Աղերի հիդրոլիզը — դաս։ Քիմիա, 9-րդ դասարան.

Աղերի հիդրոլիզը:

Հիդրոլիզի ռեակցիաներն, ընդհանրապես, ջրի մասնակցությամբ ընթացող փոխանակային ռեակցիաներ են:

Աղի հիդրոլիզը աղի և ջրի մոլեկուլների միջև ընթացող իոնափոխանակային ռեակցիա է, որի հետևանքով թույլ էլեկտրոլիտի առաջացման պատճառով միջավայրում փոխվում են

H^{+}

O H^{-}

իոնների քանակները:

Մինչ թեմայի բուն քննարկմանն անցնելը վերհիշենք թթվահիմնային հայտանյութերի գույները տարբեր միջավայրերում:

	թթվային	չեզոք	հիմնային
լակմուս	կարմիր	մանուշակագույն	կապույտ
մեթիլնարնջագույն	կարմիր	դեղին	դեղին
ֆենոլֆտալեին	անգույն	անգույն	մորեգույն

elektroltichna-disocacya-rvnyannya-stupn-konstanta-reakcyi_535.jpeg

Կան բազմաթիվ բնական (օրինակ հաղարջը) և սինթետիկ թթվահիմնային հայտանյութեր: Կան նաև դրանց խառնուրդներից պատրաստված տարբեր ունիվերսալ հայտանյութեր, որոնք ցույց են տալիս ոչ միայն լուծույթի թթվայնությունը, այլ նաև թթվայնության չափը:

Sort-smorodinyi-chernoy-Spas_2b31b2ee03e45b804f4ec25509514014.jpg

Թեմայի քննարկումը կատարենք փորձերի արդյունքների պրոբլեմահարույց պատասխանների պարզաբանման միջոցով. դիտարկենք լակմուսի գույնը չորս տարբեր չեզոքաղերի ջրային լուծույթներում:

փորձի համարը	$1$	$2$	$3$	$4$
աղի բանաձևը	$NaCl$	$KF$	$N H_{4} Cl$	$C H_{3} COON H_{4}$
լակմուսի գույնը	մանուշակագույն	կապույտ	կարմիր	մանուշակագույն

Ինչու՞ է կապույտ գույն

KF

-ի լուծույթում (գ). չէ՞ որ

O H^{-}

իոններ այդ աղի բաղադրությունում չկան, կամ՝ ինչու՞ է կարմիր գույն

N H_{4} Cl

-ի ջրային լուծույթում (ա). չէ՞ որ

H^{+}

իոններ այդ աղի բաղադրությունում չկան:

Վերհիշեենք. ցանկացած աղ կարելի է դիտել որպես հիմքի և թթվի միջև ընթացող չեզոքացման ռեակցիայի արգասիք. այդ առումով բոլոր աղերը ստորաբաժանվում են չորս խմբի:

Երկրորդ աղյուսակում բերված են այդ ստորաբաժանմանը համապատասխանող օրինակներ:

Փորձ $1$.

NaCl

-ը ուժեղ հիմքից`

NaOH

և ուժեղ թթվից`

HCl

առաջացած աղ է: Այն ջրում լուծվում և դիսոցվում է իոն-դիպոլային մեխանիզմով.

NaCl \to {Na}^{+} + {Cl}^{-}

. առաջանում են

{Na}^{+}

{Cl}^{-}

հիդրատացված իոններ, որոնք քիմիապես չեն փոխազդում ջրի մոլեկուլների հետ, այսինքն՝ չեն հիդրոլիզվում և

H^{+}

O H^{-}

իոնների քանակները լուծույթում չեն փոփոխվում:

Լուծելի աղերը, որոնք ուժեղ հիմքից և ուժեղ թթվից են առաջացել, ջրում չեն հիդրոլիզվում: Այդ աղերի ջրային լուծույթներն ունեն չեզոք միջավայր:

Այդպիսի աղերից են.

KCl, KN O_{3}, {Na}_{2} S O_{4}, Ba (N O_{3}) {}_{2}{, KCl O_{4}, Ca {Cl}_{2}}

և այլն:

Փորձ $2$.

KF

-ը ուժեղ հիմքից՝

KOH

և թույլ թթվից՝

HF

առաջացած աղ է: Այն ջրում լուծելիս դիսոցվում է իոն-դիպոլային մեխանիզմով.

KF \to K^{+} + F^{-}

. առաջանելով

K^{+}

F^{-}

հիդրատացված իոններ:

Այդ փոխազդեցության հետևանքով ջրի մոլեկուլները լրացուցիչ բևեռացման են ենթարկվում,որի հետևանքով ինչ-որ չափով

H - OH

կապ է ճեղքվում և նոր

H - F

կապ է առաջանում (հիշի՛ր

HF

-ը թույլ թթու է), իսկ

K - OH

կապ չի առաջանում (հիշի՛ր

KOH

-ը ուժեղ հիմք է), լուծույթում

O H^{-}

իոններ են կուտակվում, որոնք էլ պայմանավորում են միջավայրի հիմնային ռեակցիան և լակմուսի կապտելը.

F^{-} + HOH ⇄ HF + O H^{-}

Այսպիսի գործընթացն անվանում են հիդրոլիզ (ջրատարրալուծում):

Ուժեղ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը ջրային լուծույթում հիդրոլիզվում են: Այդ աղերի ջրային լուծույթներում միջավայրը հիմնային է:

Այդպիսի աղերից են.

NaCN, C H_{3} COONa, KN O_{2}, NaF, {Na}_{2} S, K_{2} S O_{3}

և այլն:

Փորձ $3$.

N H_{4} Cl

-ը թույլ հիմքից՝

N H_{4} OH

և ուժեղ թթվից՝

HCl

առաջացած աղ է, այն, ինչպես բոլոր լուծելի աղերը, լուծվում և դիսոցվում է իոն-դիպոլային մեխանիզմով.

N H_{4} Cl \to N H_{4}^{+} + {Cl}^{-}

Առաջացած

N H_{4}^{+}

իոնները փոխազդում են ջրի բևեռացած մոլեկուլների հետ, առաջացնելով թույլ էլեկտրոլիտ՝

N H_{4} OH

N H_{4}^{+} + HOH ⇄ N H_{4} OH + H^{+}

, իսկ

{Cl}^{-}

իոնները ջրի մոլեկուլների հետ չեն փոխազդում, միջավայրում կուտակվում են

H^{+}

իոններ, որոնք էլ պայմանավորում են միջավայրի թթվային ռեակցիան, և լակմուսը կարմրում է:

Թույլ հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղերը ջրային լուծույթում հիդրոլիզվում են: Այդ աղերի ջրային լուծույթներում միջավայրը թթվային է:

Այդպիսի աղերից են

Al {Cl}_{3}, {Al}_{2} (S O_{4}) {}_{3}{, Zn {Cl}_{2}, Fe (N O_{3}) {}_{2}{, Sn {Cl}_{2}}}

և այլն:

Նկարում բերված են լակմուսի ձեռք բերած գույները (ա).թթվային, (բ).չեզոք և (գ).հիմնային միջավայրերում՝ համապատասխանաբար.

Փորձ $4$.

C H_{3} COON H_{4}

-ը թույլ հիմքից՝

N H_{4} OH

և թույլ թթվից՝

C H_{3} COOH

առաջացած աղ է, ջրային լուծույթում դիսոցվում է ըստ հետևյալ հավասարման.

C H_{3} COON H_{4} ⇄ C H_{3} {CO O^{-} + NH}_{4}^{+}

առաջացած և՛

C H_{3} CO O^{-}

, և՛

N H_{4}^{+}

իոնները փոխազդում են ջրի մոլեկուլների հետ.

C H_{3} CO O^{-} + HOH ⇄ C H_{3} COOH + {OH}^{-}

N H_{4}^{+} + HOH ⇄ N H_{4} OH + H^{+}

առաջացնելով թույլ թթու՝

C H_{3} COOH

և թույլ հիմք՝

N H_{4} OH

, սակայն արդյունքում

H^{+}

O H^{-}

իոնների էական կուտակում չի առաջանում և լակմուսի գույնը մնում է մանուշակագույն:

Թույլ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը կրկնակի են հիդրոլիզվում, սակայն միջավայրի ռեակցիան էական չի փոփոխվում. այն որոշվում է առաջացած թույլ հիմքի և թույլ թթվի համեմատական ուժով:

Ի դեպ՝

C H_{3} COOH

-ը և

N H_{4} OH

-ը գրեթե նույն ուժի թույլ էլեկտրոլիտներ են:

Այսպիսի աղերից են

Ni F_{2}, (N H_{4}) {}_{2}{C O_{3}, (C H_{3} COO) {}_{2}{Cu}}

և այլն:

Աղերի հիդրոլիզը ընդունված է ներկայացնել ռեակցիաների հավասարումների հետևյալ քայլաշարով.

ա. աղի դիսոցման հավասարում

բ. աղի հիդրոլիզի կրճատ իոնային հավասարում

գ. աղի հիդրոլիզի լրիվ իոնային հավասարում

դ. աղի հիդրոլիզի մոլեկուլային հավասարում.

Օրինակ

ա.

N H_{4} Cl \to N H_{4}^{+} + {Cl}^{-}

բ.

N H_{4}^{+} + HOH ⇄ N H_{4} OH + H^{+}

գ.

N H_{4}^{+} + HOH + {Cl}^{-} ⇄ N H_{4} OH + H^{+} + {Cl}^{-}

դ.

N H_{4} Cl + HOH ⇄ N H_{4} OH + HCl

Բազմահիմն թույլ թթվից առաջացած աղերը հիդրոլիզվում են աստիճանաբար:

Սենյակային ջերմաստիճանում, որպես կանոն, հիդրոլիզն ընթանում է առաջին փուլով:

Օրինակ

\begin{array}{l} {Na}_{2} C O_{3} \to 2 {Na}_{}^{+} + C O_{3}^{2 -} \\ C O_{3}^{2 -} + HOH ⇄ HC O_{3}^{-} + {OH}^{-} \\ 2 {Na}^{+} + C O_{3}^{2 -} + HOH ⇄ HC O_{3}^{-} + {OH}^{-} + 2 {Na}^{+} \\ {Na}_{2} C O_{3} + HOH ⇄ NaHC O_{3} + NaOH \end{array}

Հայտնի են աղեր, որոնք ջրային լուծույթում գոյություն չունեն, քանի որ հիդրոլիզվում են միանգամից, լրիվությամբ.

Օրինակ

{Al}_{2} S_{3} + 6 HOH \to 2 Al (OH) {}_{3}{↓ + 3 H_{2} S ↑}

Այսպիսի աղերից են

Hg F_{2}, BaS, {Cr}_{2} (S O_{3}) {}_{3}

և այլն:

Աղի հիդրոլիզի խորությունը (աստիճանը) մեծանում է աղի լուծույթը նոսրացնելիս և ջերմաստիճանը բարձրացնելիս, քանի որ աղի հիդրոլիզը ջերմակլանիչ և դարձելի գործընթաց է:

Աղբյուրները

Լ.Ա.Սահակյան և ուրիշներ, քիմիա 9, Երևան 2015

Վերադառնալ թեմային

Հաջորդ առաջադրանքը

Գրեք մեզ

Սխա՞լ ես գտել

Տեղեկացրու մեզ

1. Աղերի հիդրոլիզը

Տեսություն