Kislotali ishqoriy va neytral eritma muhiti xabari. Tuzlarning gidrolizi

Tuzlarning gidrolizi. Suvli eritma muhiti: kislotali, neytral, ishqoriy

Elektrolitik dissotsilanish nazariyasiga ko'ra, suvli eritmada erigan zarrachalar suv molekulalari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday o'zaro ta'sir gidroliz reaktsiyasiga olib kelishi mumkin (yunonchadan. gidro- suv, lizis- parchalanish, parchalanish).

Gidroliz - bu moddaning suv bilan metabolik parchalanish reaktsiyasi.

Har xil moddalar gidrolizga uchraydi: noorganik - tuzlar, metall karbidlari va gidridlari, metall bo'lmagan galogenidlar; organik - haloalkanlar, efirlar va yog'lar, uglevodlar, oqsillar, polinukleotidlar.

Tuzlarning suvli eritmalari turli xil pH qiymatlariga va turli xil muhitlarga ega - kislotali ($ pH 7 $), neytral ($ pH = 7 $). Bu suvli eritmalardagi tuzlarning gidrolizlanishi mumkinligi bilan izohlanadi.

Gidrolizning mohiyati tuz kationlari yoki anionlarining suv molekulalari bilan almashinadigan kimyoviy o'zaro ta'siridan kelib chiqadi. Ushbu o'zaro ta'sir natijasida biroz ajraladigan birikma (zaif elektrolit) hosil bo'ladi. Va suvli tuz eritmasida ortiqcha bo'sh ionlar $H^(+)$ yoki $OH^(-)$ paydo bo'ladi va tuz eritmasi mos ravishda kislotali yoki ishqoriy bo'ladi.

Tuzlarning tasnifi

Har qanday tuzni asosning kislota bilan reaktsiyasi mahsuloti deb hisoblash mumkin. Masalan, tuz $KClO$ kuchli asos $KOH$ va kuchsiz kislota $HClO$ tomonidan hosil bo'ladi.

Asos va kislota kuchiga qarab, tuzlarning to'rt turini ajratish mumkin.

Keling, har xil turdagi tuzlarning eritmadagi xatti-harakatlarini ko'rib chiqaylik.

1. Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil boʻlgan tuzlar.

Masalan, tuz kaliy siyanidi $KCN$ kuchli asos $KOH$ va kuchsiz kislota $HCN$ tomonidan hosil bo'ladi:

$(KOH)↙(\text"kuchli mono kislotali asos")←KCN→(HCN)↙(\text"zaif monokislota")$

1) suv molekulalarining ozgina qaytariladigan dissotsiatsiyasi (juda zaif amfoter elektrolit), uni tenglama bilan soddalashtirish mumkin.

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$

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

Bu jarayonlarda hosil boʻlgan $N^(+)$ va $CN^(-)$ ionlari bir-biri bilan oʻzaro taʼsirlashib, kuchsiz elektrolit - gidrosiyan kislotasi $HCN$ molekulalariga, gidroksid esa $ON^(-) molekulalariga bogʻlanadi. $ ion eritmada qoladi va shu bilan uning ishqoriy muhitini aniqlaydi. Gidroliz $CN^(-)$ anionida sodir bo'ladi.

Keling, davom etayotgan jarayonning (gidroliz) to'liq ionli tenglamasini yozamiz:

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

Bu jarayon teskari bo'lib, kimyoviy muvozanat chapga (boshlang'ich moddalar hosil bo'lishi tomon) siljiydi, chunki suv gidrosiyan kislotasiga qaraganda ancha zaif elektrolitdir $HCN$.

$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$

Tenglama shuni ko'rsatadi:

a) probirkada erkin gidroksid ionlari $OH^(-)$ bo'lib, ularning konsentratsiyasi toza suvdagidan ko'proq, shuning uchun tuz eritmasi $KCN$ ishqoriy muhit($pH > 7$);

b) $CN^(-)$ ionlari suv bilan reaksiyaga kirishadi, bu holda ular shunday deyishadi anion gidrolizi. Suv bilan reaksiyaga kirishadigan anionlarning boshqa misollari:

$Na_2CO_3$ natriy karbonatning gidrolizlanishini ko'rib chiqamiz.

$(NaOH)↙(\text"kuchli mono kislotali asos")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"zaif ikki asosli kislota")$

Tuzning gidrolizi $CO_3^(2-)$ anionida sodir bo'ladi.

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

$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$

Gidroliz mahsulotlari - kislotali tuz$NaHCO_3$ va natriy gidroksid $NaOH$.

Natriy karbonatning suvli eritmasi muhiti ishqoriy ($pH > 7$), chunki eritmadagi $OH^(-)$ ionlarining konsentratsiyasi ortadi. Kislota tuzi $NaHCO_3$ ham gidrolizga duchor bo'lishi mumkin, bu juda kichik darajada sodir bo'ladi va e'tiborsiz qolishi mumkin.

Anion gidrolizi haqida bilib olganlaringizni umumlashtirish uchun:

a) anionga ko'ra, tuzlar, qoida tariqasida, teskari gidrolizlanadi;

b) bunday reaksiyalarda kimyoviy muvozanat kuchli chapga siljiydi;

v) o'xshash tuzlarning eritmalarida muhitning reaksiyasi ishqoriy ($pH > 7$);

d) kuchsiz ko`p asosli kislotalar hosil qilgan tuzlarning gidrolizlanishi natijasida kislotali tuzlar hosil bo`ladi.

2. Kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar.

Ammoniy xlorid $NH_4Cl$ gidrolizini ko'rib chiqamiz.

$(NH_3·H_2O)↙(\text"zaif monokislota asos")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"kuchli monokislota")$

Suvli tuz eritmasida ikkita jarayon sodir bo'ladi:

1) suv molekulalarining ozgina qaytariladigan dissotsiatsiyasi (juda zaif amfoter elektrolit), uni tenglama bilan soddalashtirish mumkin:

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$

2) tuzning to'liq dissotsiatsiyasi (kuchli elektrolit):

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

Hosil boʻlgan $OH^(-)$ va $NH_4^(+)$ ionlari bir-biri bilan oʻzaro taʼsirlashib, $NH_3·H_2O$ (zaif elektrolit) hosil qiladi, $H^(+)$ ionlari esa eritmada qoladi va uning eng kislotali muhit.

Gidroliz uchun to'liq ion tenglamasi:

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

Jarayon teskari bo'lib, kimyoviy muvozanat boshlang'ich moddalar hosil bo'lishiga qarab siljiydi, chunki suv $N_2O$ ammiak gidratiga nisbatan ancha kuchsiz elektrolit $NH_3·H_2O$.

Gidroliz uchun qisqartirilgan ion tenglamasi:

$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3·H_2O.$

Tenglama shuni ko'rsatadi:

a) probirkada erkin vodorod ionlari $H^(+)$ bo'lib, ularning konsentratsiyasi toza suvdagidan ko'proq, shuning uchun tuz eritmasi kislotali muhit($pH

b) ammoniy kationlari $NH_4^(+)$ suv bilan reaksiyaga kirishadi; bu holatda ular kelyapti, deyishadi kation bilan gidrolizlanadi.

Ko'paytiriladigan zaryadlangan kationlar ham suv bilan reaksiyaga kirishishi mumkin: ikki marta zaryadlangan$M^(2+)$ (masalan, $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), ishqoriy tuproq metallari kationlaridan tashqari, uchta zaryadlovchi$M^(3+)$ (masalan, $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$).

$Ni(NO_3)_2$ nikel nitratining gidrolizlanishini ko'rib chiqamiz.

$(Ni(OH)_2)↙(\text"zaif diatsid asos")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"kuchli monobazik kislota")$

Tuzning gidrolizi $Ni^(2+)$ kationida sodir bo'ladi.

Gidroliz uchun to'liq ion tenglamasi:

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

Gidroliz uchun qisqartirilgan ion tenglamasi:

$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$

Gidroliz mahsulotlari - asosiy tuz$NiOHNO_3$ va azot kislotasi $HNO_3$.

Nikel nitratning suvli eritmasi muhiti kislotali ($rN

$NiOHNO_3$ tuzining gidrolizi juda kam darajada sodir bo'ladi va uni e'tiborsiz qoldirish mumkin.

Kationik gidroliz haqida bilib olganlaringizni umumlashtirish uchun:

a) kationga ko'ra, tuzlar, qoida tariqasida, teskari gidrolizlanadi;

b) reaksiyalarning kimyoviy muvozanati kuchli chapga siljigan;

v) bunday tuzlarning eritmalarida muhitning reaksiyasi kislotali (pH

d) kuchsiz poli kislotali asoslar hosil qilgan tuzlarning gidrolizlanishi natijasida asosli tuzlar hosil bo ladi.

3. Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil boʻlgan tuzlar.

Bunday tuzlar ham kationning, ham anionning gidrolizlanishiga duchor bo'lishi siz uchun aniq.

Kuchsiz asos kationi suv molekulalaridan $OH^(-)$ ionlarini bogʻlab, hosil qiladi zaif poydevor; kuchsiz kislotaning anioni suv molekulalaridan $H^(+)$ ionlarini bogʻlab, hosil qiladi zaif kislota. Bu tuzlar eritmalarining reaksiyasi neytral, kuchsiz kislotali yoki ozgina ishqoriy bo`lishi mumkin. Bu gidroliz natijasida hosil bo'lgan ikkita kuchsiz elektrolitlar - kislota va asosning dissotsilanish konstantalariga bog'liq.

Masalan, ikkita tuzning gidrolizlanishini ko'rib chiqing: ammoniy asetat $NH_4(CH_3COO)$ va ammoniy formati $NH_4(HCOO)$:

1) $(NH_3·H_2O)↙(\text"zaif monokislota asos")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"kuchli monobazik kislota");$

2) $(NH_3·H_2O)↙(\text"zaif monokislota asos")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"zaif bir asosli kislota").$

Bu tuzlarning suvdagi eritmalarida kuchsiz asosning $NH_4^(+)$ kationlari gidroksi ionlari $OH^(-)$ bilan oʻzaro taʼsir qiladi (esda tutingki, suv $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$ dissotsilanadi. ), va anionlar kuchsiz kislotalar $CH_3COO^(-)$ va $HCOO^(-)$ $N^(+)$ kationlari bilan oʻzaro taʼsirlanib, kuchsiz kislotalar molekulalarini - sirka $CH_3COOH$ va formik $HCOOH$ hosil qiladi.

Gidrolizning ionli tenglamalarini yozamiz:

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

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

Bunday hollarda gidroliz ham teskari bo'ladi, lekin muvozanat gidroliz mahsulotlari - ikkita kuchsiz elektrolitlar hosil bo'lishiga qarab siljiydi.

Birinchi holda, eritma muhiti neytral ($pH = 7$), chunki $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3·H_2O)=1,8·10^(-5)$. Ikkinchi holda, eritma muhiti zaif kislotali ($pH

Siz allaqachon sezganingizdek, ko'pchilik tuzlarning gidrolizi teskari jarayondir. Kimyoviy muvozanat holatida tuzning faqat bir qismi gidrolizlanadi. Biroq, ba'zi tuzlar butunlay suv bilan parchalanadi, ya'ni. ularning gidrolizlanishi qaytarilmas jarayondir.

"Kislotalar, asoslar va tuzlarning suvda eruvchanligi" jadvalida siz quyidagi yozuvni topasiz: "ular suvli muhitda parchalanadi" - bu bunday tuzlarning qaytarilmas gidrolizlanishini anglatadi. Masalan, suvdagi alyuminiy sulfid $Al_2S_3$ qaytmas gidrolizga uchraydi, chunki kation gidrolizlanishida paydo bo'ladigan $H^(+)$ ionlari anion gidrolizlanishida hosil bo'lgan $OH^(-)$ ionlari bilan bog'lanadi. Bu gidrolizni kuchaytiradi va erimaydigan alyuminiy gidroksidi va vodorod sulfidi gazining shakllanishiga olib keladi:

$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$

Shuning uchun alyuminiy sulfid $Al_2S_3$ ni ikki tuzning suvdagi eritmalari, masalan, alyuminiy xlorid $AlCl_3$ va natriy sulfid $Na_2S$ o'rtasidagi almashinish reaksiyasi orqali olish mumkin emas.

Qaytarib bo'lmaydigan gidrolizning boshqa holatlari ham bo'lishi mumkin, ularni oldindan aytish qiyin emas, chunki jarayon qaytarilmas bo'lishi uchun gidroliz mahsulotlaridan kamida bittasi reaktsiya sferasini tark etishi kerak.

Ham katyonik, ham anion gidroliz haqida bilib olganlaringizni umumlashtirish uchun:

a) agar tuzlar ham kationda, ham anionda teskari gidrolizlansa, gidroliz reaksiyalarida kimyoviy muvozanat o'ngga siljiydi;

b) muhitning reaksiyasi neytral yoki zaif kislotali yoki kuchsiz ishqoriy bo'lib, bu hosil bo'lgan asos va kislotaning dissotsilanish konstantalarining nisbatiga bog'liq;

v) tuzlar kationni ham, anionni ham qaytarilmas tarzda gidrolizlashi mumkin, agar gidroliz mahsulotidan kamida bittasi reaksiya sferasini tark etsa.

4. Kuchli asos va kuchli kislotadan hosil boʻlgan tuzlar gidrolizga uchramaydi.

Bu xulosaga o'zingiz kelganingiz aniq.

Kaliy xlorid $KCl$ ning eritmadagi harakatini ko'rib chiqamiz.

$(KOH)↙(\text"kuchli mono-kislota asos")←KCl→(HCl)↙(\text"kuchli mono-kislota").$

Suvli eritmadagi tuz ionlarga ajraladi ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), lekin suv bilan taʼsirlashganda kuchsiz elektrolit hosil boʻlmaydi. Eritma muhiti neytral ($pH=7$), chunki eritmadagi $H^(+)$ va $OH^(-)$ ionlarining konsentratsiyasi toza suvdagi kabi teng.

Bunday tuzlarning boshqa misollariga ishqoriy metall galogenidlari, nitratlar, perxloratlar, sulfatlar, xromatlar va dixromatlar, gidroksidi tuproqli galogenidlar (ftoridlardan tashqari), nitratlar va perxloratlar kiradi.

Shuni ham ta'kidlash kerakki, teskari gidroliz reaktsiyasi Le Shatelier printsipiga to'liq bo'ysunadi. Shunung uchun tuz gidrolizini kuchaytirish mumkin(va hatto uni qaytarib bo'lmaydigan holga keltiring) quyidagi yo'llar bilan:

a) suv qo'shing (kontsentratsiyani kamaytirish);

b) eritmani qizdirib, suvning endotermik dissotsiatsiyasini kuchaytiradi:

$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,

demak, tuzning gidrolizlanishi uchun zarur bo'lgan $H^(+)$ va $OH^(-)$ miqdori ortadi;

v) gidroliz mahsulotlaridan birini kam eriydigan birikmaga bog'lash yoki mahsulotlardan birini gaz fazasiga chiqarish; masalan, ammoniy sianid $NH_4CN$ gidrolizi ammiak gidratining parchalanishi tufayli ammiak $NH_3$ va suv $H_2O$ hosil boʻlishi hisobiga sezilarli darajada kuchayadi:

$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3·H_2O+HCN.$

$NH_3()↖(⇄)H_2$

Tuzlarning gidrolizi

Shartli belgilar:

Gidrolizni bostirish (gidrolizlanadigan tuz miqdorini sezilarli darajada kamaytirish) quyidagi amallarni bajarish orqali amalga oshirilishi mumkin:

a) erigan moddaning konsentratsiyasini oshirish;

b) eritmani sovutish (gidrolizni kamaytirish uchun tuz eritmalarini konsentrlangan holda va past haroratlarda saqlash kerak);

v) gidroliz mahsulotlaridan birini eritmaga kiritish; masalan, gidroliz natijasida muhit kislotali bo'lsa, eritmani kislotalash yoki ishqoriy bo'lsa, ishqorlash.

Gidrolizning ma'nosi

Tuzlarning gidrolizi ham amaliy, ham biologik ahamiyatga ega. Qadim zamonlarda ham kul yuvish vositasi sifatida ishlatilgan. Kul tarkibida kaliy karbonat $K_2CO_3$ mavjud bo'lib, u suvda anionga gidrolizlanadi; gidroliz jarayonida hosil bo'lgan $OH^(-)$ ionlari tufayli suvli eritma sovun bo'lib qoladi.

Hozirgi kunda kundalik hayotda biz sovun, kir yuvish kukunlari va boshqa yuvish vositalaridan foydalanamiz. Sovunning asosiy komponenti yuqori yog'li karboksilik kislotalarning natriy va kaliy tuzlari: stearatlar, palmitatlar, gidrolizlanadi.

Natriy stearati $C_(17)H_(35)COONa$ gidrolizi quyidagi ionli tenglama bilan ifodalanadi:

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

bular. eritma bir oz ishqoriy muhitga ega.

Noorganik kislotalarning tuzlari (fosfatlar, karbonatlar) kir yuvish kukunlari va boshqa yuvish vositalarining tarkibiga maxsus qo'shiladi, ular atrof-muhitning pH darajasini oshirish orqali tozalash ta'sirini kuchaytiradi.

Eritmaning zarur ishqoriy muhitini yaratuvchi tuzlar fotografik ishlab chiqaruvchida mavjud. Bular natriy karbonat $Na_2CO_3$, kaliy karbonat $K_2CO_3$, boraks $Na_2B_4O_7$ va anionda gidrolizlanadigan boshqa tuzlardir.

Tuproqning kislotaligi etarli bo'lmasa, o'simliklar xloroz deb ataladigan kasallikni rivojlantiradi. Uning belgilari barglarning sarg'ayishi yoki oqarishi, o'sish va rivojlanishning kechikishi. Agar $pH_(tuproq) > 7,5$ boʻlsa, unga ammoniy sulfatli oʻgʻit $(NH_4)_2SO_4$ qoʻshiladi, bu tuproqda sodir boʻladigan kation gidrolizlanishi natijasida kislotalilikni oshirishga yordam beradi:

$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3·H_2O$

Bizning tanamizni tashkil etuvchi ayrim tuzlarning gidrolizlanishining biologik roli bebahodir. Masalan, qonda natriy bikarbonat va natriy vodorod fosfat tuzlari mavjud. Ularning roli atrof-muhitning ma'lum bir reaktsiyasini saqlab qolishdir. Bu gidroliz jarayonlari muvozanatining o'zgarishi tufayli yuzaga keladi:

$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$

$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$

Agar qonda $H^(+)$ ionlari ortiqcha boʻlsa, ular $OH^(-)$ gidroksid ionlari bilan bogʻlanadi va muvozanat oʻngga siljiydi. $OH^(-)$ gidroksid ionlarining ortiqcha miqdori bilan muvozanat chapga siljiydi. Shu sababli, sog'lom odamning qonining kislotaligi biroz o'zgarib turadi.

Yana bir misol: inson tupurigida $HPO_4^(2-)$ ionlari mavjud. Ularning yordami bilan og'iz bo'shlig'ida ma'lum bir muhit saqlanadi ($pH=7-7,5$).

Gidroliz - moddalarning suv bilan o'zaro ta'siri, buning natijasida eritma muhiti o'zgaradi.

Kuchsiz elektrolitlarning kationlari va anionlari suv bilan oʻzaro taʼsirlashib, barqaror, ozgina ajraladigan birikmalar yoki ionlar hosil qilishga qodir, buning natijasida eritma muhiti oʻzgaradi. Gidroliz tenglamalarida suv formulalari odatda H‑OH sifatida yoziladi. Suv bilan reaksiyaga kirishganda kuchsiz asoslar kationlari suvdan gidroksil ionlarini olib tashlaydi va eritmada ortiqcha H+ hosil bo'ladi. Eritma muhiti kislotali bo'ladi. Kuchsiz kislotalar anionlari suvdan H + ni tortadi va muhitning reaksiyasi ishqoriy bo'ladi.

Noorganik kimyoda ko'pincha tuzlarning gidrolizi bilan shug'ullanish kerak, ya'ni. tuz ionlarining suv molekulalari bilan ularning erishi jarayonida almashinuv o'zaro ta'siri bilan. Gidrolizning 4 ta varianti mavjud.

1. Tuz kuchli asos va kuchli kislotadan hosil bo'ladi.

Bu tuz amalda gidrolizga uchramaydi. Bunda tuz ionlari ishtirokida suvning dissotsilanish muvozanati deyarli buzilmaydi, shuning uchun pH = 7, muhit neytral hisoblanadi.

Na + + H 2 O Cl ‑ + H 2 O

2. Agar tuz kuchli asosning kationi va kuchsiz kislotaning anionidan hosil bo'lsa, u holda anionda gidroliz sodir bo'ladi.

Na 2 CO 3 + HOH $\chap o'ng tomonda$ NaHCO 3 + NaOH

Eritmada OH - ionlari to'planganligi sababli, muhit ishqoriy, pH>7.

3. Agar tuz kuchsiz asosning kationi va kuchli kislotaning anionidan hosil bo'lsa, u holda kation bo'ylab gidroliz sodir bo'ladi.

Cu 2+ + HOH $\chap o'ng yo'l$ CuOH + + H +

SuCl 2 + HOH $\chap o'ng yo'l$ CuOHCl + HCl

Eritmada H + ionlari to'planganligi sababli, muhit kislotali, pH<7.

4. Kuchsiz asos kationi va kuchsiz kislota anioni hosil qilgan tuz kation ham, anion ham gidrolizlanadi.

CH 3 COONH 4 + HOH $\chap o'ngda$ NH 4 OH + CH 3 COOH

CH 3 COO ‑ + + HOH $\chap o'ngda$ NH 4 OH + CH 3 COOH

Bunday tuzlarning eritmalari yoki ozgina kislotali yoki ozgina gidroksidi muhitga ega, ya'ni. pH qiymati 7 ga yaqin. Muhitning reaktsiyasi kislota va asosning dissotsilanish konstantalari nisbatiga bog'liq. Juda kuchsiz kislota va asoslar hosil qilgan tuzlarning gidrolizlanishi amalda qaytmas. Bular asosan alyuminiy, xrom va temirning sulfidlari va karbonatlaridir.

Al 2 S 3 + 3HOH $\chap o'ng strelka$ 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Tuz eritmasining muhitini aniqlashda eritma muhiti kuchli komponent bilan aniqlanishini hisobga olish kerak. Agar tuz kuchli elektrolit bo'lgan kislotadan hosil bo'lsa, eritma kislotali bo'ladi. Agar asos kuchli elektrolit bo'lsa, u ishqoriydir.

Misol. Eritma ishqoriy muhitga ega

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

1) Pb(NO 3) 2 qo'rg'oshin (II) nitrat. Tuz zaif asosdan hosil bo'ladi va kuchli kislota, yechim muhitini bildiradi nordon.

2) Na 2 CO 3 natriy karbonat. Tuz hosil bo'ldi mustahkam poydevor va kuchsiz kislota, ya'ni eritma muhiti ishqoriy.

3) NaCl; 4) NaNO 3 Tuzlar kuchli asos NaOH va kuchli HCl va HNO 3 kislotalaridan hosil bo'ladi. Eritma muhiti neytraldir.

To'g'ri javob 2) Na 2 CO 3

Indikator qog'oz tuz eritmalariga botirildi. NaCl va NaNO 3 eritmalarida rangi o'zgarmadi, bu eritma muhitini bildiradi neytral. Eritmada Pb(NO 3) 2 qizil rangga aylanadi, eritma muhiti nordon. Eritmada Na 2 CO 3 ko'k rangga aylanadi, eritma muhiti ishqoriy.

Erituvchidagi moddalar eritmasining reaktsiyasi uch xil bo'lishi mumkin: neytral, kislotali va ishqoriy. Reaksiya eritmadagi vodorod ionlarining H + konsentratsiyasiga bog'liq.

Toza suv juda oz miqdorda H + ionlariga va gidroksil ionlariga OH - ga dissotsilanadi.

pH qiymati

Vodorod indeksi vodorod ionlarining kontsentratsiyasini ifodalashning qulay va umumiy qabul qilingan usulidir. Toza suv uchun H + ning konsentratsiyasi OH konsentratsiyasiga teng - va H + va OH - konsentrasiyalarining litr uchun gramm-ionlarda ifodalangan mahsuloti 1,10 -14 ga teng doimiy qiymatdir.

Ushbu mahsulotdan vodorod ionlarining konsentratsiyasini hisoblash mumkin: =√1,10 -14 =10 -7 /g-ion/l/.

Bu muvozanat /"neytral"/ holati odatda pH 7/p - konsentratsiyaning manfiy logarifmi, H - vodorod ionlari, 7 - qarama-qarshi belgili ko'rsatkich/ bilan belgilanadi.

pH 7 dan yuqori bo'lgan eritma ishqoriydir, unda H + ionlari OH - ga qaraganda kamroq; pH 7 dan kam bo'lgan eritma kislotali bo'lib, u OH - dan ko'ra ko'proq H + ionlarini o'z ichiga oladi.

Amalda ishlatiladigan suyuqliklar vodorod ionlarining konsentratsiyasiga ega bo'lib, odatda pH oralig'ida 0 dan 1 gacha o'zgarib turadi.

Ko'rsatkichlar

Ko'rsatkichlar eritmadagi vodorod ionlarining konsentratsiyasiga qarab rangini o'zgartiradigan moddalardir. Ko'rsatkichlar yordamida atrof-muhitning reaktsiyasi aniqlanadi. Eng mashhur ko'rsatkichlar bromobenzol, bromotimol, fenolftalein, metil apelsin va boshqalardir. Ko'rsatkichlarning har biri ma'lum pH chegaralarida ishlaydi. Masalan, bromotimol pH 6,2 da sariq rangdan pH 7,6 da ko‘k rangga o‘zgaradi; neytral qizil indikator - pH 6,8 da qizildan pH 8 da sariq ranggacha; bromobenzol - pH 4,0 da sariqdan pH 5,6 da ko‘k ranggacha; fenolftalein - pH 8,2 da rangsizdan pH 10,0 da binafsha ranggacha va boshqalar.

Ko'rsatkichlarning hech biri 0 dan 14 gacha bo'lgan butun pH shkalasida ishlamaydi. Biroq, tiklash amaliyotida kislotalar yoki ishqorlarning yuqori konsentratsiyasini aniqlash kerak emas. Ko'pincha har ikki yo'nalishda neytraldan 1 - 1,5 pH birliklari og'ishlari mavjud.

Qayta tiklash amaliyotida atrof-muhitning reaktsiyasini aniqlash uchun betaraflikdan eng kichik og'ishlarni ko'rsatadigan tarzda tanlangan turli ko'rsatkichlar aralashmasi qo'llaniladi. Bu aralash "universal ko'rsatkich" deb ataladi.

Universal indikator shaffof apelsin suyuqlikdir. Atrof muhitning ishqoriylik tomon ozgina o'zgarishi bilan indikator eritmasi yashil rangga ega bo'ladi, ishqoriylik oshishi bilan u ko'k rangga aylanadi. Sinov suyuqligining ishqoriyligi qanchalik katta bo'lsa, ko'k rang shunchalik qizg'in bo'ladi.

Atrof muhitning kislotalikka nisbatan ozgina o'zgarishi bilan universal indikatorning eritmasi pushti rangga aylanadi, kislotalilik oshishi bilan - qizil (karmin yoki dog'li rang).

Rasmlardagi atrof-muhitning reaktsiyasidagi o'zgarishlar ularning mog'orga zarar etkazishi natijasida yuzaga keladi; O'zgarishlar ko'pincha yorliqlar ishqoriy elim (kazein, ofis elim va boshqalar) bilan yopishtirilgan joylarda uchraydi.

Tahlil qilish uchun sizga universal indikatorga qo'shimcha ravishda distillangan suv, toza oq filtr qog'ozi va shisha tayoq kerak bo'ladi.

Tahlilning borishi

Filtr qog'oziga bir tomchi distillangan suv qo'yiladi va namlanadi. Ushbu tomchining yonida ikkinchi tomchi qo'llaniladi va sinov maydoniga qo'llaniladi. Yaxshiroq aloqa qilish uchun tepada ikkinchi tomchi bo'lgan qog'oz shisha tokcha bilan ishqalanadi. Keyin suv tomchilari joylarida filtr qog'oziga bir tomchi universal indikator qo'llaniladi. Suvning birinchi tomchisi nazorat vazifasini bajaradi, uning rangi sinov maydonidan eritma ichiga namlangan tomchi bilan taqqoslanadi. Nazorat tushishi bilan rangning nomuvofiqligi o'zgarishni ko'rsatadi - muhitning neytral bo'lishdan og'ishi.

İŞQORLI MUHITNI NEYTRALLASHTIRISH

Davolangan joy sirka yoki limon kislotasining 2% suvli eritmasi bilan namlanadi. Buning uchun oz miqdorda paxta momig'ini cımbız atrofiga o'rang, kislota eritmasida namlang, uni siqib chiqaring va ko'rsatilgan joyga qo'llang.

Reaktsiya tekshirib ko'ring universal ko'rsatkich!

Jarayon butun maydon to'liq zararsizlanguncha davom etadi.

Bir hafta o'tgach, atrof-muhitni tekshirishni takrorlash kerak.

KISLOTLI ORTANI NEYTRALLASHTIRISH

Tozalangan maydon ammoniy oksidi gidrat /ammiakning 2% li suvli eritmasi bilan namlanadi. Neytrallash jarayoni ishqoriy muhitdagi kabi.

Atrof-muhitni tekshirish bir haftadan keyin takrorlanishi kerak.

OGOHLANTIRISH: Neytralizatsiya jarayoni katta e'tibor talab qiladi, chunki haddan tashqari davolash ishlov berilgan hududning peroksidlanishi yoki ishqorlanishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, eritmalardagi suv tuvalning qisqarishiga olib kelishi mumkin.

Biz universal indikatorning ma'lum tuzlarning eritmalariga ta'sirini o'rganamiz

Ko'rib turganimizdek, birinchi eritmaning muhiti neytral (pH = 7), ikkinchisi kislotali (pH)< 7), третьего щелочная (рН >7). Bunday qiziqarli faktni qanday izohlashimiz mumkin? 🙂

Birinchidan, pH nima ekanligini va u nimaga bog'liqligini eslaylik.

pH - vodorod indeksi, eritmadagi vodorod ionlari konsentratsiyasining o'lchovidir (lotincha potentia hydrogeni so'zlarining birinchi harflariga ko'ra - vodorodning kuchi).

pH litr uchun mollarda ifodalangan vodorod ioni kontsentratsiyasining manfiy kasrli logarifmi sifatida hisoblanadi:

25 ° C haroratda toza suvda vodorod ionlari va gidroksid ionlarining konsentratsiyasi bir xil va 10 -7 mol / l (pH = 7) ni tashkil qiladi.

Eritmadagi ikkala turdagi ionlarning kontsentratsiyasi teng bo'lsa, eritma neytral hisoblanadi. Qachon > eritma kislotali, qachon > ishqoriy.

Tuzlarning ba'zi suvli eritmalarida vodorod ionlari va gidroksid ionlari kontsentratsiyasi tengligining buzilishiga nima sabab bo'ladi?

Gap shundaki, uning ionlaridan biri ( yoki ) tuz ionlari bilan bir oz dissotsiatsiyalangan, kam eriydigan yoki uchuvchan mahsulot hosil bo'lishi bilan bog'lanishi tufayli suv dissotsiatsiyasi muvozanatining siljishi mavjud. Bu gidrolizning mohiyatidir.

- bu tuz ionlarining suv ionlari bilan kimyoviy o'zaro ta'siri bo'lib, zaif elektrolit - kislota (yoki kislota tuzi) yoki asos (yoki asosiy tuz) hosil bo'lishiga olib keladi.

"Gidroliz" so'zi suv bilan parchalanishni anglatadi ("gidro" - suv, "lizis" - parchalanish).

Qaysi tuz ionining suv bilan o'zaro ta'siriga qarab, gidrolizning uch turi ajratiladi:

kation bilan gidroliz (faqat kation suv bilan reaksiyaga kirishadi);
anion bilan gidroliz (faqat anion suv bilan reaksiyaga kirishadi);
qo'shma gidroliz - kationda va anionda gidroliz (kation ham, anion ham suv bilan reaksiyaga kirishadi).

Har qanday tuzni asos va kislotaning o'zaro ta'siridan hosil bo'lgan mahsulot deb hisoblash mumkin:

Tuzning gidrolizi - uning ionlarining suv bilan o'zaro ta'siri, kislotali yoki ishqoriy muhitning paydo bo'lishiga olib keladi, lekin cho'kma yoki gaz hosil bo'lishi bilan birga kelmaydi.
Gidroliz jarayoni faqat ishtirokida sodir bo'ladi eriydi tuzlar va ikki bosqichdan iborat:
1)dissotsiatsiya eritmadagi tuzlar - qaytarilmas reaktsiya (ajralish darajasi yoki 100%);
2) aslida , ya'ni. tuz ionlarining suv bilan o'zaro ta'siri, - qaytariladigan reaktsiya (gidroliz darajasi ˂ 1 yoki 100%)
1 va 2-bosqichlar tenglamalari - ularning birinchisi qaytarilmas, ikkinchisi qaytarilmas - siz ularni qo'sha olmaysiz!
E'tibor bering, tuzlar kationlar tomonidan hosil bo'ladi ishqorlar va anionlar kuchli kislotalar gidrolizga uchramaydi, faqat suvda eriganida dissotsilanadi. KCl, NaNO 3, NaSO 4 va BaI tuzlarining eritmalarida, muhit neytral.

Anion bilan gidroliz

O'zaro ta'sir bo'lgan taqdirda anionlar suv bilan erigan tuz jarayon deyiladi tuzning anionda gidrolizi.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (dissosiatsiya)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (gidroliz)
KNO 2 tuzining dissotsiatsiyasi to'liq sodir bo'ladi, NO 2 anionining gidrolizi juda kichik darajada sodir bo'ladi (0,1 M eritma uchun - 0,0014%), ammo bu eritmaning bo'lishi uchun etarli. ishqoriy(gidroliz mahsulotlari orasida OH - ion mavjud), tarkibida mavjud p H = 8.14.
Anionlar faqat gidrolizga uchraydi zaif kislotalar (bu misolda nitrit ioni NO 2, kuchsiz azot kislotasi HNO 2 ga mos keladi). Kuchsiz kislota anioni suvda mavjud bo'lgan vodorod kationini o'ziga tortadi va bu kislota molekulasini hosil qiladi, gidroksid ioni esa erkin qoladi:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Misollar:
a) NaClO = Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 — + OH —
d) K 3 PO 4 = 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH —
e) BaS = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS — + OH —
E'tibor bering, misollarda (c-e) siz suv molekulalari sonini ko'paytira olmaysiz va gidroanionlar o'rniga (HCO 3, HPO 4, HS) tegishli kislotalarning formulalarini yozing (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). Gidroliz teskari reaktsiya bo'lib, u "oxirigacha" (kislota hosil bo'lgunga qadar) davom eta olmaydi.
Agar H 2 CO 3 kabi beqaror kislota uning tuzi NaCO 3 eritmasida hosil bo'lsa, u holda eritmadan CO 2 gazining chiqishi kuzatiladi (H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O). Biroq, soda suvda eritilganda, gaz evolyutsiyasisiz shaffof eritma hosil bo'ladi, bu faqat HCO 3 uglerod kislotasi gidranionlarining eritmasida paydo bo'lishi bilan anionning gidrolizlanishining to'liq emasligidan dalolat beradi.
Tuzning anion bilan gidrolizlanish darajasi gidroliz mahsuloti - kislotaning dissotsilanish darajasiga bog'liq. Kislota qanchalik zaif bo'lsa, gidroliz darajasi shunchalik yuqori bo'ladi. Masalan, CO 3 2-, PO 4 3- va S 2- ionlari NO 2 ioniga qaraganda koʻproq gidrolizlanadi, chunki H 2 CO 3 va H 2 S ning dissotsiatsiyasi 2-bosqichda, H 3. PO 4 3-bosqichda HNO 2 kislotasining dissotsiatsiyasidan sezilarli darajada kamroq davom etadi. Shuning uchun eritmalar, masalan, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 va BaS bo'ladi yuqori ishqoriy(soda teginish uchun qanchalik sovun ekanligini ko'rish oson) .

Eritmadagi OH ionlarining ortiqcha miqdorini indikator bilan osongina aniqlash yoki maxsus asboblar (pH metr) bilan o'lchash mumkin.
Agar anion bilan kuchli gidrolizlangan tuzning konsentrlangan eritmasida,
masalan, Na 2 CO 3, alyuminiy qo'shing, keyin ikkinchisi (amfoterlik tufayli) ishqor bilan reaksiyaga kirishadi va vodorodning chiqishi kuzatiladi. Bu gidrolizning qo'shimcha dalilidir, chunki biz soda eritmasiga NaOH ishqorini qo'shmaganmiz!

O'rta kuchli kislotalarning tuzlariga alohida e'tibor bering - ortofosforik va oltingugurt. Birinchi bosqichda bu kislotalar yaxshi dissotsiatsiyalanadi, shuning uchun ularning kislotali tuzlari gidrolizga uchramaydi va bunday tuzlarning eritma muhiti kislotali (tuzda vodorod kationi mavjudligi sababli). O'rta tuzlar esa anionda gidrolizlanadi - muhit ishqoriydir. Demak, gidrosulfitlar, vodorod fosfatlar va dihidrogen fosfatlar anionda gidrolizlanmaydi, muhit kislotali. Sulfitlar va fosfatlar anion bilan gidrolizlanadi, muhit ishqoriydir.

Kation bilan gidroliz

Erigan tuz kationi suv bilan o'zaro ta'sirlashganda, jarayon deyiladi
kationda tuzning gidrolizi

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 − (dissosiatsiya)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (gidroliz)

Ni(NO 3) 2 tuzining dissotsiatsiyasi to'liq sodir bo'ladi, Ni 2+ kationining gidrolizi juda kichik darajada sodir bo'ladi (0,1 M eritma uchun - 0,001% ga), lekin bu muhitning kislotali bo'lishi uchun etarli. (H + ioni gidroliz mahsulotlari orasida mavjud).

Faqat yomon eriydigan asosiy va amfoter gidroksidlarning kationlari va ammoniy kationlari gidrolizga uchraydi. NH4+. Metall kation gidroksid ionini suv molekulasidan ajratib, H+ vodorod kationini chiqaradi.

Gidroliz natijasida ammoniy kationi kuchsiz asos - ammiak gidrat va vodorod kationini hosil qiladi:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

E'tibor bering, siz suv molekulalari sonini ko'paytira olmaysiz va gidroksokatsiyalar (masalan, NiOH +) o'rniga gidroksid formulalarini (masalan, Ni(OH) 2) yoza olmaysiz. Agar gidroksidlar hosil bo'lgan bo'lsa, u holda tuz eritmalaridan cho'kma hosil bo'ladi, bu kuzatilmaydi (bu tuzlar shaffof eritmalar hosil qiladi).
Haddan tashqari vodorod kationlarini indikator bilan osongina aniqlash yoki maxsus qurilmalar bilan o'lchash mumkin. Kation tomonidan kuchli gidrolizlangan tuzning konsentrlangan eritmasiga magniy yoki rux qo'shiladi va ikkinchisi kislota bilan reaksiyaga kirishib, vodorodni chiqaradi.

Agar tuz erimaydigan bo'lsa, unda gidroliz bo'lmaydi, chunki ionlar suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi.

Izohlar va yechimlar bilan topshiriqlar

Oldingi yillarda ushbu kontent elementini o'zlashtirish ko'p tanlovli topshiriqlar (asosiy qiyinchilik darajasi) bilan sinovdan o'tkazildi. Mana shunday vazifalarga misollar.

39-misol. Suvli eritma kislotali reaktsiyaga ega

1) kaltsiy nitrat

2) stronsiy xlorid

3) alyuminiy xlorid

4) seziy sulfat

Kuchsiz asos va kuchli kislota (kation bilan gidroliz) natijasida hosil bo'lgan o'rta tuzlar kislotali reaktsiyaga ega ekanligini eslaylik. Taklif etilgan javoblar orasida shunday tuz bor - bu alyuminiy xlorid. Demak, uning eritmasi muhiti kislotali:

40-misol. Temir (III) sulfatning suvli eritmalari va

1) kaltsiy nitrat

2) stronsiy xlorid

3) mis xlorid

4) seziy sulfat

Temir (III) sulfatning suvli muhiti zaif asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan barcha tuzlarda bo'lgani kabi kislotali hisoblanadi:

Javob variantlarida faqat bitta shunga o'xshash tuz mavjud - mis xlorid. Demak, uning eritmasi muhiti ham kislotali:

2017 yilgi imtihon varaqasida ushbu tarkib elementi bo'yicha bilimlar murakkablik darajasi yuqori bo'lgan vazifalar (qisqa javoblar) bilan sinovdan o'tkaziladi. Mana shunday vazifalarga misollar.

41-misol. Tuz nomini uning suvli eritmasining reaksiyasiga moslang.

Suvli tuz eritmasining muhiti uning gidrolizlanish turiga (agar iloji bo'lsa) qarab belgilanadi. Keling, taklif qilingan tuzlarning har birining gidroliziga bo'lgan munosabatni ko'rib chiqaylik.

A) Kaliy nitrat KNO 3 kuchli kislota va kuchli asos tuzi. Ushbu tarkibdagi tuzlar gidrolizga uchramaydi. Bu tuzning suvdagi eritmasi muhiti neytral (A-2).

B) Alyuminiy sulfat Al 2 (SO 4) 3 — kuchli sulfat kislota va kuchsiz asos (alyuminiy gidroksid) taʼsirida hosil boʻlgan tuz. Shunday qilib, tuz kationda gidrolizga uchraydi:

H + ionlarining to'planishi natijasida tuz eritmasi muhiti kislotali bo'ladi (B-1).

B) Kaliy sulfid K 2 S kuchli asos va juda kuchsiz gidrosulfid kislotadan hosil bo'ladi. Bunday tuzlar anionda gidrolizlanadi:

OH ionlarining to'planishi natijasida tuz eritmasining muhiti ishqoriy bo'ladi (B-3).

D) Natriy ortofosfat Na 3 PO 4 kuchli asos va ancha kuchsiz ortofosfor kislotadan hosil bo'ladi. Shunday qilib, tuz anionda gidrolizlanadi:

OH ionlarining to'planishi natijasida tuz eritmasining muhiti ishqoriy (G-3) bo'ladi.

Xulosa qiling. Birinchi eritma neytral, ikkinchisi kislotali, oxirgi ikkitasi ishqoriydir.

To'g'ri javobni olish uchun biz birinchi navbatda ushbu tuzlarni hosil qiluvchi kislotalar va asoslarning tabiatini aniqlaymiz.

A) BeSO 4 kuchsiz asos va kuchli sulfat kislotadan hosil bo’ladi, bunday tuzlar kationda gidrolizga uchraydi.

B) KNO 2 kuchli asos va kuchsiz azot kislotadan hosil bo'ladi, bunday tuzlar anionda gidrolizlanadi.

B) Pb(NO 3) 2 kuchsiz asos va kuchli nitrat kislotadan hosil bo'ladi, bunday tuzlar kationda gidrolizga uchraydi.

D) CuCl 2 kuchsiz asos va kuchli xlorid kislotadan hosil bo'ladi, bunday tuzlar kationda gidrolizlanadi.

To'g'ri javobni olish uchun tavsiya etilgan tuzlarni hosil qiluvchi kislotalar va asoslarning tabiatini aniqlaymiz:

A) litiy sulfid Li 2 S - kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuz, anionda gidrolizga uchraydi;

B) kaliy xlorat KClO 3 - kuchli asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan va gidrolizga uchramaydigan tuz;

B) ammoniy nitrit NH 4 NO 2 - kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuz, gidroliz ham kationda, ham anionda sodir bo'ladi;

D) natriy propionat C 3 H 7 COONa - kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuz, anion bo'ylab gidroliz sodir bo'ladi.

A	B	IN	G

O'qish foydali bo'lishi mumkin: