზის წარმოქმნას (ქვემოთ ვსაუბრობთ საშუალო მარილებზე).

ჰიდროლიზის პროცესი ხდება მხოლოდ მონაწილეობით ხსნადიმარილები და შედგება ორი ეტაპისგან:

1) დისოციაციამარილები ხსნარში - შეუქცევადირეაქცია (დისოციაციის ხარისხი? = 1, ან 100%);

2) რეალურად ჰიდროლიზი,ანუ მარილის იონების ურთიერთქმედება წყალთან, - შექცევადირეაქცია (ჰიდროლიზის ხარისხი?< 1, или 100 %).

1-ლი და მე-2 საფეხურების განტოლებები - პირველი შეუქცევადია, მეორე - შექცევადი - ვერ დაამატებ!

გაითვალისწინეთ, რომ მარილები წარმოიქმნება კათიონებით ტუტეებიდა ანიონები ძლიერიმჟავები არ განიცდიან ჰიდროლიზს, ისინი იშლება მხოლოდ წყალში. KCl, NaNO 3, Na 2 SO 4 და BaI 2 მარილების ხსნარებში გარემო ნეიტრალური.

ურთიერთქმედების შემთხვევაში ანიონი მარილის ჰიდროლიზი ანიონზე.

KNO 2 მარილის დისოციაცია ხდება მთლიანად, NO 2 ანიონის ჰიდროლიზი ხდება ძალიან მცირე რაოდენობით (0,1 M ხსნარისთვის - 0,0014%), მაგრამ ეს საკმარისია იმისათვის, რომ ხსნარი გახდეს ტუტე(ჰიდროლიზის პროდუქტებს შორის არის OH - იონი), მას აქვს pH = 8,14.

ანიონები გადიან მხოლოდ ჰიდროლიზს სუსტიმჟავები (ამ მაგალითში, ნიტრიტის იონი NO 2 - შეესაბამება სუსტი აზოტის მჟავას HNO 2). სუსტი მჟავის ანიონი იზიდავს წყალში არსებულ წყალბადის კატიონს და ქმნის ამ მჟავის მოლეკულას, ხოლო ჰიდროქსიდის იონი თავისუფალი რჩება:

ჰიდროლიზირებადი ანიონების სია:

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მაგალითებში (c – e) თქვენ არ შეგიძლიათ გაზარდოთ წყლის მოლეკულების რაოდენობა და ჰიდროანიონების ნაცვლად (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -) ჩაწერეთ შესაბამისი მჟავების ფორმულები (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S). ჰიდროლიზი არის შექცევადი რეაქცია და ის არ შეიძლება გაგრძელდეს „ბოლომდე“ (H n A მჟავის წარმოქმნამდე).

თუ ისეთი არასტაბილური მჟავა, როგორიცაა H 2 CO 3, წარმოიქმნება მისი მარილის Na 2 CO 3 ხსნარში, მაშინ CO 2 გაზი გამოიყოფა ხსნარიდან (H 2 CO 3 = CO 2 v + H 2 O). თუმცა, როდესაც სოდა იხსნება წყალში, წარმოიქმნება გამჭვირვალე ხსნარი გაზის ევოლუციის გარეშე, რაც მიუთითებს CO ანიონის არასრული ჰიდროლიზის შესახებ. მხოლოდ ნახშირმჟავას ჰიდროანიონის HCOg ხსნარში გამოჩენით.

ანიონის მიერ მარილის ჰიდროლიზის ხარისხი დამოკიდებულია ჰიდროლიზის პროდუქტის - მჟავის (HNO 2, HClO, HCN) ან მისი ჰიდროანიონის (HCO 3 -, HPO 4 2-, HS -) დისოციაციის ხარისხზე; რაც უფრო სუსტია მჟავა, მით უფრო მაღალია ჰიდროლიზის ხარისხი.მაგალითად, CO 3 2-, PO 4 3- და S 2- იონები უფრო მეტად განიცდიან ჰიდროლიზს (0.1 M ხსნარებში ~ 5%, 37% და 58%, შესაბამისად), ვიდრე NO 2 იონი, რადგან H 2 CO 3 და H 2 S მე -2 სტადიაზე და H 3 PO 4 მე -3 სტადიაზე (ანუ HCO 3 -, HS - და HPO 4 2- იონების დისოციაცია) მნიშვნელოვნად ნაკლებია, ვიდრე მჟავის დისოციაცია. HNO 2 . ამიტომ, გადაწყვეტილებები, მაგალითად, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 და BaS იქნება უაღრესად ტუტე(რისი დამოწმება ადვილია შეხებისას სოდა ხსნარის საპნიანობით). ხსნარში OH იონების სიჭარბე ადვილად შეიძლება გამოვლინდეს ინდიკატორით ან გაზომოთ სპეციალური მოწყობილობებით (pH მეტრი).

თუ ალუმინი დაემატება მარილის კონცენტრირებულ ხსნარს, რომელიც ძლიერ ჰიდროლიზდება ანიონის მიერ, მაგალითად Na 2 CO 3 , მაშინ ეს უკანასკნელი (ამფოტერულობის გამო) რეაგირებს OH-თან -

და შეინიშნება წყალბადის ევოლუცია. ეს არის CO 3 2- იონის ჰიდროლიზის დამატებითი მტკიცებულება (ბოლოს და ბოლოს, ჩვენ არ დავამატეთ NaOH ტუტე Na 2 CO 3 ხსნარში!).

ურთიერთქმედების შემთხვევაში კატიონიწყალთან გახსნილი მარილი ამ პროცესს ე.წ მარილის ჰიდროლიზი კათიონებით:

Ni(NO 3) 2 მარილის დისოციაცია მთლიანად ხდება, Ni 2+ კატიონის ჰიდროლიზი ხდება ძალიან მცირე რაოდენობით (0,1 M ხსნარისთვის - 0,001%), მაგრამ ეს საკმარისია იმისათვის, რომ ხსნარი გახდეს მაწონი(ჰიდროლიზის პროდუქტებს შორის არის H+ იონი), pH = 5,96.

ჰიდროლიზს ექვემდებარება მხოლოდ ცუდად ხსნადი ძირითადი და ამფოტერული ჰიდროქსიდების კათიონები და ამონიუმის კატიონი NH 4 +. ჰიდროლიზებული კატიონი იზიდავს წყალში არსებულ OH - ანიონს და ქმნის შესაბამის ჰიდროქსოკაციას, ხოლო H + კატიონი თავისუფალი რჩება:

ამონიუმის კატიონი ამ შემთხვევაში ქმნის სუსტ ბაზას - ამიაკის ჰიდრატს:

ჰიდროლიზირებადი კათიონების სია:

მაგალითები:

გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მაგალითებში (a – c) თქვენ არ შეგიძლიათ გაზარდოთ წყლის მოლეკულების რაოდენობა და ჰიდროქსოკაციების ნაცვლად FeOH 2+, CrOH 2+, ZnOH + ჩაწერეთ ჰიდროქსიდების FeO(OH), Cr(OH) 3 ფორმულები, Zn(OH) 2. თუ ჰიდროქსიდები წარმოიქმნებოდა, მაშინ ნალექი წარმოიქმნება FeCl 3, Cr 2 (SO 4) 3 და ZnBr 2 მარილების ხსნარებიდან, რაც არ შეინიშნება (ეს მარილები ქმნიან გამჭვირვალე ხსნარებს).

ჭარბი H+ კათიონები ადვილად გამოვლენილია ინდიკატორით ან გაზომვა სპეციალური მოწყობილობებით. Ასევე შეგიძლიათ

გააკეთე ასეთი ექსპერიმენტი. მარილის კონცენტრირებულ ხსნარში, რომელიც ძლიერ ჰიდროლიზდება კატიონის მიერ, მაგალითად AlCl 3:

ემატება მაგნიუმი ან თუთია. ეს უკანასკნელი რეაგირებს H +-ით:

და შეინიშნება წყალბადის ევოლუცია. ეს ექსპერიმენტი არის დამატებითი მტკიცებულება Al 3+ კატიონის ჰიდროლიზის შესახებ (ჩვენ ხომ არ დავამატეთ მჟავა AlCl 3 ხსნარში!).

1. ძლიერი ელექტროლიტი არის

1) C 6 H 5 OH

2) CH 3 COOH

3) C 2 H 4 (OH) 2

2. სუსტი ელექტროლიტი არის

1) წყალბადის იოდიდი

2) წყალბადის ფტორი

3) ამონიუმის სულფატი

4) ბარიუმის ჰიდროქსიდი

3. წყალხსნარში ყოველი 100 მოლეკულა წარმოქმნის 100 წყალბადის კატიონს მჟავისთვის.

1) ქვანახშირი

2) აზოტოვანი

3) აზოტი

4-7. სუსტი მჟავის დისოციაციის განტოლებაში ყველა შესაძლო საფეხურზე

კოეფიციენტების ჯამი ტოლია

8-11. დისოციაციის განტოლებისთვის ორი ტუტე კომპლექტის ხსნარში

8. NaOH, Ba(OH) 2

9. Sr(OH) 2, Ca(OH) 2

10. KOH, LiOH

11. CsOH, Ca(OH) 2

კოეფიციენტების ჯამი არის

12. კირწყალი შეიცავს ნაწილაკების ერთობლიობას

1) CaOH+, Ca 2+, OH -

2) Ca 2+, OH -, H 2 O

3) Ca 2+, H 2 O, O 2-

4) CaOH +, O 2-, H+

13-16. მარილის ერთი ფორმულის ერთეულის დისოციაციისას

14. K 2 Cr 2 O 7

16. Cr 2 (SO 4) 3

წარმოქმნილი იონების რაოდენობა უდრის

17. უდიდესი PO 4 -3 იონის რაოდენობა შეიძლება გამოვლინდეს ხსნარში, რომელიც შეიცავს 0,1 მოლი

18. რეაქცია ნალექთან არის

1) MgSO 4 + H 2 SO 4 >...

2) AgF + HNO 3 >...

3) Na 2 HPO 4 + NaOH >...

4) Na 2 SiO 3 + HCl >...

19. რეაქცია გაზის გამოყოფით არის

1) NaOH + CH 3 COOH >...

2) FeSO 4 + KOH >...

3) NaHCO 3 + HBr >…

4) Pl(NO 3) 2 + Na 2 S >...

20. მოკლე იონური განტოლება OH - + H + = H 2 O შეესაბამება ურთიერთქმედებას

1) Fe(OH) 2 + HCl >…

2) NaOH + HNO 2 >...

3) NaOH + HNO 3 >...

4) Ba(OH) 2 + KHSO 4 >...

21. იონური რეაქციის განტოლებაში

SO 2 + 2ON = SO 3 2- + H 2 O

OH იონი - შეიძლება შეესაბამებოდეს რეაგენტს

4) C 6 H 5 OH

22-23. იონური განტოლება

22. ZCa 2+ + 2PO 4 3- = Ca 3 (PO 4) 2 v

23. Ca 2+ + HPO 4 2- = CaHPO 4 v

შეესაბამება რეაქციას შორის

1) Ca(OH) 2 და K 3 PO 4

2) CaCl 2 და NaH 2 PO 4

3) Ca(OH) 2 და H 3 PO 4

4) CaCl და K 2 HPO 4

24-27. მოლეკულური რეაქციის განტოლებაში

24. Na 3 PO 4 + AgNO 3 >...

25. Na 2 S + Cu(NO 3) 2 >…

26. Ca(HSO 3) 2 >…

27. K 2 SO 3 + 2HBr >... კოეფიციენტების ჯამი არის

28-29. სრული ნეიტრალიზაციის რეაქციისთვის

28. Fe(OH) 2 + HI >…

29. Ba(OH) 2 + H 2 S >…

სრულ იონურ განტოლებაში კოეფიციენტების ჯამი არის

30-33. მოკლე იონური რეაქციის განტოლებაში

30. NaF + AlCl 3 >...

31. K 2 CO 3 + Sr(NO 3) 2 >...

32. მგლ 2 + K 3 PO 4 >...

33. Na 2 S + H 2 SO 4 >...

კოეფიციენტების ჯამი ტოლია

34-36. მარილის წყალხსნარში

34. Ca(ClO 4) 2

36. Fe 2 (SO 4) 3

იქმნება გარემო

1) მჟავე

2) ნეიტრალური

3) ტუტე

37. წყალში მარილის გახსნის შემდეგ ჰიდროქსიდის იონის კონცენტრაცია იზრდება

38. ნეიტრალური გარემო იქნება საბოლოო ხსნარში ორიგინალური მარილების ხსნარების კომპლექტებში შერევის შემდეგ

1) BaCl 2, Fe(NO 3) 3

2) Na 2 CO 3, SrS

4) MgCl 2, RbNO 3

39. შეადარეთ მარილი მისი ჰიდროლიზის უნარს.

40. მარილი შეურიეთ ხსნარს.

41. დაადგინეთ შესაბამისობა მარილსა და წყალბადის კატიონის კონცენტრაციას შორის მარილის წყალში გახსნის შემდეგ.

მარილების ჰიდროლიზი. წყალხსნარის გარემო: მჟავე, ნეიტრალური, ტუტე

ელექტროლიტური დისოციაციის თეორიის თანახმად, წყალხსნარში ხსნადი ნაწილაკები ურთიერთქმედებენ წყლის მოლეკულებთან. ასეთმა ურთიერთქმედებამ შეიძლება გამოიწვიოს ჰიდროლიზის რეაქცია (ბერძნულიდან. ჰიდრო- წყალი, ლიზისი- გახრწნა, დაშლა).

ჰიდროლიზი არის წყალთან ნივთიერების მეტაბოლური დაშლის რეაქცია.

ჰიდროლიზს განიცდის სხვადასხვა ნივთიერებები: არაორგანული - მარილები, ლითონის კარბიდები და ჰიდრიდები, არამეტალის ჰალოიდები; ორგანული - ჰალოალკანები, ეთერები და ცხიმები, ნახშირწყლები, ცილები, პოლინუკლეოტიდები.

მარილების წყალხსნარებს აქვთ სხვადასხვა pH მნიშვნელობები და სხვადასხვა ტიპის მედია - მჟავე ($pH 7$), ნეიტრალური ($pH = 7$). ეს აიხსნება იმით, რომ წყალხსნარებში მარილები შეიძლება გაიარონ ჰიდროლიზი.

ჰიდროლიზის არსი მოდის მარილის კათიონების ან ანიონების გაცვლის ქიმიურ ურთიერთქმედებაში წყლის მოლეკულებთან. ამ ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება ოდნავ დისოციაციური ნაერთი (სუსტი ელექტროლიტი). ხოლო მარილის წყალხსნარში ჩნდება $H^(+)$ ან $OH^(-)$ თავისუფალი იონების ჭარბი რაოდენობა და მარილის ხსნარი ხდება შესაბამისად მჟავე ან ტუტე.

მარილების კლასიფიკაცია

ნებისმიერი მარილი შეიძლება ჩაითვალოს მჟავასთან ფუძის რეაქციის პროდუქტად. მაგალითად, მარილი $KClO$ წარმოიქმნება ძლიერი ფუძე $KOH$ და სუსტი მჟავა $HClO$.

ფუძისა და მჟავის სიძლიერიდან გამომდინარე, შეიძლება განვასხვავოთ მარილების ოთხი ტიპი.

განვიხილოთ სხვადასხვა ტიპის მარილების ქცევა ხსნარში.

1. მარილები წარმოიქმნება ძლიერი ფუძით და სუსტი მჟავით.

მაგალითად, მარილის კალიუმის ციანიდი $KCN$ წარმოიქმნება ძლიერი ფუძე $KOH$ და სუსტი მჟავა $HCN$:

$(KOH)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონომჟავა ფუძე")←KCN→(HCN)↙(\ტექსტი"სუსტი მონომჟავა")$

1) წყლის მოლეკულების მცირე შექცევადი დისოციაცია (ძალიან სუსტი ამფოტერული ელექტროლიტი), რომელიც შეიძლება გამარტივდეს განტოლებით

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$

$KCN=K^(+)+CN^(-)$

ამ პროცესების დროს წარმოქმნილი $Н^(+)$ და $CN^(-)$ იონები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან, აკავშირებენ სუსტი ელექტროლიტის - ჰიდროციანმჟავას $HCN$-ის მოლეკულებს, ხოლო ჰიდროქსიდი - $ОН^(-) $ იონი რჩება ხსნარში, რითაც განსაზღვრავს მის ტუტე გარემოს. ჰიდროლიზი ხდება $CN^(-)$ ანიონზე.

მოდით დავწეროთ მიმდინარე პროცესის (ჰიდროლიზის) სრული იონური განტოლება:

$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$

ეს პროცესი შექცევადია და ქიმიური წონასწორობა გადადის მარცხნივ (საწყისი ნივთიერებების წარმოქმნისკენ), რადგან წყალი გაცილებით სუსტი ელექტროლიტია ვიდრე ჰიდროციანმჟავა $HCN$.

$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$

განტოლება აჩვენებს, რომ:

ა) ხსნარში არის თავისუფალი ჰიდროქსიდის იონები $OH^(-)$ და მათი კონცენტრაცია უფრო მეტია ვიდრე სუფთა წყალში, ამიტომ მარილის ხსნარს $KCN$ აქვს ტუტე გარემო($pH > 7$);

ბ) $CN^(-)$ იონები მონაწილეობენ წყალთან რეაქციაში, ამ შემთხვევაში ამბობენ რომ ანიონის ჰიდროლიზი. ანიონების სხვა მაგალითები, რომლებიც რეაგირებენ წყალთან:

განვიხილოთ ნატრიუმის კარბონატის $Na_2CO_3$ ჰიდროლიზი.

$(NaOH)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონომჟავა ფუძე")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\ტექსტი"სუსტი ორბაზისური მჟავა")$

მარილის ჰიდროლიზი ხდება $CO_3^(2-)$ ანიონზე.

$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$

$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$

ჰიდროლიზის პროდუქტები - მჟავა მარილი$NaHCO_3$ და ნატრიუმის ჰიდროქსიდი $NaOH$.

ნატრიუმის კარბონატის წყალხსნარის გარემო ტუტეა ($pH > 7$), რადგან $OH^(-)$ იონების კონცენტრაცია ხსნარში იზრდება. მჟავა მარილი $NaHCO_3$ ასევე შეიძლება გაიაროს ჰიდროლიზი, რომელიც ხდება ძალიან მცირე რაოდენობით და შეიძლება უგულებელყო.

შევაჯამოთ ის, რაც ისწავლეთ ანიონის ჰიდროლიზის შესახებ:

ა) ანიონის მიხედვით მარილები, როგორც წესი, ჰიდროლიზდება შექცევადად;

ბ) ქიმიური წონასწორობა ასეთ რეაქციებში ძლიერად არის გადატანილი მარცხნივ;

გ) გარემოს რეაქცია მსგავსი მარილების ხსნარებში ტუტეა ($pH > 7$);

დ) სუსტი პოლიბაზური მჟავებით წარმოქმნილი მარილების ჰიდროლიზი წარმოქმნის მჟავე მარილებს.

2. მარილები წარმოიქმნება ძლიერი მჟავით და სუსტი ფუძით.

განვიხილოთ ამონიუმის ქლორიდის $NH_4Cl$ ჰიდროლიზი.

$(NH_3·H_2O)↙(\ტექსტი"სუსტი მონომჟავა ფუძე")←NH_4Cl→(HCl)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონომჟავა")$

მარილის წყალხსნარში ორი პროცესი ხდება:

1) წყლის მოლეკულების მცირე შექცევადი დისოციაცია (ძალიან სუსტი ამფოტერული ელექტროლიტი), რომელიც შეიძლება გამარტივდეს განტოლებით:

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$

2) მარილის სრული დისოციაცია (ძლიერი ელექტროლიტი):

$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$

შედეგად მიღებული $OH^(-)$ და $NH_4^(+)$ იონები ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და წარმოქმნიან $NH_3·H_2O$ (სუსტი ელექტროლიტი), ხოლო $H^(+)$ იონები რჩება ხსნარში, რაც იწვევს მის ყველაზე მჟავე გარემო.

ჰიდროლიზის სრული იონური განტოლებაა:

$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3·H_2O$

პროცესი შექცევადია, ქიმიური წონასწორობა გადადის საწყისი ნივთიერებების წარმოქმნისკენ, რადგან წყალი $Н_2О$ გაცილებით სუსტი ელექტროლიტია, ვიდრე ამიაკის ჰიდრატი $NH_3·H_2O$.

ჰიდროლიზის შემოკლებული იონური განტოლება:

$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3·H_2O.$

განტოლება აჩვენებს, რომ:

ა) ხსნარში არის წყალბადის თავისუფალი $H^(+)$ იონები და მათი კონცენტრაცია უფრო მეტია ვიდრე სუფთა წყალში, ამიტომ მარილის ხსნარს აქვს მჟავე გარემო($ pH

ბ) წყალთან რეაქციაში მონაწილეობენ ამონიუმის კათიონები $NH_4^(+)$; ამ შემთხვევაში ამბობენ, რომ მოდის ჰიდროლიზი კატიონის მიერ.

გამრავლებით დამუხტულ კატიონებს შეუძლიათ მონაწილეობა მიიღონ წყალთან რეაქციაში: ორმაგად დამუხტული$М^(2+)$ (მაგალითად, $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), გარდა ტუტე მიწის ლითონის კატიონებისა, სამ დამტენი$M^(3+)$ (მაგალითად, $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$).

განვიხილოთ ნიკელის ნიტრატის $Ni(NO_3)_2$ ჰიდროლიზი.

$(Ni(OH)_2)↙(\ტექსტი"სუსტი ორმჟავას ფუძე")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონობაზური მჟავა")$

მარილის ჰიდროლიზი ხდება $Ni^(2+)$ კატიონზე.

ჰიდროლიზის სრული იონური განტოლებაა:

$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$

ჰიდროლიზის შემოკლებული იონური განტოლება:

$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$

ჰიდროლიზის პროდუქტები - ძირითადი მარილი$NiOHNO_3$ და აზოტის მჟავა $HNO_3$.

ნიკელის ნიტრატის წყალხსნარის გარემო მჟავეა ($рН

$NiOHNO_3$ მარილის ჰიდროლიზი ხდება გაცილებით ნაკლებად და შეიძლება უგულებელყო.

შევაჯამოთ ის, რაც გაიგეთ კათიონური ჰიდროლიზის შესახებ:

ა) კატიონის მიხედვით მარილები, როგორც წესი, ჰიდროლიზდება შექცევადად;

ბ) რეაქციების ქიმიური წონასწორობა ძლიერად არის გადატანილი მარცხნივ;

გ) გარემოს რეაქცია ასეთი მარილების ხსნარებში არის მჟავე ($pH

დ) სუსტი პოლიმჟავური ფუძეებით წარმოქმნილი მარილების ჰიდროლიზი წარმოქმნის ძირითად მარილებს.

3. სუსტი ფუძით და სუსტი მჟავით წარმოქმნილი მარილები.

აშკარად უკვე გასაგებია თქვენთვის, რომ ასეთი მარილები განიცდიან როგორც კატიონის, ასევე ანიონის ჰიდროლიზს.

სუსტი ფუძის კატიონი აკავშირებს $OH^(-)$ იონებს წყლის მოლეკულებიდან და წარმოიქმნება სუსტი საფუძველი; სუსტი მჟავის ანიონი აკავშირებს $H^(+)$ იონებს წყლის მოლეკულებიდან და წარმოქმნის სუსტი მჟავა. ამ მარილების ხსნარების რეაქცია შეიძლება იყოს ნეიტრალური, სუსტად მჟავე ან ოდნავ ტუტე. ეს დამოკიდებულია ორი სუსტი ელექტროლიტის - მჟავისა და ფუძის დისოციაციის მუდმივებზე, რომლებიც წარმოიქმნება ჰიდროლიზის შედეგად.

მაგალითად, განვიხილოთ ორი მარილის ჰიდროლიზი: ამონიუმის აცეტატი $NH_4(CH_3COO)$ და ამონიუმის ფორმატი $NH_4(HCOO)$:

1) $(NH_3·H_2O)↙(\ტექსტი"სუსტი მონომჟავა ფუძე")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონომჟავა მჟავა");$

2) $(NH_3·H_2O)↙(\ტექსტი"სუსტი მონომჟავა ფუძე")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\ტექსტი"სუსტი მონომჟავა მჟავა").$

ამ მარილების წყალხსნარებში სუსტი ფუძის კათიონები $NH_4^(+)$ ურთიერთქმედებენ ჰიდროქსი იონებთან $OH^(-)$ (შეგახსენებთ, რომ წყალი ანაწილებს $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$ ), ხოლო ანიონები სუსტი მჟავები $CH_3COO^(-)$ და $HCOO^(-)$ ურთიერთქმედებენ კატიონებთან $Н^(+)$ სუსტი მჟავების მოლეკულების წარმოქმნით - ძმარმჟავა $CH_3COOH$ და ფორმული $HCOOH$.

მოდით დავწეროთ ჰიდროლიზის იონური განტოლებები:

1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3·H_2O;$

2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3·H_2O+HCOOH.$

ამ შემთხვევებში ჰიდროლიზიც შექცევადია, მაგრამ წონასწორობა გადადის ჰიდროლიზის პროდუქტების - ორი სუსტი ელექტროლიტის წარმოქმნისკენ.

პირველ შემთხვევაში ხსნარი ნეიტრალურია ($pH = 7$), რადგან $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3·H_2O)=1.8·10^(-5)$. მეორე შემთხვევაში, ხსნარი სუსტად მჟავეა ($pH

როგორც უკვე შენიშნეთ, მარილების უმეტესობის ჰიდროლიზი შექცევადი პროცესია. ქიმიური წონასწორობის მდგომარეობაში მარილის მხოლოდ ნაწილი ჰიდროლიზდება. თუმცა ზოგიერთი მარილი მთლიანად იშლება წყლით, ე.ი. მათი ჰიდროლიზი შეუქცევადი პროცესია.

ცხრილში "მჟავების, ფუძეების და მარილების ხსნადობა წყალში" ნახავთ შენიშვნას: "ისინი იშლება წყალში" - ეს ნიშნავს, რომ ასეთი მარილები განიცდიან შეუქცევად ჰიდროლიზს. მაგალითად, ალუმინის სულფიდი $Al_2S_3$ წყალში განიცდის შეუქცევად ჰიდროლიზს, ვინაიდან $H^(+)$ იონები, რომლებიც ჩნდება კატიონის ჰიდროლიზის დროს, შეკრულია $OH^(-)$ იონებით, რომლებიც წარმოიქმნება ანიონის ჰიდროლიზის დროს. ეს აძლიერებს ჰიდროლიზს და იწვევს უხსნადი ალუმინის ჰიდროქსიდის და წყალბადის სულფიდის გაზის წარმოქმნას:

$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$

ამიტომ, ალუმინის სულფიდი $Al_2S_3$ ვერ მიიღება გაცვლითი რეაქციით ორი მარილის წყალხსნარებს შორის, მაგალითად, ალუმინის ქლორიდი $AlCl_3$ და ნატრიუმის სულფიდი $Na_2S$.

შეუქცევადი ჰიდროლიზის სხვა შემთხვევებიც შესაძლებელია, მათი პროგნოზირება რთული არ არის, რადგან პროცესის შეუქცევადობისთვის აუცილებელია, რომ ჰიდროლიზის ერთ-ერთმა პროდუქტმა მაინც დატოვოს რეაქციის სფერო.

შევაჯამოთ ის, რაც გაიგეთ როგორც კათიონური, ასევე ანიონური ჰიდროლიზის შესახებ:

ა) თუ მარილები ჰიდროლიზდება როგორც კატიონში, ასევე ანიონში შექცევადად, მაშინ ჰიდროლიზის რეაქციებში ქიმიური წონასწორობა გადატანილია მარჯვნივ;

ბ) გარემოს რეაქცია არის ნეიტრალური, ან სუსტად მჟავე, ან სუსტად ტუტე, რაც დამოკიდებულია მიღებული ფუძისა და მჟავის დისოციაციის მუდმივთა თანაფარდობაზე;

გ) მარილებს შეუძლიათ შეუქცევადად მოახდინოს კატიონის და ანიონის ჰიდროლიზება, თუ ჰიდროლიზის ერთ-ერთი პროდუქტი მაინც ტოვებს რეაქციის სფეროს.

4. ძლიერი ფუძით და ძლიერი მჟავით წარმოქმნილი მარილები არ განიცდიან ჰიდროლიზს.

აშკარად შენ თვითონ მიხვედი ამ დასკვნამდე.

განვიხილოთ კალიუმის ქლორიდის $KCl$ ქცევა ხსნარში.

$(KOH)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონომჟავა ფუძე")←KCl→(HCl)↙(\ტექსტი"ძლიერი მონომჟავა").$

წყალხსნარში მარილი იშლება იონებად ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), მაგრამ წყალთან ურთიერთქმედებისას სუსტი ელექტროლიტი ვერ წარმოიქმნება. ხსნარი ნეიტრალურია ($pH=7$), რადგან $H^(+)$ და $OH^(-)$ იონების კონცენტრაციები ხსნარში თანაბარია, როგორც სუფთა წყალში.

ასეთი მარილების სხვა მაგალითებია ტუტე ლითონის ჰალოიდები, ნიტრატები, პერქლორატები, სულფატები, ქრომატები და დიქრომატები, ტუტე მიწის ლითონების ჰალოიდები (გარდა ფტორიდების), ნიტრატები და პექლორატები.

აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ შექცევადი ჰიდროლიზის რეაქცია მთლიანად ემორჩილება ლე შატელიეს პრინციპს. Ამიტომაც მარილის ჰიდროლიზი შეიძლება გაძლიერდეს(და თუნდაც შეუქცევადს) შემდეგი გზებით:

ა) დაამატეთ წყალი (შეამცირეთ კონცენტრაცია);

ბ) გაათბეთ ხსნარი, რაც ზრდის წყლის ენდოთერმულ დისოციაციას:

$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,

რაც იმას ნიშნავს, რომ მარილის ჰიდროლიზისათვის აუცილებელი $H^(+)$ და $OH^(-)$-ის რაოდენობა იზრდება;

გ) შეაერთოს ჰიდროლიზის ერთ-ერთი პროდუქტი ნაკლებად ხსნად ნაერთში ან ამოიღოს ერთ-ერთი პროდუქტი გაზის ფაზაში; მაგალითად, ამონიუმის ციანიდის $NH_4CN$ ჰიდროლიზი მნიშვნელოვნად გაძლიერდება ამიაკის ჰიდრატის დაშლის გამო ამიაკის $NH_3$ და წყლის $H_2O$ წარმოქმნით:

$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3·H_2O+HCN.$

$NH_3()↖(⇄)H_2$

მარილების ჰიდროლიზი

ლეგენდა:

ჰიდროლიზის ჩახშობა (მნიშვნელოვნად შემცირდება ჰიდროლიზებული მარილის რაოდენობა) შემდეგი მოქმედებებით:

ა) გახსნილი ნივთიერების კონცენტრაციის გაზრდა;

ბ) ხსნარის გაგრილება (ჰიდროლიზის შესამცირებლად მარილის ხსნარები უნდა ინახებოდეს კონცენტრირებულ და დაბალ ტემპერატურაზე);

გ) ხსნარში შეიყვანოთ ჰიდროლიზის ერთ-ერთი პროდუქტი; მაგალითად, ამჟავებენ ხსნარს, თუ მისი გარემო ჰიდროლიზის შედეგად მჟავეა, ან ტუტე თუ ის ტუტეა.

ჰიდროლიზის მნიშვნელობა

მარილების ჰიდროლიზს აქვს როგორც პრაქტიკული, ასევე ბიოლოგიური მნიშვნელობა. ჯერ კიდევ ძველად ნაცარი გამოიყენებოდა სარეცხი საშუალებად. ნაცარი შეიცავს კალიუმის კარბონატს $K_2CO_3$, რომელიც ჰიდროლიზდება წყალში ანიონად, ჰიდროლიზის დროს წარმოქმნილი $OH^(-)$ იონების გამო.

ამჟამად ყოველდღიურ ცხოვრებაში ვიყენებთ საპონს, სარეცხი ფხვნილებს და სხვა სარეცხ საშუალებებს. საპნის ძირითადი კომპონენტია უმაღლესი ცხიმოვანი კარბოქსილის მჟავების ნატრიუმის და კალიუმის მარილები: სტეარატები, პალმიტატები, რომლებიც ჰიდროლიზდება.

ნატრიუმის სტეარატის $C_(17)H_(35)COONa$ ჰიდროლიზი გამოიხატება შემდეგი იონური განტოლებით:

$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,

იმათ. ხსნარს აქვს ოდნავ ტუტე გარემო.

არაორგანული მჟავების მარილები (ფოსფატები, კარბონატები) სპეციალურად ემატება სარეცხი ფხვნილებისა და სხვა სარეცხი საშუალებების შემადგენლობას, რომლებიც აძლიერებენ გამწმენდ ეფექტს გარემოს pH-ის გაზრდით.

მარილები, რომლებიც ქმნიან ხსნარის აუცილებელ ტუტე გარემოს, შეიცავს ფოტოგრაფიულ დეველოპერს. ეს არის ნატრიუმის კარბონატი $Na_2CO_3$, კალიუმის კარბონატი $K_2CO_3$, ბორაქსი $Na_2B_4O_7$ და სხვა მარილები, რომლებიც ჰიდროლიზდებიან ანიონში.

თუ ნიადაგის მჟავიანობა არასაკმარისია, მცენარეებს უვითარდებათ დაავადება, რომელსაც ქლოროზი ეწოდება. მისი სიმპტომებია ფოთლების გაყვითლება ან გათეთრება, ზრდისა და განვითარების შეფერხება. თუ $pH_(ნიადაგი) > 7,5$, მაშინ მას ემატება ამონიუმის სულფატური სასუქი $(NH_4)_2SO_4$, რაც ხელს უწყობს მჟავიანობის ამაღლებას ნიადაგში წარმოქმნილი კატიონის ჰიდროლიზის გამო:

$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3·H_2O$

ჩვენი ორგანიზმის შემადგენელი გარკვეული მარილების ჰიდროლიზის ბიოლოგიური როლი ფასდაუდებელია. მაგალითად, სისხლი შეიცავს ნატრიუმის ბიკარბონატს და ნატრიუმის წყალბადოფოსფატის მარილებს. მათი როლი არის გარემოს გარკვეული რეაქციის შენარჩუნება. ეს ხდება ჰიდროლიზის პროცესების წონასწორობის ცვლილების გამო:

$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$

$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$

თუ სისხლში $H^(+)$ იონების სიჭარბეა, ისინი უკავშირდებიან $OH^(-)$ ჰიდროქსიდის იონებს და წონასწორობა გადაინაცვლებს მარჯვნივ. $OH^(-)$ ჰიდროქსიდის იონების სიჭარბით წონასწორობა გადადის მარცხნივ. ამის გამო ჯანმრთელი ადამიანის სისხლის მჟავიანობა ოდნავ იცვლება.

კიდევ ერთი მაგალითი: ადამიანის ნერწყვი შეიცავს $HPO_4^(2-)$ იონებს. მათი წყალობით პირის ღრუში შენარჩუნებულია გარკვეული გარემო ($pH=7-7,5$).

ლექცია: მარილების ჰიდროლიზი. წყალხსნარის გარემო: მჟავე, ნეიტრალური, ტუტე

ჩვენ ვაგრძელებთ ქიმიური რეაქციების ნიმუშების შესწავლას. თემის შესწავლისას გაიგეთ, რომ წყალხსნარში ელექტროლიტური დისოციაციის დროს რეაქციაში მონაწილე ნივთიერებების ნაწილაკები წყალში იხსნება. ეს არის ჰიდროლიზი. მას ექვემდებარება სხვადასხვა არაორგანული და ორგანული ნივთიერებები, კერძოდ მარილები. მარილის ჰიდროლიზის პროცესის გააზრების გარეშე, თქვენ ვერ შეძლებთ ცოცხალ ორგანიზმებში მომხდარი ფენომენების ახსნას.

მარილის ჰიდროლიზის არსი მოდის მარილის იონების (კათიონებისა და ანიონების) ურთიერთქმედების გაცვლის პროცესზე წყლის მოლეკულებთან. შედეგად წარმოიქმნება სუსტი ელექტროლიტი - დაბალი დისოციაციური ნაერთი. თავისუფალი H + ან OH - იონების სიჭარბე ჩნდება წყალხსნარში. დაიმახსოვრეთ, რომელი ელექტროლიტების დისოციაცია ქმნის H + იონებს და რომელი OH - იონებს. როგორც მიხვდით, პირველ შემთხვევაში საქმე გვაქვს მჟავასთან, რაც იმას ნიშნავს, რომ წყალხსნარი H + იონებით იქნება მჟავე. მეორე შემთხვევაში, ტუტე. თავად წყალში, საშუალო ნეიტრალურია, რადგან ის ოდნავ იშლება H + და OH - თანაბარი კონცენტრაციის იონებად.

გარემოს ბუნება შეიძლება განისაზღვროს ინდიკატორების გამოყენებით. ფენოლფთალეინი აღმოაჩენს ტუტე გარემოს და ხსნარს ჟოლოსფერი აქცევს. ლაკმუსი წითლად იქცევა მჟავასთან ზემოქმედებისას, მაგრამ ტუტეზე ზემოქმედებისას ლურჯი რჩება. მეთილის ფორთოხალი ნარინჯისფერია, ტუტე გარემოში ყვითლდება, მჟავე გარემოში კი ვარდისფერს. ჰიდროლიზის ტიპი დამოკიდებულია მარილის ტიპზე.

მარილების სახეები

ასე რომ, ნებისმიერი მარილი შეიძლება იყოს მჟავისა და ფუძის ურთიერთქმედება, რომელიც, როგორც გესმით, შეიძლება იყოს ძლიერი და სუსტი. ძლიერები არიან ისეთები, რომელთა α დისოციაციის ხარისხი უახლოვდება 100%-ს. უნდა გვახსოვდეს, რომ გოგირდოვანი (H 2 SO 3) და ფოსფორის (H 3 PO 4) მჟავები ხშირად კლასიფიცირდება როგორც საშუალო სიძლიერის მჟავები. ჰიდროლიზის პრობლემების გადაჭრისას ეს მჟავები უნდა იყოს კლასიფიცირებული, როგორც სუსტი.

მჟავები:

ძლიერი: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO4; H2SO4. მათი მჟავე ნარჩენები არ ურთიერთქმედებს წყალთან.

სუსტი: HF; H2CO3; H2SiO3; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; ორგანული მჟავები. და მათი მჟავე ნარჩენები ურთიერთქმედებენ წყალთან, იღებენ წყალბადის კათიონებს H+ მისი მოლეკულებიდან.

მიზეზები:

ძლიერი: ხსნადი ლითონის ჰიდროქსიდები; Ca(OH)2; Sr(OH)2. მათი ლითონის კათიონები არ ურთიერთქმედებენ წყალთან.

სუსტი: უხსნადი ლითონის ჰიდროქსიდები; ამონიუმის ჰიდროქსიდი (NH 4 OH). და ლითონის კათიონები აქ წყალთან ურთიერთქმედებენ.

ამ მასალის საფუძველზე, მოდით განვიხილოთმარილების სახეები :

მარილები ძლიერი ფუძით და ძლიერი მჟავით.მაგალითად: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. მახასიათებლები: არ ურთიერთქმედებენ წყალთან, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი არ ექვემდებარებიან ჰიდროლიზს. ასეთი მარილების ხსნარებს აქვთ ნეიტრალური რეაქციის გარემო.

მარილები ძლიერი ფუძით და სუსტი მჟავით.მაგალითად: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. მახასიათებლები: ამ მარილების მჟავე ნარჩენები ურთიერთქმედებს წყალთან, ჰიდროლიზი ხდება ანიონზე. წყალხსნარის გარემო ტუტეა.

მარილები სუსტი ფუძით და ძლიერი მჟავით.მაგალითად: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. მახასიათებლები: მხოლოდ ლითონის კათიონები ურთიერთქმედებენ წყალთან, ხდება კატიონის ჰიდროლიზი. გარემო მჟავეა.

მარილები სუსტი ფუძით და სუსტი მჟავით.მაგალითად: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4. მახასიათებლები: როგორც კატიონები, ასევე მჟავე ნარჩენების ანიონები ურთიერთქმედებენ წყალთან, ჰიდროლიზი ხდება კატიონსა და ანიონზე.

კატიონზე ჰიდროლიზის და მჟავე გარემოს წარმოქმნის მაგალითი:

რკინის ქლორიდის ჰიდროლიზი FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(მოლეკულური განტოლება)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (სრული იონური განტოლება)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (მოკლე იონური განტოლება)

ანიონის მიერ ჰიდროლიზის და ტუტე გარემოს წარმოქმნის მაგალითი:

ნატრიუმის აცეტატის ჰიდროლიზი CH 3 COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(მოლეკულური განტოლება)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (სრული იონური განტოლება)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(მოკლე იონური განტოლება)

თანაჰიდროლიზის მაგალითი:

• ალუმინის სულფიდის ჰიდროლიზი Al2S 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

ამ შემთხვევაში ჩვენ ვხედავთ სრულ ჰიდროლიზს, რომელიც ხდება იმ შემთხვევაში, თუ მარილი წარმოიქმნება სუსტი უხსნადი ან აქროლადი ფუძისა და სუსტი უხსნადი ან აქროლადი მჟავით. ხსნადობის ცხრილში არის ტირეები ასეთ მარილებზე. თუ იონგაცვლის რეაქციის დროს წარმოიქმნება მარილი, რომელიც არ არსებობს წყალხსნარში, მაშინ უნდა დაწეროთ ამ მარილის რეაქცია წყალთან.

Მაგალითად:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6 NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

ჩვენ ვამატებთ ამ ორ განტოლებას და ვამცირებთ იმას, რაც მეორდება მარცხენა და მარჯვენა მხარეს:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

ჰიდროლიზი არის ნივთიერებების წყალთან ურთიერთქმედება, რის შედეგადაც იცვლება ხსნარის გარემო.

სუსტი ელექტროლიტების კათიონებსა და ანიონებს შეუძლიათ წყალთან ურთიერთქმედება შექმნან სტაბილური, ოდნავ დისოციაციური ნაერთები ან იონები, რის შედეგადაც იცვლება ხსნარის გარემო. წყლის ფორმულები ჰიდროლიზის განტოლებებში ჩვეულებრივ იწერება როგორც H‑OH. წყალთან ურთიერთობისას სუსტი ფუძის კათიონები აშორებენ ჰიდროქსილის იონებს წყლიდან და ხსნარში წარმოიქმნება ჭარბი H +. ხსნარის გარემო ხდება მჟავე. სუსტი მჟავების ანიონები იზიდავს H + წყლიდან და გარემოს რეაქცია ხდება ტუტე.

არაორგანულ ქიმიაში ყველაზე ხშირად მარილების ჰიდროლიზს უწევს საქმე, ე.ი. მარილის იონების გაცვლითი ურთიერთქმედებით წყლის მოლეკულებთან მათი დაშლის პროცესში. ჰიდროლიზის 4 ვარიანტი არსებობს.

1. მარილი წარმოიქმნება ძლიერი ფუძისა და ძლიერი მჟავისგან.

ეს მარილი პრაქტიკულად არ განიცდის ჰიდროლიზს. ამ შემთხვევაში, მარილის იონების თანდასწრებით წყლის დისოციაციის წონასწორობა თითქმის არ არის დარღვეული, ამიტომ pH = 7, საშუალო ნეიტრალურია.

Na + + H 2 O Cl ‑ + H 2 O

2. თუ მარილი წარმოიქმნება ძლიერი ფუძის კათიონისა და სუსტი მჟავის ანიონის მიერ, მაშინ ანიონზე ხდება ჰიდროლიზი.

Na 2 CO 3 + HOH \(\მარცხენა მარჯვენა ისარი\) NaHCO 3 + NaOH

ვინაიდან ხსნარში გროვდება OH - იონები, გარემო არის ტუტე, pH>7.

3. თუ მარილი წარმოიქმნება სუსტი ფუძის კათიონისა და ძლიერი მჟავის ანიონის მიერ, მაშინ კატიონის გასწვრივ ხდება ჰიდროლიზი.

Cu 2+ + HOH \(\მარცხენა მარჯვენა ისარი\) CuOH + + H +

СuCl 2 + HOH \(\მარცხენა მარჯვენა ისარი\) CuOHCl + HCl

ვინაიდან H + იონები გროვდება ხსნარში, გარემო არის მჟავე, pH<7.

4. სუსტი ფუძის კატიონისა და სუსტი მჟავის ანიონის მიერ წარმოქმნილი მარილი გადის როგორც კატიონის, ისე ანიონის ჰიდროლიზს.

CH 3 COONH 4 + HOH \(\მარცხენა მარჯვენა ისარი\) NH 4 OH + CH 3 COOH

CH 3 COO ‑ + + HOH \(\მარცხენა მარჯვენა ისარი\) NH 4 OH + CH 3 COOH

ასეთი მარილების ხსნარებს აქვთ ან ოდნავ მჟავე ან ოდნავ ტუტე გარემო, ე.ი. pH მნიშვნელობა უახლოვდება 7-ს. გარემოს რეაქცია დამოკიდებულია მჟავისა და ფუძის დისოციაციის მუდმივების თანაფარდობაზე. ძალიან სუსტი მჟავებითა და ფუძეებით წარმოქმნილი მარილების ჰიდროლიზი პრაქტიკულად შეუქცევადია. ეს არის ძირითადად ალუმინის, ქრომის და რკინის სულფიდები და კარბონატები.

Al 2 S 3 + 3HOH \(\მარცხენა მარჯვენა ისარი\) 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

მარილის ხსნარის გარემოს განსაზღვრისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ, რომ ხსნარის გარემო განისაზღვრება ძლიერი კომპონენტით. თუ მარილი წარმოიქმნება მჟავით, რომელიც არის ძლიერი ელექტროლიტი, მაშინ ხსნარი მჟავეა. თუ ბაზა ძლიერი ელექტროლიტია, მაშინ ის ტუტეა.

მაგალითი.ხსნარს აქვს ტუტე გარემო

1) Pb(NO 3) 2; 2) Na 2 CO 3; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb(NO 3) 2 ტყვიის (II) ნიტრატი. მარილი წარმოიქმნება სუსტი ფუძით და ძლიერი მჟავა, ნიშნავს გადაწყვეტის გარემოს მაწონი.

2) Na 2 CO 3 ნატრიუმის კარბონატი. ჩამოყალიბდა მარილი ძლიერი საფუძველიდა სუსტი მჟავა, რაც ნიშნავს ხსნარს ტუტე.

3) NaCl; 4) NaNO 3 მარილები წარმოიქმნება ძლიერი ფუძე NaOH და ძლიერი მჟავები HCl და HNO 3. ხსნარი ნეიტრალურია.

Სწორი პასუხი 2) Na 2 CO 3

ინდიკატორის ქაღალდი ჩაყარეს მარილის ხსნარებში. NaCl-ისა და NaNO 3-ის ხსნარებში მას ფერი არ შეუცვლია, რაც ნიშნავს ხსნარის გარემოს ნეიტრალური. ხსნარში Pb(NO 3) 2 წითლდება, ხსნარი საშუალოა მაწონი.ხსნარში Na 2 CO 3 ხდება ლურჯი, ხსნარი საშუალო ტუტე.

იმისათვის, რომ გავიგოთ რა არის მარილების ჰიდროლიზი, ჯერ გავიხსენოთ, როგორ ხდება მჟავებისა და ტუტეების დისოციაცია.

ყველა მჟავას საერთო აქვს ის, რომ როდესაც ისინი დისოცირდებიან, წყალბადის კათიონები (H +) აუცილებლად წარმოიქმნება, ხოლო ყველა ტუტეს დისოციაციისას ყოველთვის წარმოიქმნება ჰიდროქსიდის იონები (OH −).

ამასთან დაკავშირებით, თუ ხსნარში, ამა თუ იმ მიზეზით, მეტია H + იონი, ხსნარს ამბობენ, რომ აქვს საშუალო მჟავე რეაქცია, თუ OH - - საშუალო ტუტე რეაქცია.

თუ ყველაფერი ნათელია მჟავებითა და ტუტეებით, მაშინ რა რეაქცია ექნება საშუალებებს მარილის ხსნარებში?

ერთი შეხედვით, ის ყოველთვის ნეიტრალური უნდა იყოს. და მართლაც, საიდან მოდის, მაგალითად, ნატრიუმის სულფიდის ხსნარში წყალბადის კათიონების ან ჰიდროქსიდის იონების ჭარბი რაოდენობა? ნატრიუმის სულფიდი თავად დისოციაციისას არ წარმოქმნის ამა თუ იმ ტიპის იონებს:

Na 2 S = 2Na + + S 2-

თუმცა, თუ თქვენ შეხვდებით, მაგალითად, ნატრიუმის სულფიდის, ნატრიუმის ქლორიდის, თუთიის ნიტრატის წყალხსნარებს და ელექტრონულ pH მრიცხველს (ციფრული მოწყობილობა გარემოს მჟავიანობის დასადგენად), თქვენ აღმოაჩენთ უჩვეულო ფენომენს. მოწყობილობა გაჩვენებთ, რომ ნატრიუმის სულფიდის ხსნარის pH 7-ზე მეტია, ე.ი. ჰიდროქსიდის იონების აშკარა სიჭარბეა. ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარის გარემო იქნება ნეიტრალური (pH = 7), ხოლო Zn(NO 3) 2 ხსნარი იქნება მჟავე.

ერთადერთი, რაც აკმაყოფილებს ჩვენს მოლოდინს, არის ნატრიუმის ქლორიდის ხსნარის გარემო. ის ნეიტრალური აღმოჩნდა, როგორც მოსალოდნელი იყო.

მაგრამ საიდან გაჩნდა ჰიდროქსიდის იონების სიჭარბე ნატრიუმის სულფიდის და წყალბადის კათიონების ხსნარში თუთიის ნიტრატის ხსნარში?

შევეცადოთ გავერკვეთ. ამისათვის ჩვენ უნდა გავიგოთ შემდეგი თეორიული პუნქტები.

ნებისმიერი მარილი შეიძლება ჩაითვალოს მჟავისა და ფუძის ურთიერთქმედების პროდუქტად. მჟავები და ფუძეები იყოფა ძლიერ და სუსტად. შეგახსენებთ, რომ იმ მჟავებსა და ფუძეებს, რომელთა დისოციაციის ხარისხი 100%-თან ახლოსაა, ძლიერად უწოდებენ.

შენიშვნა: გოგირდი (H 2 SO 3) და ფოსფორი (H 3 PO 4) ხშირად კლასიფიცირდება როგორც საშუალო სიძლიერის მჟავები, მაგრამ ჰიდროლიზის ამოცანების განხილვისას ისინი უნდა იყოს კლასიფიცირებული, როგორც სუსტი.

სუსტი მჟავების მჟავე ნარჩენებს შეუძლიათ შექცევადად იმოქმედონ წყლის მოლეკულებთან, ამოიღონ წყალბადის კათიონები H + მათგან. მაგალითად, სულფიდური იონი, რომელიც სუსტი წყალბადის სულფიდის მჟავის მჟავე ნარჩენია, ურთიერთქმედებს მას შემდეგნაირად:

S 2- + H 2 O ↔ HS − + OH −

HS − + H 2 O ↔ H 2 S + OH −

როგორც ხედავთ, ამ ურთიერთქმედების შედეგად წარმოიქმნება ჰიდროქსიდის იონების ჭარბი რაოდენობა, რომელიც პასუხისმგებელია გარემოს ტუტე რეაქციაზე. ანუ სუსტი მჟავების მჟავე ნარჩენები ზრდის გარემოს ტუტეს. მარილის ხსნარების შემთხვევაში, რომლებიც შეიცავს ასეთ მჟავე ნარჩენებს, ამბობენ, რომ მათთვის არსებობს ანიონის ჰიდროლიზი.

ძლიერი მჟავების მჟავე ნარჩენები, სუსტისგან განსხვავებით, არ ურთიერთქმედებენ წყალთან. ანუ ისინი არ ახდენენ გავლენას წყალხსნარის pH-ზე. მაგალითად, ქლორიდის იონი, რომელიც არის ძლიერი მარილმჟავას მჟავე ნარჩენი, არ რეაგირებს წყალთან:

ანუ ქლორიდის იონები არ მოქმედებს ხსნარის pH-ზე.

ლითონის კათიონებიდან მხოლოდ მათ, რომლებიც შეესაბამება სუსტ ფუძეებს, შეუძლიათ წყალთან ურთიერთქმედება. მაგალითად, Zn 2+ კატიონი, რომელიც შეესაბამება სუსტი ფუძის თუთიის ჰიდროქსიდს. თუთიის მარილების წყალხსნარებში ხდება შემდეგი პროცესები:

Zn 2+ + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Zn(OH) + + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

როგორც ზემოთ მოყვანილი განტოლებიდან ჩანს, თუთიის კათიონების წყალთან ურთიერთქმედების შედეგად წყალბადის კათიონები გროვდება ხსნარში, რაც ზრდის გარემოს მჟავიანობას, ანუ ამცირებს pH-ს. თუ მარილი შეიცავს კათიონებს, რომლებიც შეესაბამება სუსტ ფუძეებს, ამ შემთხვევაში ამბობენ, რომ მარილი ჰიდროლიზდება კატიონზე.

ლითონის კათიონები, რომლებიც შეესაბამება ძლიერ ფუძეებს, არ ურთიერთქმედებენ წყალთან. მაგალითად, Na + კატიონი შეესაბამება ძლიერ ფუძეს - ნატრიუმის ჰიდროქსიდს. ამიტომ, ნატრიუმის იონები არ რეაგირებენ წყალთან და არანაირად არ მოქმედებს ხსნარის pH-ზე.

ამრიგად, ზემოაღნიშნულიდან გამომდინარე, მარილები შეიძლება დაიყოს 4 ტიპად, კერძოდ:

1) ძლიერი ბაზა და ძლიერი მჟავა,

ასეთი მარილები არ შეიცავს არც მჟავე ნარჩენებს და არც ლითონის კათიონებს, რომლებიც ურთიერთქმედებენ წყალთან, ე.ი. შეუძლია იმოქმედოს წყალხსნარის pH-ზე. ასეთი მარილების ხსნარებს აქვთ ნეიტრალური რეაქციის გარემო. ისეთ მარილებზე ამბობენ, რომ ისინი არ გაივლის ჰიდროლიზს.

მაგალითები: Ba(NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4 და ა.შ.

2) ძლიერი ფუძე და სუსტი მჟავა

ასეთი მარილების ხსნარებში მხოლოდ მჟავე ნარჩენები რეაგირებს წყალთან. ასეთი მარილების წყალხსნარის საშუალება ტუტეა ამ ტიპის მარილებთან მიმართებაში, ისინი ამბობენ, რომ ისინი ჰიდროლიზება ანიონზე

მაგალითები: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S და ა.შ.

3) სუსტი ფუძე და ძლიერი მჟავა

ასეთ მარილებში კათიონები რეაგირებენ წყალთან, მაგრამ მჟავე ნარჩენები არ რეაგირებენ - მარილის ჰიდროლიზი კათიონებით, გარემო მჟავეა.

მაგალითები: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4 და ა.შ.

4) სუსტი ფუძე და სუსტი მჟავა.

მჟავე ნარჩენების კათიონები და ანიონები რეაგირებენ წყალთან. ამ ტიპის მარილების ჰიდროლიზი ხდება კატიონიც და ანიონიც. ხშირად ასეთ მარილებს ექვემდებარება შეუქცევადი ჰიდროლიზი.

რას ნიშნავს, რომ ისინი შეუქცევად ჰიდროლიზდებიან?

ვინაიდან ამ შემთხვევაში ორივე ლითონის კატიონი (ან NH 4 +) და მჟავე ნარჩენების ანიონები რეაგირებენ წყალთან, H + იონები და OH - იონები ჩნდება ხსნარში, რომლებიც ქმნიან უკიდურესად ცუდად დისოციაციურ ნივთიერებას - წყალს (H 2 O). .

ეს, თავის მხრივ, იწვევს იმ ფაქტს, რომ სუსტი ფუძეებისა და სუსტი მჟავების მჟავე ნარჩენებით წარმოქმნილი მარილები ვერ მიიღება გაცვლითი რეაქციებით, არამედ მხოლოდ მყარი ფაზის სინთეზით, ან საერთოდ ვერ მიიღება. მაგალითად, ალუმინის ნიტრატის ხსნარის ნატრიუმის სულფიდის ხსნართან შერევისას, მოსალოდნელი რეაქციის ნაცვლად:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S = Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (− რეაქცია ასე არ მიმდინარეობს!)

შეინიშნება შემდეგი რეაქცია:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3

ამასთან, ალუმინის სულფიდი ადვილად მიიღება ალუმინის ფხვნილის გოგირდთან შერწყმით:

2Al + 3S = Al 2 S 3

როდესაც ალუმინის სულფიდს ემატება წყალი, ის ისევე, როგორც წყალხსნარში მიღებისას, განიცდის შეუქცევად ჰიდროლიზს.

Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S