O‘zbekiston respublikasi oliy ta’lim vazirligi universitet

2.2. Gidrolizning mohiyati va tuzlarning gidroliz turlari
Ma'ruza Gidrolizning mohiyati va tuzlarning gidroliz turlari. Ma'lumki, o'rta tuzlarning eritmalari atrof-muhitning boshqacha reaktsiyasiga ega: kislotali, ishqoriy, neytral, ammo ularda gidroksil yoki vodorod ionlari bo'lmasa. Nima uchun bu sodir bo'lmoqda? Ushbu hodisaning izohini tuzlarning suv bilan o'zaro ta'siri jarayonida izlash kerak. Gidroliz - moddaning suv yoki tuz gidrolizi bilan parchalanishi, bu tuz ionlarining suv ionlari bilan o'zaro ta'siri bo'lib, zaif elektrolitlar hosil bo'lishiga olib keladi. Tuz gidrolizi neytrallanish reaktsiyasining teskari reaktsiyasidir. Shuning uchun har bir tuzni kuchli va kuchsiz elektrolitlar bo'lgan asos va kislotadan hosil bo'lgan birikma deb hisoblash mumkin.
Shu bilan birga, 4 turdagi tuzlar ajralib turadi. Gidroliz jarayonida kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlar gidroliz mahsulotlari - kislota va asoslarning dissotsilanish darajasiga qarab eritmaga muhit reaksiyasini bildiradi; agar OH ^- ionlari ustun bo'lsa, muhitning reaksiyasi ishqoriy, H ^{+ ionlari} kislotali bo'lsa, ularning soni bir xil bo'lsa, u holda muhit neytral hisoblanadi. Masalan: tuz CH ₃ COONH ₄ . Bu tuzning ionlari bir vaqtning o'zida H ⁺ va OH ^- ionlarini bog'lab , suvning dissotsilanish muvozanatini o'zgartiradi: CH ₃ COO ^- + NH ₄ ⁺ + H ₂ O ^> _< CH ₃ COOH + NH ₄ OH (NH ₃ H ₂ O), neytral muhit, 23-bet. Biroq, suvli eritmalar (NH ₄ ) ₂ S va (NH ₄ ) ₂ CO _{3 reaktsiyalari} zaif ishqoriy -9,2 reaktsiyaga ega, chunki NH _{4 OH} ning dissotsilanish darajasi , HCO ₃ ^- va S ^{2- ionlarining} dissotsilanish darajasidan ko'proq . Gidroliz tenglamasini qisqartirilgan ionli shaklda yozgan ma'qul, ammoniy gidroksid formulasi o'rniga ammiak gidrat formulasini yozgan ma'qul. Qaytariladigan va qaytmas gidroliz.
Ko'pgina tuzlar uchun gidroliz teskari jarayondir. Gidroliz mahsulotlari reaktsiya sferasini tark etganda, gidroliz qaytarilmas tarzda davom etadi, masalan: Al ₂ S ₃ + 6H ₂ O \u003d 2Al (OH) ₃ v + 3H ₂ S (qaytarib bo'lmaydigan gidroliz tenglamalariga teng belgi qo'yiladi) . Gidroliz, uning hududida yomon eriydigan yoki gazsimon mahsulotlar hosil bo'lib, reaktsiya sferasidan chiqariladi, qaytarilmasdir. Gidroliz muvozanatining siljishi, gidroliz darajasi. Gidroliz muvozanatining siljishiga turli omillarning ta'siri analitik kimyoda alohida ionlarni aniqlash, tahlil qilinayotgan eritmalarning kislotalilik va ishqoriyligini tartibga solish, tizimli sifat tahlilida ionlarni ajratish uchun ishlatiladi .
Tuz gidrolizi ularning elektrolitik dissotsilanish jarayonida hosil bo'lgan ionlari suv bilan kuchsiz (bir oz dissotsilangan) elektrolitlar hosil qila olganida sodir bo'ladi. Gidroliz - bu suv va tegishli birikma o'rtasidagi almashinuvning parchalanish reaktsiyasi. Suvda ionlarga ajraladigan tuzlarning gidrolizlanish mexanizmi ionlarning ularning hidratsion qobig'i bilan o'zaro ta'siri bilan belgilanadi. Gidratsiya qobig'ining parchalanish xarakteri va darajasi ionlarning qutblanish ta'siriga bog'liq: bu ta'sir qanchalik kuchli bo'lsa, gidroliz shunchalik kuchli bo'ladi. Kationlar suv molekulalari bilan donor-akseptor bog'i orqali bog'langan. Kationlarning qabul qilish qobiliyati ularning zaryadi ortishi va hajmining kamayishi bilan ortadi. Kuchsiz qabul qiluvchilar (ishqoriy va ishqoriy tuproq metallarining kationlari) muvofiqlashtirilgan suv molekulasining O-H aloqasini amalda qutblantirmaydi.
Bu holda suvning parchalanishi sodir bo'lmaydi: Na ⁺ + HOH - reaktsiya ketmaydi. 2 va 3 zaryadli kationlar (Cu ²⁺ , Fe ^2+, Fe ³⁺ , Al ³⁺ va boshqalar) gidrokso-akva komplekslarini hosil qilish bilan suv molekulalarini parchalaydi. Ortiqcha gidroniy ionlari (H ₃ O) hosil bo'ladi, ya'ni muhit kislotali bo'ladi. Anionlar vodorod bog'lanishi bilan gidratlanadi. Anionning manfiy zaryadi qanchalik katta bo'lsa va o'lchami qanchalik kichik bo'lsa, proton suv molekulasidan shunchalik oson ajralib chiqadi. Ajratilgan proton anionga qo'shiladi. Elektron juftlarining zaif donorlari - bir zaryadlangan ionlar (Cl ^- , Br ^- , I ^- , NO ₃ ^- va boshqalar), shuningdek SO ₄ ^2- , SiF ₆ ^{2- ionlari} suvning sezilarli parchalanishiga olib kelmaydi. Cl ^- +HOH - reaktsiya yo'q.
O'rtacha quvvatli donorlar -2-x va ko'paytiriladigan zaryadlangan anionlar CO ₃ ^2- , PO ₄ ^3- CN ^- - suvning teskari parchalanishiga olib keladi: CO ₃ ^2- + HOH-HCO ₃ ^- +OH ^{- - OH -} ionlarining ortiqcha miqdori paydo bo'ladi , ya'ni. muhit ishqoriy bo'ladi. Bu. tuz gidrolizining umumiy ta'siri kationlar va anionlarning tabiati bilan belgilanadi. 1. Ionlanish jarayonida tuz past qutblanuvchi kationlar va past qutblanuvchi anionlar hosil qilsa, gidroliz amalda sodir bo'lmaydi, muhitning pH qiymati o'zgarmaydi: NaCl- Na ⁺ + Cl ^- , Na ⁺ + HOH-reaksiya ketmaydi. .
2. Gidroliz kislotali muhit hosil bo`lishiga olib keladi, agar tuz ionlanish jarayonida o`rta qutblanuvchi kationlar va past qutblanuvchi anionlar hosil qilsa: CuCl 2 _-Cu 2+ ⁺ 2Cl ^-, Cu ²⁺ +HOH-CuOH ⁺ + H ⁺ , Cl ^- + HOH- reaktsiya sodir bo'lmaydi , molekulyar shaklda CuCl ₂ + HOH-Cu(OH)Cl + HCl.
3. Gidroliz ishqoriy muhit hosil bo`lishiga olib keladi, agar ionlanish jarayonida tuz kuchsiz qutblanuvchi kationlar va o`rta qutblanuvchi anionlar hosil qilsa: Na ₂ CO ₃ -2Na ⁺ +CO ₃ ^2- , 2Na ⁺ + HOH-reaksiya ketmaydi, CO. ₃ ^2- +HOH-HCO ₃ ^- +OH ^- , molekulyar shaklda Na ₂ CO ₃ +HOH-NaHCO ₃ + NaOH.
4. Agar tuz dissotsilanish jarayonida o'rtacha qutblanuvchi kationlar va anionlar hosil qilsa, kam eriydigan asoslar va kuchsiz kislotalar hosil bo'lgan to'liq gidroliz sodir bo'ladi: A1 (CO ₃ ) ₃ + 6H ₂ O-2A1 (OH) ₃ + 3H ₂ CO . ₃ .
Agar kerak bo'lsa, gidroliz jarayonini gidroliz mahsulotlari bilan bir xil ionlarga ega bo'lgan reagentni kiritish yoki haroratni o'zgartirish orqali bostirish mumkin:
SbCl3 + 2H2O = Sb(OH)2Cl + 2HCl; Sb(OH)2Cl=SbOClv+H2O.
Surma xlorid suvda gidrolizlanib, kam eriydigan surma oksoxloridini hosil qiladi va cho‘kma hosil qiladi. Bu holda gidrolizni bostirish uchun eritmaga HC1 qo'shiladi, bu gidroliz muvozanatini chapga siljitadi, bu yog'ingarchilikning oldini olishga imkon beradi va surma eritmada eriydigan xlorid komplekslari shaklida mavjud. Ba'zan gidrolizning chuqurligini oshirish kerak. Hidroliz darajasi h - gidrolizlangan ionlarning n _h boshlang'ich ionlarining umumiy soni n ga nisbatiga teng qiymat h = n _h / n, (birlik kasrlarida yoki foizlarda), u kamayishi bilan ortadi. eritmaning konsentratsiyasi va haroratning oshishi bilan. Tuz eritmalarida gidrolitik jarayonlar gidrolitik muvozanatni o'rnatadi va gidrolitik muvozanat konstantasi K _{h gidrolizning konsentratsiya konstantasi deb ataladi va B} ^- + H ₂ O \u003d HB + OH ^{reaktsiyasining} umumiy holatida K _h nisbati sifatida ifodalanadi. \u003d [HB] [OH ^- ]/[B ^- ].
_h =K _w /K _a , shuning uchun olinadi gidroliz konstantasi anioni gidrolizlanayotgan kislota bilan konjugatsiyalangan asosning asoslik konstantasiga teng. Odatda, tuzning elektrolitik dissotsilanish jarayonida hosil bo`lgan ionlarning juda kichik qismigina gidrolizlanadi, shuning uchun gidroliz darajasi birlikdan ancha kichik: h<<1. Kuchsiz bir asosli to-siz va kuchsiz asosli tuzning gidroliz konstantasi K _{gidrga teng.} \u003d K _H2O / K _kislotasi. , bu erda K _H2O yoki K _w suvning ion mahsuloti [H ₃ O ⁺ ] [OH ^- ], K _{esa kislota.} kuchsiz bir asosli kislotaning dissotsilanish konstantasi. Barcha transformatsiyalar natijasida pH = 7 + 0,5 (pK a - pc b) formulasi bo'yicha kuchsiz monobazik kislotaning anioni gidrolizlanadigan eritmaning pH _qiymatini hisoblash _mumkin . Kuchsiz asos kationining gidrolizi pH, masalan, ammoniy kationi NH ₄ ⁺ bo'lgan ammoniy tuzlari eritmalarida : NH ₄ ⁺ + H ₂ O \u003d H ₃ O ⁺ + NH _{3 , ilgari NH 4} deb yozilar edi. ⁺ + H ₂ O \u003d NH ₄ OH + H ⁺ .
Umumiy holatda, VH ⁺ +H ₂ O \u003d B + H ₃ O ⁺ . Va pH \u003d 7-0,5 (pK _b - rs _a ). Umumiy holatda kuchsiz asos BOH ning B+ kationining gidrolizlanishi tenglamasi: B ⁺ +2H ₂ O=BOH +H ₃ O ⁺ . Kuchsiz monokislota asos BOH va anion A ning B ⁺ kationidan hosil bo'lgan VA tuzining gidrolizlanishida ^- kuchsiz bir asosli kislota HA. Kuchli elektrolit sifatida suvli eritmadagi VA tuzi to'liq BA> B ⁺ + A ^{- ionlariga parchalanadi} , ular gidrolizlanadi: B ⁺ + 2H ₂ O \u003d BOH + H ₃ O ⁺ va A ^- + H ₂ O \ u003d HA + OH ^- bu holda pH ni quyidagi formula bo'yicha hisoblash: pH?0,5 (pK _w + pK _a - pK _b ), bu erda K _a va K _b mos ravishda kuchsiz kislota HA ning ionlanish konstantalari va Bronsted-Lowri protolitik nazariyasi ma'nosida konjugat bo'lmagan zaif asosli BOH.