Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС


Химия
Реферат - Гидролиз
6




Реферат

на тему:

"Гидролиз"

Определение гидролиза

Гидролиз - это химическая реакция ионного обмена между водой и растворенным в ней веществом с образованием слабого электролита. (В общем случае обменное взаимодействие растворенного вещества с растворителем называется - сольволиза).

В большинстве случаев гидролиз сопровождается изменением p раствора.

Большинство реакций гидролиза - обратимы:

Pb (NO3) 2 + H2O L Pb (OH) (NO3) + HNO3

Na2HPO4 + H2O L NaH2PO4 + NaOH

Некоторые реакции гидролиза протекают необратимо:

Al2S3 + 6H2O L 2Al (OH) 3? + 3H2S-

Причиной гидролиза является взаимодействие ионов соли с молекулами воды с гидратной оболочки с образованием малодиссоциированных соединений или ионов.

Способность солей подвергаться гидролизу зависит от двух факторов:

1) свойств ионов, образующих соль

2) внешних факторов.

Отсутствие гидролиза в растворах

Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты (например, LiBr, K2SO4, NaCl4, BaCl, Ca (NO3) 2 и др.). гидролиза не поддаются, потому что ни катион, ни анион соли не могут при взаимодействии с водой образовать молекулы слабых электролитов. Водные растворы таких солей имеют нейтральную реакцию среды (p = 7). Практически не гидролизуются также и труднорастворимые соли (CaCO3, Mg3 (PO4) 2 и др.). Из-за очень низкой концентрации ионов в водных растворах этих солей.

Гидролиз по катиону

Соли слабого основания и сильной кислоты гидролизуются по катиону:

NH4Cl + H2O L NH4OH + HCl

В ионной форме:

NH4 + + H2O L NH4OH + H +

Гидролиз солей, образованных многовалентные катионом протекает ступенчато, через стадии образования основных солей:

1 степень:

Al (NO3) 3 + H2O L Al (OH) (NO3) 2 + HNO3

Al3 + + H2O L [Al (OH)] 2 + + H +

2 степень:

Al (OH) (NO3) 2 + H2O L Al (OH) 2 (NO3) + HNO3

[Al (OH)] 2 + + H2O L [Al (OH) 2] + + H +

3 степень:

Al (OH) 2 (NO3) + H2O L Al (OH) 3 + HNO3

[Al (OH) 2] + + H2O L Al (OH) 3 + H +

Гидролиз протекает достаточно сильно по первой ступени, слабо - по второй ступени и совсем слабо - по третьей ступени (через накопление ионов водорода, процесс смещается в сторону исходных веществ). Более полному гидролизу способствует разведения раствора и повышение температуры. (В этом случае можно учитывать гидролиз и по третьей ступени.)

При гидролизе по катиону реакция раствора кислая p < 7.

Гидролиз по аниону

Соли, образованные сильным основанием и слабой (ассоциированной) кислотой гидролизуются по анионе:

CH3COOK + H2O L CH3COOH + KOH

В ионной форме:

CH3COO-+ H2O L CH3COOH + OH-

Соли многоосновных кислот гидролизуются ступенчато (с образованием кислых солей):

1 степень:

K2CO3 + H2O L KHCO3 + KOH

CO2-3 + H2O L HCO3-+ OH-

2 степень:

KHCO3 + H2O L H2CO3 + KOH

== HCO3-+ H2O L H2CO3 + OH-

Первая ступень гидролиза протекает достаточно сильно, а вторая - слабо, о чем свидетельствует p раствора карбоната и гидрокарбоната калия. (Только при сильном разведении и нагревании следует учитывать гидролиз кислой соли, образующейся). Поскольку при взаимодействии с водой анионов слабых кислот образуются ионы OH-, водные растворы таких солей имеют щелочную реакцию (p> 7).

Гидролиз по катиону и аниону

Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуются и по катиону и по аниону:

CH3COONH4 + H2O L CH3COOH + NH4OH

или в ионной форме:

CH3COO-+ NH4 + + H2O L CH3COOH + NH4OH

Гидролиз таких солей протекает очень сильно, так как в результате его образуются и слабое основание, и слабая кислота.

Реакция среды в этом случае зависит от сравнительной силы основания и кислоты, т.е. от их констант диссоциации (KD).

Если = KD (основания) => KD (кислоты), то p> 7

если KD (основания) < KD (кислоты), то p < 7.

В случае гидролиза CH3COONH4:

KD (NH4OH) = 6,3 • 10-5; KD (CH3COOH) = 1,8 • 10-5

поэтому реакция водного раствора этой соли будет слабощелочной, почти нейтральной (p = 7v8).

Если основание и кислота, образующие соль, являются не только слабыми электролитами, но и малорастворимые или неустойчивы и разлагаются с образованием летучих продуктов, то в этом случае гидролиз соли протекает необратимо:

Al2S3 + 6H2O L 2Al (OH) 3? + 3H2S-

Поэтому сульфид алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только "сухим способом", например, из элементов при высокой температуре:

2Al + 3S = vt | -? = Al2S3

и должен храниться в герметичных сосудах, исключающих попадание влаги.

Реакции обмена, сопровождаемые гидролизом

К числу таких реакций относятся взаимодействия солей двухвалентных катионов (кроме Ca2 +, Sr2 +, Ba2 +) с водными растворами карбонатов натрия или калия, сопровождающиеся образованием осадков менее растворимых основных карбонатов

2Cu (NO3) 2 + 2Na2CO3 + H2O - Cu2 (OH) 2CO3? + 4NaNO3 + CO2-

А также реакции взаимодействия солей Al3 +, Cr3 + и Fe3 + (* При взаимодействии водных растворов солей трехвалентного железа с сульфидами щелочных металлов протекает окислительно-восстановительная реакция: 2Fe3 + + S2-- 2Fe2 + + S0) с водными растворами карбонатов и сульфидов щелочных металлов:

2AlCl + 3Na2CO3 + 3H2O - 2Al (OH) 3? + 3CO2-+ 6NaCl

Cr2 (SO4) 3 + 3Na2S + 6H2O - 2Cr (OH) 3? + 3H2S-+ 3Na2SO4

Количественные характеристики реакции гидролиза

Степень гидролиза (? гидр.) - отношение числа гидролизованных молекул к общему числу растворенных молекул (выражается в процентах):

? гидр. = ([C] гидр. /[C] раств.) • 100%

Степень гидролиза зависит от химической природы кислоты, образующейся при гидролизе (основания) и будет тем больше, чем слабее кислота (основание) (в определенных равных условиях).

Список литературы

Химия в высших учебных заведениях. /Во ред. Хомченко. - К., 1999.

Справочник юного химика. - Харьков, 1983.