Condiții pentru evoluția reacțiilor de schimb în soluțiile de electroliți

Determinarea hidrolizei

Hidroliza este o reacție chimică a schimbului de ioni între apă și o substanță dizolvată în ea cu formarea unui electrolit slab. (În general, interacțiunea de schimb a unei substanțe dizolvate cu un solvent se numește solvoliză).







În majoritatea cazurilor, hidroliza este însoțită de o modificare a pH-ului soluției.

Cele mai multe reacții de hidroliză sunt reversibile:

Pb (N03) 2 + H20 Pb (OH) (N03) + HN03

Na2HP04 + H20 NaH2P04 + NaOH

Unele reacții de hidroliză au loc ireversibil:

Al2S3 + 6H2O2Al (OH) 3 + 3H2S

Motivul pentru hidroliză este interacțiunea ionilor de sare cu moleculele de apă din carcasa hidratată pentru a forma compuși sau ioni prost disociați.

Abilitatea sărurilor să se supună hidrolizei depinde de doi factori:

1) proprietățile ionilor care formează o sare;

2) factori externi.

Absența hidrolizei în soluții

Sărurile derivate de cationi și anioni bază puternică a unui acid tare (de ex. LiBr, K2 SO4. NaClO4. BaCl. Ca (NO3) 2 și altele.) Nu sunt supuse hidrolizei, ca nici cationul, nici anionul de sare nu pot forma molecule de electroliți slabi atunci când interacționează cu apa. Soluțiile apoase ale acestor săruri au o reacție de mediu neutru (pH = 7). Sarurile foarte solubile (CaCO3, Mg3 (PO4) 2 etc.) se hidrolizează greu datorită concentrației foarte scăzute de ioni în soluțiile apoase ale acestor săruri.

Hidroliza prin cation

Sărurile unei baze slabe și a unui acid puternic sunt hidrolizate de cation:

NH4CI + H20NH4OH + HCI

NH4 + + H2O NH4OH + H +

Hidroliza sărurilor formate de un cation multivalent se desfășoară treptat, prin etapa de formare a sărurilor bazice:

Al (NO3) 3 + H2O Al (OH) (N03) 2 + HN03

Al3 + + H20 [Al (OH)] 2+ + H +

Al (OH) (N03) 2 + H20 Al (OH) 2 (N03) + HN03

[Al (OH)] 2+ + H20 [Al (OH) 2] + H +

Al (OH) 2 (N03) + H20 Al (OH) 3 + HN03

[Al (OH) 2] + + H20 Al (OH) 3 + H +

Hidroliza are loc în mod considerabil într-o primă etapă, slab - în a doua etapă și foarte slabi - a treia etapă (datorită acumulării de ioni de hidrogen, procesul este deplasat spre materiile prime). Hidroliza mai completă este facilitată prin diluarea soluției și creșterea temperaturii. (În acest caz, hidroliza poate fi de asemenea luată în considerare în a treia etapă.)







În timpul hidrolizei pe cation, reacția soluției este un pH acid <7.

Hidroliza prin anion

Sărurile formate de baza tare și acidul slab (asociat) sunt hidrolizate de anion:

CH3 COOK + H2O CH3COOH + KOH

CH3COO - + H2O CH3COOH + OH -

Sărurile acizilor polibazici sunt hidrolizate treptat (cu formarea sărurilor acide):

K2C03 + H20 KHCO3 + KOH

CO 2 3 + H 2 O HCO 3 - + OH -

KHCO3 + H2O H2CO3 + KOH

HCO3 - + H2O H2CO3 + OH -

Prima etapă a hidrolizei se desfășoară destul de puternic, iar cea de-a doua este slabă, după cum reiese din pH-ul soluției de carbonat și carbonat acid de potasiu. (Numai cu diluare puternică și încălzire trebuie să se țină cont de hidroliza sării acide rezultate). Deoarece interacțiunea cu anionii de apă cu acizi slabi se formează ioni de OH. soluțiile apoase ale acestor săruri au o reacție alcalină (pH> 7).

Hidroliza cu cation și anion

Sărurile formate de o bază slabă și un acid slab sunt hidrolizate atât de cation, cât și de anion:

CH3 COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH

sau sub formă ionică:

CH3COO- + NH4 + + H2OCH3COOH + NH4OH

Hidroliza acestor săruri are loc foarte puternic, ca rezultat al formării unei baze slabe și a unui acid slab.

Reacția mediului în acest caz depinde de rezistența relativă a bazei și a acidului, i. E. din constantele lor de disociere (KD).

dacă KD (baza)

În cazul hidrolizei CH3CONONH4.

astfel încât reacția soluției apoase a sării va fi ușor alcalină, aproape neutră (pH = 7-8).

Dacă baza și acidul care formează sarea nu sunt numai electroliții slabi, dar puțin solubilă sau instabile și se descompun pentru a forma produsele volatile, caz în care are loc hidroliza ireversibil de sare:

Al2S3 + 6H2O2Al (OH) 3 + 3H2S

Prin urmare, sulfura de aluminiu nu poate exista sub formă de soluții apoase, poate fi obținută numai printr-o "metodă uscată", de exemplu. din elemente la temperaturi ridicate:

2Al + 3S - t ° Al2S3

și ar trebui să fie depozitate în vasele hermetice, împiedicând pătrunderea umezelii.

Schimbă reacțiile însoțite de hidroliză

Astfel de reacții includ interacțiunea dintre sărurile de cationi bivalenți (altele decât Ca2 +. Sr 2+. Ba 2+) cu soluții apoase de carbonați de sodiu sau potasiu, însoțite de formarea de precipitare a carbonaților de bază mai puțin solubile

2Cu (NO3) 2 + 2Na2CO3 + H2OCu2 (OH) 2C03 + 4NaNO3 + CO2

Și, de asemenea, reacțiile de interacțiune a sărurilor Al3 +. Cr 3+ și Fe 3+ (* Prin reacția unei soluții apoase de săruri ferice cu reacție sulfurile metalelor alcaline continuă redox: 2Fe 3+ + S 2- ® 2Fe 2+ + S 0) cu soluții apoase de carbonați și sulfuri ale metalelor alcaline:

2AlCI + 3Na2C03 + 3H2O2Al (OH) 3 + 3CO2 + 6NaCl

Cr2 (SO4) 3 + 3Na2S + 6H2O2Cr (OH) 3 + 3H2S + 3Na2S04

Caracteristicile cantitative ale reacției de hidroliză

Gradul de hidroliză (a hidr.) Este raportul dintre numărul de molecule hidrolizate și numărul total de molecule dizolvate (exprimat în procente):

Gradul de hidroliză depinde de natura chimică a acidului (bazei) format în timpul hidrolizei și va fi cu atât mai mare este acidul (baza) (în anumite condiții egale).







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: