Гідроліз

Гідроліз – це реакція взаємодії з водою (розкладу водою), яка призводить до утворення більш простих або вихідних продуктів.

Гідролізу зазнають хімічні сполуки різних класів: білки, естери (у т.ч. жири), вуглеводи, етери, солі тощо. В неорганічній хімії найчастіше розглядаються реакції гідролізу солей.

Гідроліз солей – це реакція обмінної взаємодії іонів солі з молекулами води, яка супроводжується зміщенням іонної рівновагі води і утворенням слабких електролітів, малорозчинних і газоподібних речовин. Наслідком такого процесу може бути і зміна рН розчинів, в яких проходить гідроліз.

Залежно від типу солі можливі чотири варіанти гідролізу.

1) Сіль, утворена слабкою основою і сильної кислотою. Наприклад, гідроліз NH4NO3відбувається відповідно до рівнянь:

NH4NO3+ НОН ↔ NH4OH + HNO3;

NH4+ + NO3−+ НОН ↔ NH4OH + H++ NO3−;

NH4+ + НОН ↔ NH4OH + H+;

Звідси видно, що у цьому випадку утворюється вільна сильна кислота, і розчини таких солей мають кислу реакцію (рН < 7).

Подібно, проте поступово, гідролізують солі з багатозарядними катіонами. При цьому найчастіше утворюється не слабка основа, а основа сіль:

AlCl3+ HOH ↔ AlOHCl2+ HCl;

Al3++ 3Cl−+ HOH ↔ AlOH2++ 3Cl−+ H+;

Al3++ HOH ↔ AlOH2++ H+ (перша стадія);

AlOHCl2+ HOH ↔ Al(OH)2Cl + HCl;

AlOH2++ 2Cl−+ HOH ↔ Al(OH)2++2 Cl−+ H+;

AlOH2++ HOH ↔ Al(OH)2++ H+(друга стадія);

Al(OH)2Cl +HOH ↔ Al(OH)3+ HCl;

Al(OH)2++ Cl−+HOH ↔ Al(OH)3+ H++ Cl−;

Al(OH)2++HOH ↔ Al(OH)3+ H+(третя стадія).

Накопичення у розчині іонів H+ може змістити рівновагу вліво, що запобігає проходженню гідролізу за другим і тим більше за третім ступенем. Тому гідроліз в основному відбувається за першим ступенем.

2) Сіль, утворена сильною основою і слабкою кислотою. Наприклад:

KCN + HOH ↔ KOH + HCN;

K++ CN−+ HOH ↔ K++ OH−+ HCN;

CN−+ HOH ↔ OH−+ HCN.

Як видно, внаслідок гідролізу солі утворюється деякий надлишок іонів OH−і тому розчини солей, утворених сильною основою і слабкою кислотою, мають лужну реакцію (рН >7).

Солі _ангану_нату_мп кислот гідролізують _ангану_нат:

Na2CO3+ HOH ↔ NaHCO3+ NaOH;

2Na++ CO32−+ HOH ↔ 2Na++ HCO3−+ OH−;

CO32−+ HOH ↔ HCO3−+ OH−(перша стадія);

NaHCO3+ HOH ↔ H2CO3+ NaOH;

Na++ HCO3−+ HOH ↔ H2CO3+ Na++ OH−;

HCO3−+ HOH ↔ H2CO3+ OH−(друга стадія).

Поява у розчині йонів гідроксилу зсуває рівновагу другої реакції ліворуч, тобто запобігає перебігу гідролізу за другою стадією. Тому гідроліз в основному перебігає лише за першою стадією.