Тұздар гидролизі

ТҰЗДАР ГИДРОЛИЗІ

Кіріспе

Тұз гидролизі – тұз иондарының су иондарымен химиялық әрекеттесуі, әлсіз электролиттің түзілуіне әкеледі. Егер тұзды негізді қышқылмен бейтараптандыру өнімі ретінде қарастырсақ, онда тұздарды төрт топқа бөлуге болады, олардың әрқайсысы үшін гидролиз өзінше жүреді. Күшті негіз мен күшті қышқылдан (KBr, NaCl, NaNO3) түзілген тұз гидролизге ұшырамайды, өйткені бұл жағдайда әлсіз электролит түзілмейді. Ортаның реакциясы бейтарап болып қалады.

1. ТҰЗ ГИДРОЛИЗІ

Тұз гидролизі - еритін электролит тұздарының ерітінділеріндегі (негізінен судағы) ион алмасу реакциялары нәтижесінде болатын гидролиз реакцияларының бір түрі. Процестің қозғаушы күші иондардың сумен әрекеттесуі болып табылады, бұл иондық немесе (сирек) молекулалық түрдегі әлсіз электролиттің пайда болуына әкеледі («ионды байланыстыру»). Тұздардың қайтымды және қайтымсыз гидролизі болады:

• Әлсіз қышқыл мен күшті негіздің тұзының гидролизі (анионды гидролиз):

 (1)[pic 1]

 (2)[pic 2]

(ерітіндіде әлсіз сілтілі орта бар, реакция қайтымды жүреді; екінші кезеңде гидролиз елеусіз дәрежеге дейін жүреді)

• Күшті қышқыл мен әлсіз негіздің тұзының гидролизі (катион гидролизі):

(3)[pic 3]

[pic 4]

(ерітіндіде аздап қышқыл орта бар, реакция қайтымды жүреді, екінші кезеңде гидролиз елеусіз дәрежеге дейін жүреді)

• Әлсіз қышқыл мен әлсіз негіздің тұзының гидролизі:

(5)[pic 5]

[pic 6]

(тепе-теңдік өнімдерге қарай ығысады, гидролиз толығымен дерлік жүреді, өйткені реакцияның екі өнімі де реакция аймағынан тұнба немесе газ түрінде шығады).

• Күшті қышқыл мен күшті негіздің тұзы гидролизге ұшырамайды және ерітіндісі бейтарап болады.

1.  Гидролиздің сандық сипаттамасы

Сандық жағынан тұз гидролизі гидролиз дәрежесі h және гидролиз константасы K. Гидролиз дәрежесімен сипатталады. Гидролиз тереңдігінің көрсеткіші гидролиз дәрежесі болып табылады. Гидролизге ұшыраған заттың үлесі гидролиз дәрежесі деп аталады:

 (7)[pic 7]

мұндағы h – гидролиз дәрежесі;

n – гидролизденген бөлшектердің саны; - зат молекулаларының жалпы саны.

Гидролиз дәрежесі температураға, тұз концентрациясына, гидролиз константасына байланысты. гидролиз константасы. Гидролиз теңдеуін жалпы түрде келтірсек:

MA + H2O ↔ HA + MOН, мұндағы MA - тұз;

HA - қышқыл;

MOН – негіз,

онда бұл реакцияның тепе-теңдік константасы келесідей болады:

 (8)[pic 8]

Сұйылтылған ерітіндідегі судың концентрациясы және бұл процестің тепе-теңдік константасы тұрақты мәндер болып табылады. Екі тұрақтының көбейтіндісі де тұрақты болады: K[H2O]=Kг - бұл гидролиз константасы болады. Бұл реакцияның гидролиз константасы:

 (9)[pic 9]

Гидролиз константасының физикалық мағынасы ол берілген тұздың гидролизге түсу қабілетін сипаттайды. Кг неғұрлым көп болса, соғұрлым гидролиз жүреді.

Кг тұздың табиғатына және температураға байланысты.

1.  Гидролиз константасы

Гидролиз константасы – гидролиздік реакцияның тепе-теңдік константасы. Сонымен, тұздың гидролиз константасы стехиометриялық коэффициенттерді ескере отырып, гидролиз реакциясы өнімдерінің тепе-теңдік концентрацияларының көбейтіндісінің тепе-теңдік тұз концентрациясына қатынасына тең.

Мысал ретінде төменде әлсіз қышқыл мен күшті негіз түзетін тұздың гидролиз константасының теңдеуінің туындысы келтірілген:

 (10)[pic 10]

 (11)[pic 11]

Бұл реакцияның тепе-теңдік тұрақты теңдеуі:

 или  (12)[pic 12][pic 13]

Ерітіндідегі су молекулаларының концентрациясы тұрақты болғандықтан, екі константаның көбейтіндісін  бір жаңаға – гидролиз константасына ауыстыруға болады:[pic 14]

 (13)[pic 15]

Гидролиз константасының сандық мәні судың  иондық өнімі мен азот қышқылының  диссоциациялану константасы арқылы алынады:[pic 16][pic 17]

 (14)[pic 18]

 (15)[pic 19]

теңдеудегі гидролиз константаларын ауыстырамыз:

  (16)[pic 20]

Жалпы, әлсіз қышқыл мен күшті негізден түзілген тұз үшін: