ตัวกลางจะมีสภาพเป็นกรดเมื่อเกลือละลาย

ภาษารัสเซีย

เพื่อให้เข้าใจว่าการไฮโดรไลซิสของเกลือคืออะไร ก่อนอื่นให้เราจำไว้ว่ากรดและด่างแยกตัวออกจากกันอย่างไร

สิ่งที่กรดทั้งหมดมีเหมือนกันก็คือ เมื่อพวกมันแยกตัวออกจากกัน ไฮโดรเจนไอออนบวก (H +) จะถูกสร้างขึ้น ในขณะที่เมื่ออัลคาไลทั้งหมดแยกออกจากกัน ไอออนของไฮดรอกไซด์ (OH -) จะถูกสร้างขึ้นเสมอ

ในเรื่องนี้หากในสารละลายมี H + ไอออนมากกว่าด้วยเหตุผลใดเหตุผลหนึ่งแสดงว่าสารละลายนั้นมีปฏิกิริยาที่เป็นกรดของตัวกลางหาก OH - - ปฏิกิริยาอัลคาไลน์ของตัวกลาง

หากทุกอย่างชัดเจนด้วยกรดและด่าง แล้วตัวกลางจะเกิดปฏิกิริยาอะไรในสารละลายเกลือ?

เมื่อมองแวบแรกก็ควรจะเป็นกลางเสมอ และจริงๆ แล้ว ไฮโดรเจนไอออนบวกหรือไฮดรอกไซด์ไอออนส่วนเกินมาจากไหนในสารละลายโซเดียมซัลไฟด์? โซเดียมซัลไฟด์เองเมื่อแยกตัวออกไม่ก่อให้เกิดไอออนประเภทใดประเภทหนึ่ง:

นา 2 ส = 2นา + + ส 2-

อย่างไรก็ตาม หากคุณมีสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ โซเดียมคลอไรด์ ซิงค์ไนเตรต และเครื่องวัด pH แบบอิเล็กทรอนิกส์ (อุปกรณ์ดิจิทัลสำหรับระบุความเป็นกรดของตัวกลาง) อยู่ตรงหน้า คุณจะพบกับปรากฏการณ์ที่ผิดปกติ อุปกรณ์จะแสดงให้คุณเห็นว่าค่า pH ของสารละลายโซเดียมซัลไฟด์มากกว่า 7 กล่าวคือ มีไฮดรอกไซด์ไอออนมากเกินไปอย่างเห็นได้ชัด ตัวกลางของสารละลายโซเดียมคลอไรด์จะเป็นกลาง (pH = 7) และสารละลาย Zn (NO 3) 2 จะเป็นกรด

สิ่งเดียวที่ตรงตามความคาดหวังของเราคือสภาพแวดล้อมของสารละลายโซเดียมคลอไรด์ เธอกลายเป็นคนเป็นกลางตามที่คาดไว้

แต่ไอออนไฮดรอกไซด์ส่วนเกินในสารละลายโซเดียมซัลไฟด์และไอออนบวกของไฮโดรเจนในสารละลายซิงค์ไนเตรตมาจากไหน?

ลองคิดดูสิ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ เราต้องเข้าใจประเด็นทางทฤษฎีต่อไปนี้

เกลือใดๆ ก็ตามถือได้ว่าเป็นผลคูณของปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบส กรดและเบสแบ่งออกเป็นชนิดเข้มข้นและชนิดอ่อน ให้เราระลึกว่ากรดและเบสที่มีระดับการแยกตัวออกใกล้ 100% เรียกว่าเข้มข้น

หมายเหตุ: ซัลเฟอร์ (H 2 SO 3) และฟอสฟอริก (H 3 PO 4) มักถูกจัดว่าเป็นกรดที่มีความแรงปานกลาง แต่เมื่อพิจารณาถึงงานไฮโดรไลซิสก็ควรจัดประเภทเป็นกรดอ่อน

สารตกค้างที่เป็นกรดของกรดอ่อนสามารถทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำแบบย้อนกลับได้โดยกำจัดไฮโดรเจนไอออนบวก H + ออกจากพวกมัน ตัวอย่างเช่น ซัลไฟด์ไอออนซึ่งเป็นสารตกค้างที่เป็นกรดของกรดไฮโดรเจนซัลไฟด์อ่อนจะมีปฏิกิริยากับมันดังนี้:

HS - + H 2 O ↔ H 2 S + OH -

อย่างที่คุณเห็นอันเป็นผลมาจากปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดไอออนไฮดรอกไซด์ส่วนเกินซึ่งมีหน้าที่ในปฏิกิริยาอัลคาไลน์ของตัวกลาง นั่นคือสารตกค้างที่เป็นกรดของกรดอ่อนจะเพิ่มความเป็นด่างของสิ่งแวดล้อม ในกรณีของสารละลายเกลือที่มีสารตกค้างที่เป็นกรดนั้นว่ากันว่าสำหรับพวกมันก็มี การไฮโดรไลซิสของไอออน.

สารตกค้างที่เป็นกรดของกรดแก่ซึ่งต่างจากกรดอ่อนจะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ นั่นคือไม่ส่งผลต่อค่า pH ของสารละลายที่เป็นน้ำ ตัวอย่างเช่น คลอไรด์ไอออนซึ่งเป็นสารตกค้างที่เป็นกรดของกรดไฮโดรคลอริกชนิดเข้มข้น จะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ:

นั่นคือคลอไรด์ไอออนไม่ส่งผลต่อค่า pH ของสารละลาย

ในบรรดาไอออนบวกของโลหะ มีเพียงไอออนที่ตรงกับเบสอ่อนเท่านั้นที่สามารถโต้ตอบกับน้ำได้ ตัวอย่างเช่น ไอออนบวก Zn 2+ ซึ่งสอดคล้องกับซิงค์ไฮดรอกไซด์เบสอ่อน ในสารละลายเกลือสังกะสีที่เป็นน้ำ กระบวนการต่อไปนี้เกิดขึ้น:

สังกะสี 2+ + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

สังกะสี(OH) + + H 2 O ↔ สังกะสี(OH) + + H +

ดังที่เห็นได้จากสมการข้างต้น ผลจากปฏิกิริยาระหว่างไอออนบวกของสังกะสีกับน้ำ ไฮโดรเจนไอออนบวกจะสะสมในสารละลาย ทำให้ความเป็นกรดของสิ่งแวดล้อมเพิ่มขึ้น กล่าวคือ ค่า pH ลดลง ถ้าเกลือมีแคตไอออนที่ตรงกับเบสอ่อน ในกรณีนี้เรียกว่าเกลือ ไฮโดรไลซ์ที่แคตไอออน.

ไอออนบวกของโลหะซึ่งสอดคล้องกับเบสแก่จะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ตัวอย่างเช่น Na + แคตไอออนสอดคล้องกับเบสแก่ - โซเดียมไฮดรอกไซด์ ดังนั้นโซเดียมไอออนจึงไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำและไม่ส่งผลต่อค่า pH ของสารละลายแต่อย่างใด

ดังนั้นจากที่กล่าวมาข้างต้น เกลือจึงสามารถแบ่งออกได้เป็น 4 ประเภท ได้แก่ ที่เกิดขึ้น:

1) รากฐานที่แข็งแกร่งและกรดแก่

เกลือดังกล่าวไม่มีสารตกค้างที่เป็นกรดหรือไอออนบวกของโลหะที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ เช่น สามารถส่งผลต่อค่า pH ของสารละลายที่เป็นน้ำได้ สารละลายของเกลือดังกล่าวมีสภาพแวดล้อมในการทำปฏิกิริยาที่เป็นกลาง พวกเขาพูดเกี่ยวกับเกลือที่พวกเขาพูด ไม่ผ่านการไฮโดรไลซิส.

ตัวอย่าง: Ba(NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4 ฯลฯ

2) เบสแก่และกรดอ่อน

ในสารละลายเกลือดังกล่าว มีเพียงสารตกค้างที่เป็นกรดเท่านั้นที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ วันพุธ สารละลายที่เป็นน้ำเกลือดังกล่าวมีความเป็นด่างซึ่งสัมพันธ์กับเกลือประเภทนี้พวกเขาบอกว่าพวกเขา ไฮโดรไลซ์ที่ไอออน

ตัวอย่าง: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S เป็นต้น

3) เบสอ่อนและกรดแก่

ในเกลือดังกล่าว แคตไอออนทำปฏิกิริยากับน้ำ แต่สารตกค้างที่เป็นกรดจะไม่ทำปฏิกิริยา - การไฮโดรไลซิสของเกลือด้วยไอออนบวก, สภาพแวดล้อมมีความเป็นกรด

ตัวอย่าง:สังกะสี(NO 3) 2, เฟ 2 (SO 4) 3, CuSO 4 เป็นต้น

4) เบสอ่อนและกรดอ่อน

ทั้งแคตไอออนและแอนไอออนของสารตกค้างที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับน้ำ การไฮโดรไลซิสของเกลือประเภทนี้เกิดขึ้น ทั้งแคตไอออนและแอนไอออน- บ่อยครั้งที่เกลือดังกล่าวต้องอยู่ภายใต้ การไฮโดรไลซิสที่ไม่สามารถย้อนกลับได้.

พวกมันถูกไฮโดรไลซ์อย่างถาวรหมายความว่าอย่างไร?

เนื่องจากในกรณีนี้ทั้งไอออนบวกของโลหะ (หรือ NH 4 +) และแอนไอออนของสารตกค้างที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับน้ำทั้งไอออน H + และ OH - ไอออนจึงปรากฏในสารละลายซึ่งก่อให้เกิดสารที่แยกตัวได้ไม่ดีอย่างยิ่ง - น้ำ (H 2 O) .

ในทางกลับกันสิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่าเกลือที่เกิดจากสารตกค้างที่เป็นกรดของเบสอ่อนและกรดอ่อนไม่สามารถรับได้ ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนแต่เท่านั้น การสังเคราะห์เฟสของแข็งหรือไม่สามารถรับได้เลย ตัวอย่างเช่น เมื่อผสมสารละลายอะลูมิเนียมไนเตรตกับสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ แทนที่จะเป็นปฏิกิริยาที่คาดหวัง:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S = Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (− ปฏิกิริยาไม่เกิดขึ้นในลักษณะนี้!)

สังเกตปฏิกิริยาต่อไปนี้:

2อัล(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3

อย่างไรก็ตาม สามารถรับอะลูมิเนียมซัลไฟด์ได้ง่าย ๆ โดยการหลอมผงอะลูมิเนียมกับซัลเฟอร์:

2อัล + 3S = อัล 2 ส 3

เมื่อเติมอะลูมิเนียมซัลไฟด์ลงในน้ำ ก็เหมือนกับการพยายามให้ได้อะลูมิเนียมซัลไฟด์ในสารละลายที่เป็นน้ำ จะต้องผ่านการไฮโดรไลซิสที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้

อัล 2 ส 3 + 6H 2 O = 2อัล(OH) 3 ↓ + 3H 2 ส

บรรยาย: ไฮโดรไลซิสของเกลือ สภาพแวดล้อมของสารละลายที่เป็นน้ำ: เป็นกรด, เป็นกลาง, เป็นด่าง

ไฮโดรไลซิสของเกลือ

เรายังคงศึกษารูปแบบการเกิดขึ้นต่อไป ปฏิกิริยาเคมี- ขณะศึกษาหัวข้อนี้ คุณได้เรียนรู้ว่าในระหว่างการแยกตัวด้วยไฟฟ้าในสารละลายที่เป็นน้ำ อนุภาคของสารที่เกี่ยวข้องกับปฏิกิริยาจะละลายในน้ำ นี่คือไฮโดรไลซิส อนินทรีย์ต่างๆและ สารอินทรีย์โดยเฉพาะเกลือ หากไม่เข้าใจกระบวนการไฮโดรไลซิสของเกลือ คุณจะไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นในสิ่งมีชีวิตได้

สาระสำคัญของการไฮโดรไลซิสของเกลือเกิดขึ้นที่กระบวนการแลกเปลี่ยนอันตรกิริยาระหว่างไอออน (แคตไอออนและแอนไอออน) ของเกลือกับโมเลกุลของน้ำ เป็นผลให้ อิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ– สารประกอบที่แตกตัวต่ำ ไอออน H + หรือ OH - อิสระที่มากเกินไปจะปรากฏในสารละลายที่เป็นน้ำ โปรดจำไว้ว่าการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ทำให้เกิดไอออน H + และไอออนใด OH ดังที่คุณเดาไว้ ในกรณีแรกเรากำลังเผชิญกับกรด ซึ่งหมายความว่าตัวกลางที่เป็นน้ำที่มีไอออน H + จะเป็นกรด ในกรณีที่สองเป็นด่าง ตัวกลางในน้ำนั้นเป็นกลาง เนื่องจากมันจะแยกตัวออกเป็นไอออน H + และ OH - ที่มีความเข้มข้นเท่ากันเล็กน้อย

สามารถกำหนดลักษณะของสภาพแวดล้อมได้โดยใช้ตัวบ่งชี้ ฟีนอล์ฟทาลีนตรวจพบสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างและเปลี่ยนสารละลายเป็นสีแดงเข้ม สารลิตมัสจะเปลี่ยนเป็นสีแดงเมื่อสัมผัสกับกรด แต่ยังคงเป็นสีน้ำเงินเมื่อสัมผัสกับด่าง เมทิลส้ม - ส้มเปลี่ยนเป็นสีเหลืองในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด- สีชมพู. ประเภทของการไฮโดรไลซิสขึ้นอยู่กับชนิดของเกลือ

ประเภทของเกลือ

ดังนั้นเกลือใดๆ ก็ตามอาจเป็นปฏิกิริยาระหว่างกรดและเบส ซึ่งตามที่คุณเข้าใจ อาจมีความเข้มข้นและอ่อนได้ สิ่งที่แข็งแกร่งคือผู้ที่มีระดับการแยกตัวของαใกล้ 100% ควรจำไว้ว่ากรดซัลฟูรัส (H 2 SO 3) และฟอสฟอริก (H 3 PO 4) มักถูกจัดประเภทเป็นกรดที่มีความเข้มข้นปานกลาง ในการแก้ปัญหาไฮโดรไลซิส กรดเหล่านี้จะต้องจัดอยู่ในประเภทอ่อน

กรด:

แข็งแกร่ง: HCl; เอชบีอาร์; เอชแอล; HNO3; HClO4; H2SO4. สารตกค้างที่เป็นกรดไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

อ่อนแอ: HF; H2CO3; ฮ 2 SiO 3 ; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; กรดอินทรีย์ และสารตกค้างที่เป็นกรดของพวกมันจะทำปฏิกิริยากับน้ำ โดยนำไฮโดรเจนไอออนบวก H+ ออกจากโมเลกุลของมัน

เหตุผล:

แข็งแกร่ง: ไฮดรอกไซด์ของโลหะที่ละลายน้ำได้; แคลเซียม(OH) 2 ; ซีเนียร์(OH)2. ไอออนบวกของโลหะไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำ

อ่อนแอ: ไฮดรอกไซด์ของโลหะที่ไม่ละลายน้ำ; แอมโมเนียมไฮดรอกไซด์ (NH 4 OH) และไอออนบวกของโลหะที่นี่มีปฏิกิริยากับน้ำ

ขึ้นอยู่กับ ของวัสดุนี้, พิจารณาประเภทของเกลือ :

เกลือที่มีเบสแก่และกรดแก่ตัวอย่างเช่น: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4 คุณสมบัติ: ไม่ทำปฏิกิริยากับน้ำซึ่งหมายความว่าไม่ผ่านการไฮโดรไลซิส สารละลายของเกลือดังกล่าวมีสภาพแวดล้อมในการทำปฏิกิริยาที่เป็นกลาง

เกลือที่มีเบสแก่และมีกรดอ่อนตัวอย่างเช่น: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. คุณสมบัติ: สารตกค้างที่เป็นกรดของเกลือเหล่านี้ทำปฏิกิริยากับน้ำ การไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นที่ประจุลบ ตัวกลางของสารละลายที่เป็นน้ำคือด่าง

เกลือที่มีเบสอ่อนและมีกรดแก่ตัวอย่างเช่น: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4 คุณสมบัติ: มีเพียงไอออนบวกของโลหะเท่านั้นที่มีปฏิกิริยากับน้ำ การไฮโดรไลซิสของไอออนบวกเกิดขึ้น สภาพแวดล้อมเป็นกรด

เกลือที่มีเบสอ่อนและกรดอ่อนตัวอย่างเช่น: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4 คุณสมบัติ: ทั้งแคตไอออนและแอนไอออนของสารตกค้างที่เป็นกรดทำปฏิกิริยากับน้ำ การไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นที่ไอออนบวกและไอออน

ตัวอย่างของการไฮโดรไลซิสด้วยไอออนบวกและการเกิดสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด:

การไฮโดรไลซิสของเฟอร์ริกคลอไรด์ FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(สมการโมเลกุล)

เฟ 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (สมการไอออนิกเต็ม)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (สมการไอออนิกสั้น)

ตัวอย่างของการไฮโดรไลซิสด้วยไอออนและการก่อตัวของสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง:

การไฮโดรไลซิสของโซเดียมอะซิเตท CH 3 COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(สมการโมเลกุล)

นา + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ นา + + CH 3 COOH + OH- (สมการไอออนิกเต็ม)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(สมการไอออนิกสั้น)

ตัวอย่างของการไฮโดรไลซิสร่วม:

• การไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียมซัลไฟด์ อัล2เอส 3

อัล 2 ส 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 วิ

ในกรณีนี้ เราจะเห็นไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ ซึ่งเกิดขึ้นหากเกลือเกิดขึ้นจากเบสที่ไม่ละลายน้ำหรือระเหยง่าย และกรดที่ไม่ละลายน้ำหรือกรดระเหยอย่างอ่อน ในตารางความสามารถในการละลายจะมีขีดบนเกลือดังกล่าว หากในระหว่างปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออน เกิดเกลือที่ไม่มีอยู่ในสารละลายที่เป็นน้ำ คุณจะต้องเขียนปฏิกิริยาของเกลือนี้ด้วยน้ำ

ตัวอย่างเช่น:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ เฟ 2 (CO 3) 3+6NaCl

เฟ 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

เราบวกสมการทั้งสองนี้ สิ่งที่ซ้ำกันทางซ้าย และ ชิ้นส่วนที่ถูกต้อง, ย่อ:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

ในทางเคมี สามารถหาค่า pH ของสารละลายได้โดยใช้ตัวบ่งชี้กรด-เบส

ตัวบ่งชี้กรดเบสคือสารอินทรีย์ที่มีสีขึ้นอยู่กับความเป็นกรดของตัวกลาง

ตัวชี้วัดที่พบบ่อยที่สุดคือสารลิตมัส เมทิลออเรนจ์ และฟีนอล์ฟทาลีน สารลิตมัสจะเปลี่ยนเป็นสีแดงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด และเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงินในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ฟีนอล์ฟทาลีนไม่มีสีในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด แต่จะเปลี่ยนเป็นสีแดงเข้มในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง เมทิลส้มจะเปลี่ยนเป็นสีแดงในสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด และเปลี่ยนเป็นสีเหลืองในสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง

ในทางปฏิบัติในห้องปฏิบัติการ มักจะผสมตัวบ่งชี้จำนวนหนึ่งเข้าด้วยกัน โดยเลือกเพื่อให้สีของส่วนผสมเปลี่ยนไปตามค่า pH ที่หลากหลาย ด้วยความช่วยเหลือเหล่านี้ คุณสามารถระบุค่า pH ของสารละลายได้อย่างแม่นยำระดับหนึ่ง สารผสมเหล่านี้เรียกว่า ตัวชี้วัดสากล.

มีอุปกรณ์พิเศษ - เครื่องวัดค่า pH ซึ่งคุณสามารถกำหนดค่า pH ของสารละลายได้ในช่วงตั้งแต่ 0 ถึง 14 ด้วยความแม่นยำ 0.01 หน่วย pH

ไฮโดรไลซิสของเกลือ

เมื่อเกลือบางชนิดละลายในน้ำ ความสมดุลของกระบวนการแยกตัวของน้ำจะหยุดชะงัก และค่า pH ของสภาพแวดล้อมจะเปลี่ยนไปตามไปด้วย เนื่องจากเกลือทำปฏิกิริยากับน้ำ

ไฮโดรไลซิสของเกลือ – ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนทางเคมีของไอออนเกลือละลายกับน้ำ นำไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ที่แยกตัวออกอย่างอ่อน (โมเลกุลของกรดหรือเบสอ่อน แอนไอออนของเกลือของกรดหรือไอออนบวกของเกลือพื้นฐาน) และมาพร้อมกับการเปลี่ยนแปลงค่า pH ของตัวกลาง

ลองพิจารณากระบวนการไฮโดรไลซิสขึ้นอยู่กับลักษณะของเบสและกรดที่ก่อตัวเป็นเกลือ

เกลือที่เกิดจากกรดแก่และเบสแก่ (NaCl, kno3, Na2so4 ฯลฯ)

เอาเป็นว่าเมื่อโซเดียมคลอไรด์ทำปฏิกิริยากับน้ำ จะเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสจนเกิดเป็นกรดและเบส:

โซเดียมคลอไรด์ + H 2 O ↔ NaOH + HCl

เพื่อให้ได้แนวคิดที่ถูกต้องเกี่ยวกับธรรมชาติของปฏิกิริยานี้ ให้เราเขียนสมการปฏิกิริยาในรูปแบบไอออนิก โดยคำนึงว่าสารประกอบที่แยกตัวออกจากกันอย่างอ่อนเพียงชนิดเดียวในระบบนี้คือน้ำ:

นา + + Cl - + HOH ↔ นา + + OH - + H + + Cl -

เมื่อยกเลิกไอออนที่เหมือนกันทางด้านซ้ายและด้านขวาของสมการ สมการการแยกตัวของน้ำจะยังคงอยู่:

ชม 2 โอ ↔ ชม + + โอ้ -

อย่างที่คุณเห็นไม่มีไอออน H + หรือ OH - มากเกินไปในสารละลายเมื่อเปรียบเทียบกับปริมาณที่อยู่ในน้ำ นอกจากนี้ยังไม่มีการสร้างสารประกอบที่แยกตัวออกอย่างอ่อนหรือละลายได้น้อยอื่นๆ จากนี้เราก็สรุปได้ว่า เกลือที่เกิดจากกรดและเบสแก่จะไม่ผ่านการไฮโดรไลซิสและปฏิกิริยาของสารละลายของเกลือเหล่านี้จะเหมือนกับในน้ำที่เป็นกลาง (pH = 7)

เมื่อเขียนสมการไอออน-โมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส จำเป็น:

1) เขียนสมการการแยกตัวของเกลือ

2) กำหนดลักษณะของไอออนบวกและไอออน (ค้นหาไอออนบวกของเบสอ่อนหรือไอออนของกรดอ่อน)

3) เขียนสมการไอออนิก-โมเลกุลของปฏิกิริยา โดยคำนึงว่าน้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์อ่อน และผลรวมของประจุควรเท่ากันทั้งสองด้านของสมการ

เกลือที่เกิดจากกรดอ่อนและเบสแก่

(นา 2 บจก 3 , เค 2 ส ช 3 คูน่า และ ฯลฯ .)

พิจารณาปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโซเดียมอะซิเตต เกลือในสารละลายนี้แตกตัวเป็นไอออน: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + คือไอออนบวกของเบสแก่ CH 3 COO - คือไอออนของกรดอ่อน

Na + แคตไอออนไม่สามารถจับไอออนของน้ำได้ เนื่องจาก NaOH ซึ่งเป็นเบสแก่จะสลายตัวเป็นไอออนโดยสิ้นเชิง แอนไอออนของกรดอะซิติกอ่อน CH 3 COO - จับไฮโดรเจนไอออนเพื่อสร้างกรดอะซิติกที่แยกตัวออกเล็กน้อย:

CH 3 COO - + ฮอน ↔ CH 3 COOH + OH -

จะเห็นได้ว่าจากการไฮโดรไลซิสของ CH 3 COONa ทำให้เกิดไฮดรอกไซด์ไอออนส่วนเกินในสารละลาย และปฏิกิริยาของตัวกลางกลายเป็นด่าง (pH > 7)

ดังนั้นเราจึงสามารถสรุปได้ว่า เกลือที่เกิดจากกรดอ่อนและไฮโดรไลซ์เบสแก่ที่ไอออน ( หนึ่ง n - - ในกรณีนี้ แอนไอออนเกลือจะจับไอออน H + และไอออน OH จะสะสมอยู่ในสารละลาย - ซึ่งทำให้เกิดสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง (pH>7):

n - + HOH ↔ Han (n -1)- + OH - , (ที่ n=1 Hเกิดขึ้น – กรดอ่อน)

การไฮโดรไลซิสของเกลือที่เกิดจากกรดอ่อน di- และ tribasic และเบสแก่จะดำเนินไปตามลำดับ

พิจารณาการไฮโดรไลซิสของโพแทสเซียมซัลไฟด์ K 2 S แยกตัวออกจากสารละลาย:

K 2 ส ↔ 2K + + ส 2- ;

K + คือไอออนบวกของเบสแก่ S 2 คือไอออนของกรดอ่อน

โพแทสเซียมไอออนบวกไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส มีเพียงไอออนไฮโดรซัลไฟด์ที่อ่อนแอเท่านั้นที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ ในปฏิกิริยานี้ขั้นตอนแรกคือการก่อตัวของ HS - ไอออนที่แยกตัวออกอย่างอ่อนและขั้นตอนที่สองคือการก่อตัวของกรดอ่อน H 2 S:

ขั้นที่ 1: S 2- + HOH ↔ HS - + OH - ;

ขั้นตอนที่ 2: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH - .

ไอออน OH ที่เกิดขึ้นในระยะแรกของไฮโดรไลซิสจะช่วยลดโอกาสการเกิดไฮโดรไลซิสในระยะต่อไปได้อย่างมาก ส่งผลให้ ความสำคัญในทางปฏิบัติมักจะมีกระบวนการที่เกิดขึ้นเฉพาะในระยะแรกซึ่งตามกฎแล้วจะจำกัดอยู่เพียงเมื่อประเมินการไฮโดรไลซิสของเกลือภายใต้สภาวะปกติ

ไฮโดรไลซิสของเกลือ สภาพแวดล้อมของสารละลายที่เป็นน้ำ: เป็นกรด, เป็นกลาง, เป็นด่าง

ตามทฤษฎีการแยกตัวด้วยไฟฟ้า อนุภาคของตัวถูกละลายจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของน้ำในสารละลายที่เป็นน้ำ ปฏิกิริยาดังกล่าวสามารถนำไปสู่ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส (จากภาษากรีก. พลังน้ำ- น้ำ, สลาย- ความเสื่อมสลายสลายตัว)

ไฮโดรไลซิสคือปฏิกิริยาการสลายตัวทางเมตาบอลิซึมของสารกับน้ำ

สารต่างๆ ผ่านการไฮโดรไลซิส: อนินทรีย์ - เกลือ, โลหะคาร์ไบด์และไฮไดรด์, ​​เฮไลด์ที่ไม่ใช่โลหะ อินทรีย์ - ฮาโลอัลเคน เอสเทอร์และไขมัน คาร์โบไฮเดรต โปรตีน โพลีนิวคลีโอไทด์

สารละลายเกลือที่เป็นน้ำได้ ความหมายที่แตกต่างกัน pH และสื่อประเภทต่างๆ - กรด ($pH 7$), เป็นกลาง ($pH = 7$) สิ่งนี้อธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเกลือในสารละลายที่เป็นน้ำสามารถผ่านการไฮโดรไลซิสได้

สาระสำคัญของไฮโดรไลซิสลงมาเพื่อแลกเปลี่ยน ปฏิกิริยาทางเคมีไอออนบวกหรือแอนไอออนของเกลือที่มีโมเลกุลของน้ำ จากปฏิกิริยานี้ จะเกิดสารประกอบที่แยกตัวออกเล็กน้อย (อิเล็กโทรไลต์อ่อน) เกิดขึ้น และในสารละลายเกลือที่เป็นน้ำ จะมีไอออนอิสระ $H^(+)$ หรือ $OH^(-)$ ส่วนเกินปรากฏขึ้น และสารละลายเกลือจะกลายเป็นกรดหรือด่างตามลำดับ

การจำแนกประเภทของเกลือ

เกลือใดๆ ก็ตามถือได้ว่าเป็นผลคูณของปฏิกิริยาของเบสกับกรด ตัวอย่างเช่น เกลือ $KClO$ ถูกสร้างขึ้นโดยเบสแก่ $KOH$ และกรดอ่อน $HClO$

ขึ้นอยู่กับความแรงของเบสและกรด เกลือสี่ประเภทสามารถแยกแยะได้

ลองพิจารณาพฤติกรรมของเกลือประเภทต่างๆในสารละลายกัน

1. เกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดอ่อน

ตัวอย่างเช่น เกลือโพแทสเซียมไซยาไนด์ $KCN$ เกิดขึ้นจากเบสแก่ $KOH$ และกรดอ่อน $HCN$:

$(KOH)↙(\text"กรดโมโนเอซิดชนิดแรง")←KCN→(HCN)↙(\text"กรดโมโนเอซิดชนิดอ่อน")$

1) การแยกตัวของโมเลกุลน้ำแบบย้อนกลับได้เล็กน้อย (อิเล็กโทรไลต์แอมโฟเทอริกที่อ่อนแอมาก) ซึ่งสามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยสมการ

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$

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

ไอออน $Н^(+)$ และ $CN^(-)$ ที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการเหล่านี้มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน โดยจับเข้ากับโมเลกุลของอิเล็กโทรไลต์อ่อน - กรดไฮโดรไซยานิก $HCN$ ในขณะที่ไฮดรอกไซด์ - $ОН^(-) $ ไอออนยังคงอยู่ในสารละลาย จึงกำหนดสภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง ไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นที่ประจุลบ $CN^(-)$

ให้เราเขียนสมการไอออนิกที่สมบูรณ์ของกระบวนการต่อเนื่อง (ไฮโดรไลซิส):

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

กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้และ สมดุลเคมีเลื่อนไปทางซ้าย(ไปทางการก่อตัวของสารตั้งต้น) เพราะว่า น้ำเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนกว่ากรดไฮโดรไซยานิก $HCN$ มาก

$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$

สมการแสดงให้เห็นว่า:

a) มีไฮดรอกไซด์ไอออนอิสระ $OH^(-)$ ในสารละลาย และความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้มากกว่าในน้ำบริสุทธิ์ ดังนั้นสารละลายเกลือ $KCN$ จึงมี สภาพแวดล้อมที่เป็นด่าง($ค่า pH > 7$);

b) ไอออน $CN^(-)$ มีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยากับน้ำ ในกรณีนี้ พวกเขาพูดอย่างนั้น การไฮโดรไลซิสของไอออน- ตัวอย่างอื่นๆ ของแอนไอออนที่ทำปฏิกิริยากับน้ำ:

ลองพิจารณาไฮโดรไลซิสของโซเดียมคาร์บอเนต $Na_2CO_3$

$(NaOH)↙(\text"กรดโมโนแอซิดชนิดแรง")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"กรดไดบาซิกอ่อน")$

การไฮโดรไลซิสของเกลือเกิดขึ้นที่ประจุลบ $CO_3^(2-)$

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

$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$

ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิส - เกลือกรด$NaHCO_3$ และโซเดียมไฮดรอกไซด์ $NaOH$

ตัวกลางของสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตที่เป็นน้ำจะเป็นด่าง ($pH > 7$) เนื่องจากความเข้มข้นของไอออน $OH^(-)$ ในสารละลายจะเพิ่มขึ้น เกลือที่เป็นกรด$NaHCO_3$ ยังสามารถผ่านการไฮโดรไลซิสได้ ซึ่งเกิดขึ้นในระดับที่น้อยมากและอาจละเลยได้

เพื่อสรุปสิ่งที่คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับการไฮโดรไลซิสด้วยประจุลบ:

ก) ตามกฎแล้วเกลือจะถูกไฮโดรไลซ์แบบย้อนกลับได้ตามกฎของไอออน

b) สมดุลทางเคมีในปฏิกิริยาดังกล่าวถูกเลื่อนไปทางซ้ายอย่างรุนแรง

c) ปฏิกิริยาของตัวกลางในสารละลายของเกลือที่คล้ายกันคือด่าง ($pH > 7$);

d) การไฮโดรไลซิสของเกลือที่เกิดจากกรดโพลีบาซิกที่อ่อนแอทำให้เกิดเกลือที่เป็นกรด

2. เกลือที่เกิดจากกรดแก่และเบสอ่อน

ลองพิจารณาไฮโดรไลซิสของแอมโมเนียมคลอไรด์ $NH_4Cl$

$(NH_3·H_2O)↙(\text"กรดโมโนเบสชนิดอ่อน")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"กรดโมโนเบสิกชนิดแรง")$

ในสารละลายเกลือในน้ำ มีสองกระบวนการเกิดขึ้น:

1) การแยกตัวของโมเลกุลน้ำแบบย้อนกลับได้เล็กน้อย (อิเล็กโทรไลต์แอมโฟเทอริกที่อ่อนแอมาก) ซึ่งสามารถทำให้ง่ายขึ้นโดยสมการ:

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$

2) การแยกตัวของเกลือโดยสมบูรณ์ (อิเล็กโทรไลต์เข้มข้น):

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

ผลลัพธ์ของไอออน $OH^(-)$ และ $NH_4^(+)$ จะโต้ตอบกันเพื่อผลิต $NH_3·H_2O$ (อิเล็กโทรไลต์อ่อน) ในขณะที่ไอออน $H^(+)$ ยังคงอยู่ในสารละลาย ทำให้เกิด สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดมากที่สุด

สมการไอออนิกที่สมบูรณ์สำหรับการไฮโดรไลซิสคือ:

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

กระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้ สมดุลเคมีจะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของสารตั้งต้น เนื่องจาก น้ำ $Н_2О$ เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนกว่าแอมโมเนียไฮเดรต $NH_3·H_2O$ มาก

สมการไอออนิกแบบย่อสำหรับการไฮโดรไลซิส:

$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3·H_2O.$

สมการแสดงให้เห็นว่า:

ก) มีไอออนไฮโดรเจนอิสระ $H^(+)$ ในสารละลาย และความเข้มข้นของไอออนมากกว่าในน้ำบริสุทธิ์ ดังนั้นสารละลายเกลือจึงมี สภาพแวดล้อมที่เป็นกรด($pH

b) แอมโมเนียมไอออนบวก $NH_4^(+)$ มีส่วนร่วมในการทำปฏิกิริยากับน้ำ; ในกรณีนี้พวกเขาบอกว่ากำลังจะมา การไฮโดรไลซิสด้วยไอออนบวก

แคตไอออนที่มีประจุทวีคูณสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยากับน้ำได้: ชาร์จสองครั้ง$М^(2+)$ (ตัวอย่างเช่น $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$) ยกเว้นแคตไอออนของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ ที่ชาร์จสามอัน$M^(3+)$ (ตัวอย่างเช่น $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$)

ให้เราพิจารณาไฮโดรไลซิสของนิกเกิลไนเตรต $Ni(NO_3)_2$

$(Ni(OH)_2)↙(\text"กรดเบสอ่อน")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"กรดโมโนเบสิกชนิดแรง")$

การไฮโดรไลซิสของเกลือเกิดขึ้นที่ไอออนบวก $Ni^(2+)$

สมการไอออนิกที่สมบูรณ์สำหรับการไฮโดรไลซิสคือ:

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

สมการไอออนิกแบบย่อสำหรับการไฮโดรไลซิส:

$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$

ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิส - เกลือพื้นฐาน$NiOHNO_3$ และ กรดไนตริก$HNO_3$.

ตัวกลางของสารละลายนิกเกิลไนเตรตที่เป็นน้ำนั้นมีสภาพเป็นกรด ($рН

การไฮโดรไลซิสของเกลือ $NiOHNO_3$ เกิดขึ้นในระดับที่น้อยกว่ามากและสามารถละเลยได้

เพื่อสรุปสิ่งที่คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับการไฮโดรไลซิสประจุบวก:

ก) ตามกฎแล้วเกลือจะถูกไฮโดรไลซ์แบบย้อนกลับได้ตามกฎของไอออนบวก

b) สมดุลทางเคมีของปฏิกิริยาถูกเลื่อนไปทางซ้ายอย่างมาก

c) ปฏิกิริยาของตัวกลางในสารละลายของเกลือดังกล่าวนั้นมีสภาพเป็นกรด ($pH

d) การไฮโดรไลซิสของเกลือที่เกิดจากฐานโพลีแอซิดที่อ่อนแอทำให้เกิดเกลือพื้นฐาน

3. เกลือที่เกิดจากเบสอ่อนและกรดอ่อน

เห็นได้ชัดว่าเกลือดังกล่าวผ่านการไฮโดรไลซิสของทั้งไอออนบวกและไอออน

ไอออนบวกที่เป็นเบสอ่อนจะจับไอออน $OH^(-)$ จากโมเลกุลของน้ำก่อตัว รากฐานที่อ่อนแอ- แอนไอออนของกรดอ่อนจะจับไอออน $H^(+)$ จากโมเลกุลของน้ำก่อตัวขึ้น กรดอ่อน- ปฏิกิริยาของสารละลายของเกลือเหล่านี้อาจเป็นกลาง มีฤทธิ์เป็นกรดอ่อนหรือเป็นด่างเล็กน้อย ขึ้นอยู่กับค่าคงที่การแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์อ่อนสองตัว - กรดและเบส ซึ่งเกิดขึ้นจากการไฮโดรไลซิส

ตัวอย่างเช่น พิจารณาไฮโดรไลซิสของเกลือสองชนิด: แอมโมเนียมอะซิเตต $NH_4(CH_3COO)$ และแอมโมเนียมรูปแบบ $NH_4(HCOO)$:

1) $(NH_3·H_2O)↙(\text"กรดโมโนเบสิกอ่อน")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"กรดโมโนเบสิกชนิดแรง");$

2) $(NH_3·H_2O)↙(\text"กรดโมโนเบสอ่อน")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"กรดโมโนเบสิกอ่อน").$

ในสารละลายที่เป็นน้ำของเกลือเหล่านี้ แคตไอออนของฐานอ่อน $NH_4^(+)$ ทำปฏิกิริยากับไฮดรอกซีไอออน $OH^(-)$ (จำได้ว่าน้ำแยกตัวจาก $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$ ) และกรดอ่อนของแอนไอออน $CH_3COO^(-)$ และ $HCOO^(-)$ ทำปฏิกิริยากับแคตไอออน $Н^(+)$ เพื่อสร้างโมเลกุลของกรดอ่อน - อะซิติก $CH_3COOH$ และรูปแบบ $HCOOH$

มาเขียนมันลงไปกันดีกว่า สมการไอออนิกการไฮโดรไลซิส:

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

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

ในกรณีเหล่านี้ การไฮโดรไลซิสยังสามารถย้อนกลับได้ แต่สมดุลจะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิส - อิเล็กโทรไลต์อ่อนสองตัว

ในกรณีแรก ตัวกลางของสารละลายจะเป็นกลาง ($pH = 7$) เนื่องจาก $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3·H_2O)=1.8·10^(-5)$. ในกรณีที่สอง ตัวกลางของสารละลายมีความเป็นกรดอ่อน ($pH

ดังที่คุณสังเกตเห็นแล้วว่าการไฮโดรไลซิสของเกลือส่วนใหญ่นั้นเกิดขึ้น กระบวนการย้อนกลับ- ในสภาวะสมดุลทางเคมี เกลือเพียงบางส่วนเท่านั้นที่ถูกไฮโดรไลซ์ อย่างไรก็ตาม เกลือบางชนิดสามารถสลายตัวได้อย่างสมบูรณ์ด้วยน้ำ เช่น การไฮโดรไลซิสของพวกมันเป็นกระบวนการที่ไม่สามารถย้อนกลับได้

ในตาราง "ความสามารถในการละลายของกรด เบส และเกลือในน้ำ" คุณจะพบหมายเหตุ: "พวกมันสลายตัวในสภาพแวดล้อมที่เป็นน้ำ" - ซึ่งหมายความว่าเกลือดังกล่าวผ่านการไฮโดรไลซิสที่ไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ ตัวอย่างเช่น อะลูมิเนียมซัลไฟด์ $Al_2S_3$ ในน้ำผ่านการไฮโดรไลซิสแบบย้อนกลับไม่ได้ เนื่องจากไอออน $H^(+)$ ที่ปรากฏในระหว่างการไฮโดรไลซิสของไอออนบวกจะถูกจับกับไอออน $OH^(-)$ ที่เกิดขึ้นระหว่างการไฮโดรไลซิสของไอออนลบ สิ่งนี้ช่วยเพิ่มไฮโดรไลซิสและนำไปสู่การก่อตัวของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ที่ไม่ละลายน้ำและก๊าซไฮโดรเจนซัลไฟด์:

$Al_2S_3+6H_2O=2อัล(OH)_3↓+3H_2S$

ดังนั้น อะลูมิเนียมซัลไฟด์ $Al_2S_3$ ไม่สามารถได้รับจากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนระหว่างสารละลายที่เป็นน้ำของเกลือสองชนิด เช่น อะลูมิเนียมคลอไรด์ $AlCl_3$ และโซเดียมซัลไฟด์ $Na_2S$

กรณีอื่นๆ ของการไฮโดรไลซิสแบบย้อนกลับไม่ได้ก็เป็นไปได้เช่นกัน ซึ่งคาดเดาได้ไม่ยาก เนื่องจากเพื่อให้กระบวนการนี้ไม่สามารถย้อนกลับได้ จำเป็นต้องมีผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสอย่างน้อยหนึ่งตัวออกจากทรงกลมของปฏิกิริยา

เพื่อสรุปสิ่งที่คุณได้เรียนรู้เกี่ยวกับการไฮโดรไลซิสทั้งประจุบวกและประจุลบ:

ก) ถ้าเกลือถูกไฮโดรไลซ์ทั้งที่ไอออนบวกและไอออนแบบย้อนกลับได้ สมดุลทางเคมีในปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสจะเลื่อนไปทางขวา

b) ปฏิกิริยาของตัวกลางนั้นเป็นกลางหรือเป็นกรดอ่อนหรือเป็นด่างอ่อนซึ่งขึ้นอยู่กับอัตราส่วนของค่าคงที่การแยกตัวของเบสและกรดที่เกิดขึ้น

c) เกลือสามารถไฮโดรไลซ์ทั้งไอออนบวกและไอออนโดยไม่สามารถย้อนกลับได้หากผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสอย่างน้อยหนึ่งตัวออกจากทรงกลมปฏิกิริยา

4. เกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดแก่จะไม่ผ่านการไฮโดรไลซิส

เห็นได้ชัดว่าคุณได้ข้อสรุปนี้ด้วยตัวเอง

ให้เราพิจารณาพฤติกรรมของโพแทสเซียมคลอไรด์ $KCl$ ในสารละลาย

$(KOH)↙(\text"กรดโมโนชนิดเข้มข้น")←KCl→(HCl)↙(\text"กรดโมโนชนิดเข้มข้น").$

เกลือในสารละลายที่เป็นน้ำจะแยกตัวออกเป็นไอออน ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$) แต่เมื่อทำปฏิกิริยากับน้ำ จะไม่เกิดอิเล็กโทรไลต์แบบอ่อนเกิดขึ้น ตัวกลางของสารละลายเป็นกลาง ($pH=7$) เนื่องจาก ความเข้มข้นของไอออน $H^(+)$ และ $OH^(-)$ ในสารละลายจะเท่ากัน เช่นเดียวกับในน้ำบริสุทธิ์

ตัวอย่างอื่นๆ ของเกลือดังกล่าวรวมถึงอัลคาไลเมทัลเฮไลด์, ไนเตรต, เปอร์คลอเรต, ซัลเฟต, โครเมตและไดโครเมต, โลหะอัลคาไลน์เอิร์ธเฮไลด์ (นอกเหนือจากฟลูออไรด์), ไนเตรตและเปอร์คลอเรต

ควรสังเกตด้วยว่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสแบบผันกลับได้เป็นไปตามหลักการของ Le Chatelier อย่างสมบูรณ์ นั่นเป็นเหตุผล สามารถเพิ่มประสิทธิภาพการไฮโดรไลซิสของเกลือได้(และแม้กระทั่งทำให้ไม่สามารถย้อนกลับได้) ด้วยวิธีต่อไปนี้:

ก) เติมน้ำ (ลดความเข้มข้น)

b) ให้ความร้อนแก่สารละลาย โดยวิธีนี้จะเป็นการเพิ่มการแยกตัวของน้ำโดยการดูดกลืนความร้อน:

$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ กิโลจูล,

ซึ่งหมายความว่าปริมาณ $H^(+)$ และ $OH^(-)$ ซึ่งจำเป็นสำหรับการไฮโดรไลซิสของเกลือเพิ่มขึ้น

c) ผูกผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสตัวใดตัวหนึ่งเข้ากับสารประกอบที่ละลายได้น้อยหรือนำผลิตภัณฑ์ตัวใดตัวหนึ่งออกไปในสถานะแก๊ส ตัวอย่างเช่น การไฮโดรไลซิสของแอมโมเนียมไซยาไนด์ $NH_4CN$ จะเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ เนื่องจากการสลายตัวของแอมโมเนียไฮเดรตให้กลายเป็นแอมโมเนีย $NH_3$ และน้ำ $H_2O$:

$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3·H_2O+HCN.$

$NH_3()↖(⇄)H_2$

ไฮโดรไลซิสของเกลือ

ตำนาน:

การไฮโดรไลซิสสามารถระงับได้ (ช่วยลดปริมาณเกลือที่ถูกไฮโดรไลซ์ได้อย่างมาก) โดยทำดังนี้:

ก) เพิ่มความเข้มข้นของสารที่ละลาย;

b) ทำให้สารละลายเย็นลง (เพื่อลดการไฮโดรไลซิสควรเก็บสารละลายเกลือเข้มข้นและที่อุณหภูมิต่ำ)

c) ใส่ผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสตัวใดตัวหนึ่งลงในสารละลาย ตัวอย่างเช่น ทำให้สารละลายเป็นกรดหากสภาพแวดล้อมอันเป็นผลจากการไฮโดรไลซิสมีสภาพเป็นกรด หรือทำให้สารละลายเป็นด่างหากเป็นด่าง

ความหมายของไฮโดรไลซิส

การไฮโดรไลซิสของเกลือมีทั้งในทางปฏิบัติและ ความสำคัญทางชีวภาพ- แม้ในสมัยโบราณมีการใช้เถ้าเป็นผงซักฟอก เถ้าประกอบด้วยโพแทสเซียมคาร์บอเนต $K_2CO_3$ ซึ่งไฮโดรไลซ์เป็นไอออนในน้ำ สารละลายที่เป็นน้ำจะกลายเป็นสบู่เนื่องจากไอออน $OH^(-)$ ที่เกิดขึ้นในระหว่างการไฮโดรไลซิส

ปัจจุบันในชีวิตประจำวันเราใช้สบู่ ผงซักฟอก และผงซักฟอกอื่นๆ ส่วนประกอบหลักของสบู่คือเกลือโซเดียมและโพแทสเซียมที่มีกรดไขมันสูง กรดคาร์บอกซิลิก: สเตียเรต, ปาลมิเทตซึ่งถูกไฮโดรไลซ์

การไฮโดรไลซิสของโซเดียมสเตียเรต $C_(17)H_(35)COONa$ แสดงออกมาโดยสมการไอออนิกต่อไปนี้:

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

เหล่านั้น. สารละลายมีสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างเล็กน้อย

เติมเกลือเป็นพิเศษลงในองค์ประกอบของผงซักฟอกและผงซักฟอกอื่น ๆ กรดอนินทรีย์(ฟอสเฟต, คาร์บอเนต) ซึ่งเพิ่มประสิทธิภาพในการทำความสะอาดโดยการเพิ่ม pH ของสิ่งแวดล้อม

เกลือที่สร้างสภาพแวดล้อมที่เป็นด่างที่จำเป็นของสารละลายนั้นมีอยู่ในผู้พัฒนาภาพถ่าย ได้แก่โซเดียมคาร์บอเนต $Na_2CO_3$, โพแทสเซียมคาร์บอเนต $K_2CO_3$, บอแรกซ์ $Na_2B_4O_7$ และเกลืออื่นๆ ที่ทำปฏิกิริยาไฮโดรไลซ์ที่ประจุลบ

หากความเป็นกรดของดินไม่เพียงพอ พืชจะเกิดโรคที่เรียกว่าคลอโรซีส สัญญาณของมันคือใบเหลืองหรือขาว การเจริญเติบโตและการพัฒนาล่าช้า หาก $pH_(ดิน) > 7.5$ ปุ๋ยแอมโมเนียมซัลเฟต $(NH_4)_2SO_4$ จะถูกเติมลงไป ซึ่งช่วยเพิ่มความเป็นกรดเนื่องจากการไฮโดรไลซิสของไอออนบวกที่เกิดขึ้นในดิน:

$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3·H_2O$

ล้ำค่า บทบาททางชีววิทยาการไฮโดรไลซิสของเกลือบางชนิดที่ประกอบเป็นร่างกายของเรา ตัวอย่างเช่น เลือดประกอบด้วยเกลือโซเดียมไบคาร์บอเนตและเกลือโซเดียมไฮโดรเจนฟอสเฟต บทบาทของพวกเขาคือการรักษาปฏิกิริยาบางอย่างของสิ่งแวดล้อม สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในสมดุลของกระบวนการไฮโดรไลซิส:

$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$

$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$

หากมีไอออน $H^(+)$ ในเลือดมากเกินไป ไอออนเหล่านี้จะจับกับไอออนไฮดรอกไซด์ $OH^(-)$ และสมดุลจะเปลี่ยนไปทางขวา เมื่อมีไอออนไฮดรอกไซด์ $OH^(-)$ มากเกินไป สมดุลจะเลื่อนไปทางซ้าย ด้วยเหตุนี้ความเป็นกรดของเลือดของคนที่มีสุขภาพจึงผันผวนเล็กน้อย

อีกตัวอย่างหนึ่ง: น้ำลายของมนุษย์มีไอออน $HPO_4^(2-)$ ต้องขอบคุณพวกเขาที่ทำให้สภาพแวดล้อมบางอย่างยังคงอยู่ในช่องปาก ($pH=7-7.5$)