(!LANG: पोटॅशियम नायट्रेटचे हायड्रोलायझेशन. क्षारांचे हायड्रोलिसिस. द्रावणातील विविध प्रकारच्या क्षारांचे वर्तन विचारात घ्या.

जलीय द्रावणातील इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करणाच्या सिद्धांतानुसार, विद्रव्य कण पाण्याच्या रेणूंशी संवाद साधतात. या परस्परसंवादामुळे हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया होऊ शकते.

हायड्रोलिसिसही पाण्याद्वारे पदार्थाच्या विघटनाची प्रतिक्रिया आहे.

विविध पदार्थांचे हायड्रोलिसिस केले जाते: अजैविक - क्षार, कार्बाइड्स आणि धातूंचे हायड्राइड्स, नॉन-मेटल हॅलाइड्स; सेंद्रिय - haloalkanes, esters आणि fats, कर्बोदकांमधे, प्रथिने, polynucleotides.

क्षारांच्या जलीय द्रावणात विविध pH मूल्ये आणि माध्यमांचे वेगवेगळे प्रकार असतात - अम्लीय (pH< 7), щелоч­ную (рН >7), तटस्थ (рН = 7). हे जलीय द्रावणातील क्षारांचे हायड्रोलिसिस होऊ शकते या वस्तुस्थितीमुळे आहे.

हायड्रोलिसिसचे सारपाण्याच्या रेणूंसह मीठ केशन किंवा आयनच्या एक्सचेंज रासायनिक परस्परसंवादात कमी होते. या परस्परसंवादाच्या परिणामी, कमी-विघटन करणारे कंपाऊंड (कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट) तयार होते. आणि जलीय मिठाच्या द्रावणात जास्त प्रमाणात मुक्त H+ किंवा OH आयन दिसतात आणि मीठाचे द्रावण अनुक्रमे अम्लीय किंवा अल्कधर्मी बनते.

मीठ वर्गीकरण

कोणतेही मीठ हे ऍसिडसह बेसच्या परस्परसंवादाचे उत्पादन म्हणून मानले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, मीठ KClO मजबूत बेस KOH आणि कमकुवत ऍसिड HClO द्वारे तयार होतो.

बेस आणि ऍसिडच्या ताकदीवर अवलंबून, कोणीही फरक करू शकतो चार प्रकारचे क्षार.

द्रावणातील विविध प्रकारच्या क्षारांच्या वर्तनाचा विचार करा.

1. क्षार तयार होतात मजबूत पायाआणि कमकुवत ऍसिड.

उदाहरणार्थ, पोटॅशियम सायनाइड मीठ KCN मजबूत बेस KOH आणि कमकुवत ऍसिड HCN द्वारे बनते:

मीठाच्या जलीय द्रावणात दोन प्रक्रिया होतात:

2) मिठाचे संपूर्ण पृथक्करण (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट):

या प्रक्रियेदरम्यान तयार झालेले H + आणि CN आयन एकमेकांशी संवाद साधतात, कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट - हायड्रोसायनिक ऍसिड HCN च्या रेणूंमध्ये बांधतात, तर हायड्रॉक्साईड - OH आयन - द्रावणात राहतात, ज्यामुळे त्याचे अल्कधर्मी वातावरण निर्माण होते. हायड्रोलिसिस आयनॉन सीएन - येथे होते.

आम्ही चालू प्रक्रियेचे संपूर्ण आयनिक समीकरण लिहितो (हायड्रोलिसिस):

ही प्रक्रिया उलट करता येण्यासारखी आहे, आणि रासायनिक समतोल डावीकडे (प्रारंभिक पदार्थांच्या निर्मितीच्या दिशेने) हलविला जातो, कारण पाणी हे हायड्रोसायनिक ऍसिड HCN पेक्षा खूपच कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट आहे:

समीकरण दर्शविते की:

1) मुक्त हायड्रॉक्साईड आयन OH - द्रावणात आहेत आणि त्यांची एकाग्रता शुद्ध पाण्यापेक्षा जास्त आहे, म्हणून KCN मीठ द्रावणात अल्कधर्मी वातावरण आहे (pH> 7);

2) CN आयन पाण्याबरोबर अभिक्रियामध्ये भाग घेतात, अशा परिस्थितीत ते म्हणतात की आयन हायड्रोलिसिस होत आहे. पाण्यावर प्रतिक्रिया देणार्‍या कमकुवत ऍसिड आयनची इतर उदाहरणे आहेत:

फॉर्मिक HCOOH - anion HCOO -;

एसिटिक CH 3 COOH - anion CH 3 COO -;

नायट्रोजनयुक्त HNO 2 - anion NO 2 -;

हायड्रोजन सल्फाइड H 2 S - anion S 2-;

कोळसा H 2 CO 3 - CO 3 2- anion;

गंधकयुक्त H 2 SO 3 - SO 3 2- anion.

सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3 च्या हायड्रोलिसिसचा विचार करा:

मीठ CO 3 2- anion द्वारे हायड्रोलायझ केले जाते.

हायड्रोलिसिसची उत्पादने म्हणजे आम्ल मीठ NaHCO 3 आणि सोडियम हायड्रॉक्साइड NaOH.

सोडियम कार्बोनेटच्या जलीय द्रावणाचे वातावरण अल्कधर्मी आहे (pH\u003e 7), कारण द्रावणात OH - आयनची एकाग्रता वाढते. ऍसिड सॉल्ट NaHCO 3 देखील हायड्रोलिसिसमधून जाऊ शकते, जे खूप कमी प्रमाणात पुढे जाते आणि त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते.

आपण आयन हायड्रोलिसिस बद्दल काय शिकलात याचा सारांश देण्यासाठी:

1) मिठाच्या आयननुसार, एक नियम म्हणून, ते उलटे हायड्रोलायझ केले जातात;

2) अशा प्रतिक्रियांमध्ये रासायनिक समतोल जोरदारपणे डावीकडे हलविले जाते;

3) समान क्षारांच्या द्रावणातील माध्यमाची प्रतिक्रिया अल्कधर्मी असते (pH > 7);

4) कमकुवत पॉलीबेसिक ऍसिडने तयार केलेल्या क्षारांच्या हायड्रोलिसिस दरम्यान, अम्लीय क्षार प्राप्त होतात.

2. क्षार तयार होतात मजबूत ऍसिडआणि कमकुवत पाया.

अमोनियम क्लोराईड NH 4 Cl च्या हायड्रोलिसिसचा विचार करा.

मीठाच्या जलीय द्रावणात दोन प्रक्रिया होतात:

1) पाण्याच्या रेणूंचे थोडेसे उलट करता येण्याजोगे पृथक्करण (एक अतिशय कमकुवत एम्फोटेरिक इलेक्ट्रोलाइट), जे समीकरण वापरून सोप्या पद्धतीने लिहिले जाऊ शकते:

2) मिठाचे संपूर्ण पृथक्करण (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट):

परिणामी आयन OH - आणि NH 4 NH 3 H 2 O (कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट) मिळविण्यासाठी एकमेकांशी संवाद साधतात, तर H + आयन द्रावणात राहतात, ज्यामुळे त्याचे अम्लीय वातावरण होते.

पूर्ण आयनिक हायड्रोलिसिस समीकरण:

प्रक्रिया उलट करता येण्यासारखी आहे, रासायनिक समतोल प्रारंभिक पदार्थांच्या निर्मितीकडे वळवला जातो, कारण पाणी H 2 O हे अमोनिया हायड्रेट NH 3 H 2 O पेक्षा खूपच कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट आहे.

संक्षिप्त आयनिक हायड्रोलिसिस समीकरण:

समीकरण दर्शविते की:

1) द्रावणात मुक्त हायड्रोजन आयन H + आहेत, आणि त्यांची एकाग्रता शुद्ध पाण्यापेक्षा जास्त आहे, म्हणून मिठाच्या द्रावणात अम्लीय वातावरण आहे (pH< 7);

2) अमोनियम केशन्स NH + पाण्यासह प्रतिक्रियेत भाग घेतात; या प्रकरणात, आम्ही म्हणतो की केशनमध्ये हायड्रोलिसिस आहे.

मल्टीचार्ज केलेले केशन्स पाण्याच्या प्रतिक्रियेमध्ये देखील भाग घेऊ शकतात: दुप्पट चार्ज केलेले M 2+ (उदाहरणार्थ, Ni 2 +, Cu 2 +, Zn 2+ ...), क्षारीय पृथ्वी धातूच्या कॅशन्स व्यतिरिक्त, तिप्पट चार्ज M 3 + ( उदाहरणार्थ, Fe 3 +, Al 3 + , Cr 3+ …).

निकेल नायट्रेट Ni(NO 3) 2 च्या हायड्रोलिसिसचा विचार करा, कॅशनद्वारे मिठाचे हायड्रोलिसिस:

Ni 2+ cation वर मीठ हायड्रोलायझ केले जाते.

पूर्ण आयनिक हायड्रोलिसिस समीकरण:

संक्षिप्त आयनिक समीकरण:

हायड्रोलिसिसची उत्पादने मूलभूत मीठ NiOHNO 3 आणि नायट्रिक ऍसिड HNO 3 आहेत.

निकेल नायट्रेटच्या जलीय द्रावणाचे वातावरण अम्लीय (पीएच< 7), потому что в растворе увеличивается концентрация ионов Н + .

NiOHNO 3 मीठाचे हायड्रोलिसिस खूपच कमी प्रमाणात होते आणि त्याकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते. अशा प्रकारे:

1) कॅशननुसार, क्षार, एक नियम म्हणून, उलट्या पद्धतीने हायड्रोलायझ केले जातात;

2) प्रतिक्रियांचे रासायनिक समतोल जोरदारपणे डावीकडे हलविले जाते;

3) अशा क्षारांच्या द्रावणातील माध्यमाची प्रतिक्रिया अम्लीय असते (pH< 7);

4) कमकुवत पॉलीअॅसिड बेसद्वारे तयार केलेल्या लवणांच्या हायड्रोलिसिस दरम्यान, मूलभूत क्षार प्राप्त होतात.

3. क्षार तयार होतात कमकुवत पायाआणि कमकुवत ऍसिड.

अशा क्षारांचे केशन आणि आयन दोन्ही ठिकाणी हायड्रोलिसिस केले जाते.

कमकुवत बेस कॅशन पाण्याच्या रेणूंमधून ओएच आयन बांधतो, एक कमकुवत बेस तयार करतो; कमकुवत ऍसिड आयन पाण्याच्या रेणूंमधून H+ आयन बांधते, एक कमकुवत ऍसिड तयार करते. या क्षारांच्या द्रावणांची प्रतिक्रिया तटस्थ, किंचित अम्लीय किंवा किंचित अल्कधर्मी असू शकते. हे दोन कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्सच्या पृथक्करण स्थिरांकांवर अवलंबून असते - ऍसिड आणि बेस, जे हायड्रोलिसिसच्या परिणामी तयार होतात.

उदाहरणार्थ, दोन क्षारांच्या हायड्रोलिसिसचा विचार करा: अमोनियम एसीटेट NH 4 CH 3 COO आणि अमोनियम फॉर्मेट NH 4 HCCO:

या क्षारांच्या जलीय द्रावणात, कमकुवत बेस NH + चे केशन्स हायड्रॉक्साईड आयन OH - (पाणी H 2 O \u003d H + + OH - पृथक्करण करते हे लक्षात ठेवा), आणि कमकुवत ऍसिडचे anions CH 3 COO - आणि HCOO - परस्परसंवाद करतात. cations H+ सह कमकुवत ऍसिडचे रेणू तयार होतात - एसिटिक CH 3 COOH आणि फॉर्मिक HCOOH.

हायड्रोलिसिसची आयनिक समीकरणे लिहू.

या प्रकरणांमध्ये, हायड्रोलिसिस देखील उलट करता येण्याजोगा आहे, परंतु समतोल हायड्रोलिसिस उत्पादनांच्या निर्मितीकडे वळवला जातो - दोन कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्स.

पहिल्या प्रकरणात, समाधान माध्यम तटस्थ (pH = 7) आहे, कारण K d (CH 3 COOH) = K d (NH 3 H 2 O) = 1.8 10 -5. दुस-या बाबतीत, द्रावणाचे माध्यम किंचित अम्लीय असेल (pH< 7), т. к. K д (HCOOH) = 2,1 10 -4 и K д (NH 3 H 2 O) < K д HCOOH), где K д - константа диссоциации.

बहुतेक क्षारांचे हायड्रोलिसिस ही उलट करता येणारी प्रक्रिया आहे. रासायनिक समतोल स्थितीत, मिठाचा फक्त काही भाग हायड्रोलायझ केला जातो. तथापि, काही क्षार पूर्णपणे पाण्याने विघटित होतात, म्हणजेच त्यांचे हायड्रोलिसिस होत नाही उलट करण्यायोग्य प्रक्रिया.

पाण्यातील अॅल्युमिनियम सल्फाइड Al 2 S 3 अपरिवर्तनीय हायड्रोलिसिसमधून जातो, कारण केशनद्वारे हायड्रोलिसिस दरम्यान दिसणारे H + आयन हे आयनद्वारे हायड्रोलिसिस दरम्यान तयार झालेल्या OH आयनांशी बांधील असतात. हे हायड्रोलिसिस वाढवते आणि अघुलनशील अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साईड आणि हायड्रोजन सल्फाइड वायूच्या निर्मितीस कारणीभूत ठरते:

म्हणून, अॅल्युमिनियम सल्फाइड Al 2 S 3 दोन क्षारांच्या जलीय द्रावणांमधील विनिमय अभिक्रियाद्वारे मिळवता येत नाही, उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियम क्लोराईड AlCl 3 आणि सोडियम सल्फाइड Na 2 S.

हायड्रोलिसिसच्या परिणामी केशन आणि आयन दोन्हीसाठी:

1) जर क्षारांचे हायड्रोलायझेशन केशन आणि आयन या दोन्हींद्वारे उलटे केले गेले, तर हायड्रोलिसिस प्रतिक्रियांमधील रासायनिक समतोल उजवीकडे हलविला जातो; या प्रकरणात माध्यमाची प्रतिक्रिया एकतर तटस्थ, किंवा किंचित अम्लीय किंवा किंचित अल्कधर्मी असते, जी तयार केलेल्या बेस आणि आम्लाच्या पृथक्करण स्थिरांकांच्या गुणोत्तरावर अवलंबून असते;

२) हायड्रोलिसिस उत्पादनांपैकी किमान एकाने प्रतिक्रिया क्षेत्र सोडल्यास क्षारांचे हायड्रोलायझेशन केशन आणि आयन या दोन्हींद्वारे अपरिवर्तनीयपणे केले जाऊ शकते.

4. क्षार तयार होतात मजबूत पायाआणि मजबूत ऍसिड, हायड्रोलिसिस करू नका .

पोटॅशियम क्लोराईड KCl च्या द्रावणात "वर्तणूक" विचारात घ्या.

जलीय द्रावणातील मीठ आयन (KCl \u003d K + + Cl -) मध्ये विघटित होते, परंतु पाण्याशी संवाद साधताना, कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट तयार होऊ शकत नाही. द्रावणाचे माध्यम तटस्थ (pH = 7) आहे, कारण द्रावणातील H + आणि OH आयनांची सांद्रता शुद्ध पाण्याप्रमाणेच असते.

अशा क्षारांची इतर उदाहरणे अल्कली मेटल हॅलाइड्स, नायट्रेट्स, परक्लोरेट्स, सल्फेट्स, क्रोमेट्स आणि डायक्रोमेट्स, क्षारीय अर्थ मेटल हॅलाइड्स (फ्लोराइड्सशिवाय), नायट्रेट्स आणि परक्लोरेट्स असू शकतात.

हे देखील लक्षात घ्यावे की उलट करता येणारी हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया पूर्णपणे आहेLe Chatelier च्या तत्त्वाचे पालन करते . त्यामुळे, मीठ हायड्रोलिसिस करू शकतामजबूत करणे (आणि ते अपरिवर्तनीय देखील) खालील मार्गांनी:

1) पाणी घाला (एकाग्रता कमी करा);

2) द्रावण गरम करा, त्यामुळे पाण्याचे एंडोथर्मिक पृथक्करण वाढते:

याचा अर्थ H + आणि OH चे प्रमाण - वाढते, जे मीठ हायड्रोलिसिसच्या अंमलबजावणीसाठी आवश्यक आहे;

3) हायड्रोलिसिस उत्पादनांपैकी एक कमी प्रमाणात विरघळणाऱ्या कंपाऊंडमध्ये बांधा किंवा गॅस टप्प्यात उत्पादनांपैकी एक काढून टाका; उदाहरणार्थ, अमोनियम सायनाइड NH 4 CN चे हायड्रोलिसिस अमोनिया हायड्रेटच्या विघटनाने अमोनिया NH 3 आणि पाणी H 2 O तयार करण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात वाढवले ​​जाईल:

हायड्रोलिसिस करू शकतादाबणे (हायड्रोलिसिस होत असलेल्या मीठाचे प्रमाण लक्षणीयरीत्या कमी करा), पुढीलप्रमाणे पुढे जा:

1) द्रावणाची एकाग्रता वाढवा;

2) द्रावण थंड करा (हायड्रोलिसिस कमकुवत करण्यासाठी, मीठाचे द्रावण एकाग्रतेने आणि कमी तापमानात साठवले पाहिजे);

3) द्रावणात हायड्रोलिसिस उत्पादनांपैकी एक परिचय करा; उदाहरणार्थ, हायड्रोलिसिसच्या परिणामी द्रावणाचे माध्यम अम्लीय असल्यास ते अम्लीकरण करा किंवा अल्कधर्मी असल्यास क्षारीय करा.


हायड्रोलिसिसचे महत्त्व

लवणांच्या हायड्रोलिसिसमध्ये व्यावहारिक आणि दोन्ही आहेत जैविक महत्त्व.

प्राचीन काळापासून, राख एक डिटर्जंट म्हणून वापरली जात आहे. राखेमध्ये पोटॅशियम कार्बोनेट के 2 सीओ 3 असते, जे पाण्यातील आयनचे हायड्रोलायझेशन करते, जलीय द्रावण ओएच - आयनमुळे साबण बनते जे हायड्रोलिसिस दरम्यान तयार होते.

सध्या आपण दैनंदिन जीवनात साबण, वॉशिंग पावडर आणि इतर डिटर्जंट वापरतो. साबणाचा मुख्य घटक म्हणजे सोडियम आणि पोटॅशियम लवण जास्त फॅटी कार्बोक्झिलिक ऍसिडस्: स्टीअरेट्स, पॅल्मिटेट्स, जे हायड्रोलायझ्ड असतात.

सोडियम स्टीअरेट C 17 H 35 COONa चे हायड्रोलिसिस खालील आयनिक समीकरणाद्वारे व्यक्त केले जाते:

म्हणजे, द्रावणात किंचित अल्कधर्मी वातावरण असते.

द्रावणाचे आवश्यक अल्कधर्मी वातावरण तयार करणारे क्षार फोटोग्राफिक डेव्हलपरमध्ये असतात. हे सोडियम कार्बोनेट Na 2 CO 3, पोटॅशियम कार्बोनेट K 2 CO 3, बोरॅक्स Na 2 B 4 O 7 आणि इतर लवण आहेत जे आयनच्या बाजूने हायड्रोलायझ करतात.

जर मातीची अम्लता अपुरी असेल तर झाडे एक रोग विकसित करतात - क्लोरोसिस. पाने पिवळी पडणे किंवा पांढरे होणे, वाढ आणि विकासात मागे पडणे ही त्याची चिन्हे आहेत. जर pH> 7.5 असेल, तर त्यावर अमोनियम सल्फेट (NH 4) 2 SO 4 खत टाकले जाते, जे जमिनीत जाणाऱ्या केशनच्या हायड्रोलिसिसमुळे आम्लता वाढण्यास कारणीभूत ठरते:

आपले शरीर बनवणाऱ्या काही क्षारांच्या हायड्रोलिसिसची जैविक भूमिका अमूल्य आहे.

उदाहरणार्थ, रक्ताच्या रचनेत बायकार्बोनेट आणि सोडियम हायड्रोजन फॉस्फेट क्षारांचा समावेश होतो. त्यांची भूमिका पर्यावरणाची विशिष्ट प्रतिक्रिया राखणे आहे.

हे हायड्रोलिसिस प्रक्रियेच्या संतुलनात बदल झाल्यामुळे उद्भवते:

जर रक्तात H + आयन जास्त असतील तर ते OH - हायड्रॉक्साईड आयनला बांधतात आणि समतोल उजवीकडे सरकतो. OH हायड्रॉक्साईड आयन जास्त असल्यास, समतोल डावीकडे सरकतो. यामुळे, निरोगी व्यक्तीच्या रक्तातील आम्लता किंचित चढ-उतार होते.

किंवा उदाहरणार्थ: मानवी लाळेमध्ये HPO 4 - आयन असतात. त्यांना धन्यवाद, मौखिक पोकळीमध्ये एक विशिष्ट वातावरण राखले जाते (पीएच = 7-7.5).

चाचणी उत्तीर्ण करण्यासाठी संदर्भ साहित्य:

आवर्तसारणी

विद्राव्यता सारणी

आणि ते पर्यावरणाची भिन्न प्रतिक्रिया दर्शवतात - अम्लीय, अल्कधर्मी, तटस्थ.

उदाहरणार्थ, अॅल्युमिनियम क्लोराईड AlCl 3 च्या जलीय द्रावणात अम्लीय वातावरण असते (pH< 7), раствор карбоната калия K 2 СО 3 - щелочную среду (pН >7), सोडियम क्लोराईड NaCl आणि लीड नायट्रेट Pb (NO 2) 2 चे द्रावण - एक तटस्थ माध्यम (pH = 7). या क्षारांमध्ये हायड्रोजन आयन H + किंवा हायड्रॉक्साइड आयन OH - नसतात, जे द्रावणाचे माध्यम ठरवतात. क्षारांच्या जलीय द्रावणांचे विविध वातावरण कसे स्पष्ट करावे? हे जलीय द्रावणात, क्षारांच्या अधीन आहे या वस्तुस्थितीमुळे आहे हायड्रोलिसिस.

"हायड्रोलिसिस" या शब्दाचा अर्थ पाण्याद्वारे विघटन ("हायड्रो" - पाणी, "लिसिस" - विघटन) असा होतो.

हायड्रोलिसिस हे सर्वात महत्वाचे आहे रासायनिक गुणधर्म.

मीठ हायड्रोलिसिसपाण्यासह मीठ आयनचा परस्परसंवाद म्हणतात, परिणामी कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट्स तयार होतात.

हायड्रोलिसिसचे सार हायड्रॉक्साईड आयन OH - किंवा हायड्रोजन आयन H + सह मीठ केशन्स किंवा अॅनियन्सच्या रासायनिक परस्परसंवादामध्ये कमी केले जाते. या परस्परसंवादाच्या परिणामी, कमी-विघटन करणारे कंपाऊंड (कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट) तयार होते. पाणी पृथक्करण प्रक्रियेचा रासायनिक समतोल उजवीकडे सरकतो.

त्यामुळे, जलीय मीठाच्या द्रावणात मुक्त H+ किंवा OH आयन जास्त दिसतात आणि मीठाचे द्रावण अम्लीय किंवा अल्कधर्मी वातावरण दाखवते.

हायड्रोलिसिस ही बहुतेक क्षारांसाठी उलट करता येणारी प्रक्रिया आहे. समतोल स्थितीत, मीठ आयनांचा फक्त एक छोटासा अंश हायड्रोलायझ केला जातो.

कोणतेही मीठ परस्परसंवादाचे उत्पादन म्हणून प्रस्तुत केले जाऊ शकते. उदाहरणार्थ, NaClO मीठ कमकुवत ऍसिड HClO आणि मजबूत बेस NaOH द्वारे तयार होते.

मूळ आम्ल आणि मूळ पायाच्या ताकदीनुसार, क्षारांचे 4 प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकते:

I, II, III प्रकारातील क्षारांचे हायड्रोलिसिस होते, IV प्रकारातील क्षारांचे हायड्रोलिसिस होत नाही

विविध प्रकारच्या क्षारांच्या हायड्रोलिसिसची उदाहरणे पाहू.

आय. मजबूत बेस आणि कमकुवत ऍसिड यांनी तयार केलेले क्षार आयनॉनमध्ये हायड्रोलिसिस करतात.हे क्षार मजबूत बेस कॅशन आणि कमकुवत ऍसिड आयनॉनद्वारे तयार होतात, जे हायड्रोजन कॅशन H + पाण्याच्या रेणूंना बांधतात आणि कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट (ऍसिड) तयार करतात.

उदाहरण:पोटॅशियम नायट्रेट KNO 2 च्या हायड्रोलिसिससाठी आण्विक आणि आयनिक समीकरणे तयार करूया.

सॉल्ट KNO 2 हे कमकुवत मोनोबॅसिक ऍसिड HNO 2 आणि मजबूत बेस KOH द्वारे तयार केले जाते, जे खालीलप्रमाणे योजनाबद्धपणे दर्शविले जाऊ शकते:

मीठ KNO 2 च्या हायड्रोलिसिसचे समीकरण लिहू:

या मीठाच्या हायड्रोलिसिसची यंत्रणा काय आहे?

H + आयन कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट HNO 2 च्या रेणूंमध्ये एकत्रित होत असल्याने, त्यांची एकाग्रता कमी होते आणि Le Chatelier तत्त्वानुसार पाण्याचे पृथक्करण प्रक्रियेचा समतोल उजवीकडे सरकतो. मुक्त हायड्रॉक्साईड आयन OH - द्रावणात वाढते. म्हणून, KNO 2 मीठ द्रावणात अल्कधर्मी प्रतिक्रिया असते (pH > 7).

निष्कर्ष:मजबूत आधार आणि कमकुवत आम्ल द्वारे तयार केलेले क्षार, पाण्यात विरघळल्यावर, मध्यम, pH> 7 ची अल्कधर्मी प्रतिक्रिया दर्शवितात.

II. कमकुवत बेस आणि कॅशनमध्ये मजबूत ऍसिड हायड्रोलायझमुळे तयार झालेले क्षार.हे क्षार कमकुवत पायाचे केशन आणि सशक्त आम्लाच्या आयनने तयार होतात. मीठ केशन हायड्रॉक्साइड आयन OH - पाणी बांधते, एक कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट (बेस) बनवते.

उदाहरण:अमोनियम आयोडाइड NH 4 I च्या हायड्रोलिसिससाठी आण्विक आणि आयनिक समीकरणे तयार करू.

मीठ NH 4 I कमकुवत मोनोअॅसिड बेस NH 4 OH आणि मजबूत आम्ल HI द्वारे तयार होते:

जेव्हा मीठ NH 4 I पाण्यात विरघळते, तेव्हा अमोनियम केशन्स NH 4 + हायड्रॉक्साईड आयन OH - पाण्याला बांधतात, एक कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट तयार करतात -. द्रावणात H + हायड्रोजन आयन जास्त दिसतात. मीठ द्रावण मध्यम NH 4 I - अम्लीय, pH<7.

निष्कर्ष:मजबूत ऍसिड आणि कमकुवत बेस द्वारे तयार केलेले क्षार हायड्रोलिसिस, pH दरम्यान आम्ल प्रतिक्रिया दर्शवतात< 7.

III. कमकुवत बेस आणि कमकुवत ऍसिड यांनी तयार केलेले क्षार कॅशन आणि आयन दोन्ही ठिकाणी हायड्रोलायझ केले जातात. हे क्षार कमकुवत बेस कॅशनद्वारे तयार होतात, जे पाण्याच्या रेणूपासून OH आयन बांधतात आणि एक कमकुवत बेस बनवतात आणि कमकुवत ऍसिड आयन तयार करतात, जे पाण्याच्या रेणूपासून H + आयन बांधतात आणि कमकुवत ऍसिड तयार करतात. या क्षारांच्या द्रावणांची प्रतिक्रिया तटस्थ, किंचित अम्लीय किंवा किंचित अल्कधर्मी असू शकते. हे हायड्रोलिसिसच्या परिणामी तयार झालेल्या कमकुवत ऍसिड आणि कमकुवत बेसच्या पृथक्करण स्थिरांकांवर अवलंबून असते.

उदाहरण १:अमोनियम एसीटेट CH 3 COONH 4 च्या हायड्रोलिसिसची समीकरणे बनवू. हे मीठ कमकुवत ऍसिटिक ऍसिड CH 3 COOH आणि कमकुवत बेस NH 4 OH द्वारे तयार होते:

CH 3 COONH 4 मीठ द्रावणाची प्रतिक्रिया तटस्थ असते (pH = 7), कारण K d (CH 3 COOH) \u003d K d (NH 4 OH).

उदाहरण २:अमोनियम सायनाइड NH 4 CN च्या हायड्रोलिसिससाठी समीकरणे तयार करू. हे मीठ कमकुवत ऍसिड HCN आणि कमकुवत बेस NH 4 OH द्वारे तयार होते:

NH 4 CN मीठ द्रावणाची प्रतिक्रिया किंचित अल्कधर्मी (pH> 7) असते, कारण K d (NH 4 OH) > K d (HCN).

आधीच नमूद केल्याप्रमाणे, हायड्रोलिसिस ही बहुतेक क्षारांसाठी उलट करता येणारी प्रक्रिया आहे. समतोल स्थितीत, मीठाचा फक्त एक छोटासा भाग हायड्रोलायझ केला जातो. तथापि, काही क्षार पाण्याद्वारे पूर्णपणे विघटित होतात, म्हणजे, त्यांच्यासाठी हायड्रोलिसिस अपरिवर्तनीय आहे.

अपरिवर्तनीय (पूर्ण) हायड्रोलिसिसक्षार उघड होतात जे कमकुवत अघुलनशील किंवा अस्थिर बेस आणि कमकुवत अस्थिर किंवा अघुलनशील आम्लाद्वारे तयार होतात. असे क्षार जलीय द्रावणात अस्तित्वात असू शकत नाहीत. यामध्ये, उदाहरणार्थ:

उदाहरण:अॅल्युमिनियम सल्फाइड Al 2 S 3 च्या हायड्रोलिसिससाठी एक समीकरण बनवू:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

अॅल्युमिनियम सल्फाइडचे हायड्रोलिसिस जवळजवळ पूर्णपणे अॅल्युमिनियम हायड्रॉक्साइड Al (OH) 3 आणि हायड्रोजन सल्फाइड H 2 S च्या निर्मितीपर्यंत जाते.

म्हणून, काही क्षारांच्या जलीय द्रावणांमधील देवाणघेवाण प्रतिक्रियांच्या परिणामी, दोन नवीन क्षार नेहमीच तयार होत नाहीत. यापैकी एक क्षार अपरिवर्तनीय हायड्रोलिसिस करून संबंधित अघुलनशील बेस आणि कमकुवत अस्थिर (अघुलनशील) आम्ल तयार करू शकते. उदाहरणार्थ:

Fe 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

या समीकरणांचा सारांश, आम्हाला मिळते:

किंवा आयनिक स्वरूपात:

3S 2- + 2Fe 3+ + 6H 2 O \u003d 2Fe (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

IV. मजबूत आम्ल आणि मजबूत तळापासून तयार झालेले क्षार हायड्रोलायझ होत नाहीत.कारण या क्षारांचे केशन आणि आयन H + किंवा OH - पाण्याच्या आयनांशी बांधले जात नाहीत, म्हणजेच ते त्यांच्यासोबत कमकुवत इलेक्ट्रोलाइट रेणू तयार करत नाहीत. पाणी पृथक्करणाचा समतोल बदलत नाही. या क्षारांच्या द्रावणांचे वातावरण तटस्थ (pH = 7.0) असते, कारण त्यांच्या द्रावणातील H + आणि OH आयनांची सांद्रता शुद्ध पाण्याप्रमाणेच असते.

निष्कर्ष:सशक्त आम्ल आणि मजबूत बेस द्वारे तयार झालेले क्षार पाण्यात विरघळल्यावर हायड्रोलिसिस होत नाहीत आणि मध्यम (पीएच = 7.0) ची तटस्थ प्रतिक्रिया दर्शवतात.

स्टेप हायड्रोलिसिस

क्षारांचे हायड्रोलिसिस टप्प्याटप्प्याने पुढे जाऊ शकते. स्टेपवाइज हायड्रोलिसिसच्या प्रकरणांचा विचार करूया.

जर मीठ कमकुवत पॉलीबेसिक ऍसिड आणि मजबूत बेसने तयार केले असेल तर, हायड्रोलिसिस चरणांची संख्या कमकुवत ऍसिडच्या मूलभूततेवर अवलंबून असते. अशा क्षारांच्या जलीय द्रावणात, आम्ल ऐवजी आम्ल मीठ आणि हायड्रोलिसिसच्या पहिल्या टप्प्यावर मजबूत आधार तयार होतो. Na 2 SO 3, Rb 2 CO 3, K 2 SiO 3, Li 3 PO 4, इत्यादि क्षारांचे टप्प्याटप्प्याने हायड्रोलायझेशन केले जाते.

उदाहरण:पोटॅशियम कार्बोनेट K 2 CO 3 च्या हायड्रोलिसिससाठी आण्विक आणि आयनिक समीकरणे तयार करू या.

मीठ K 2 CO 3 चे हायड्रोलिसिस आयनच्या बाजूने पुढे जाते, कारण पोटॅशियम कार्बोनेट मीठ कमकुवत ऍसिड H 2 CO 3 आणि मजबूत बेस KOH द्वारे तयार होते:

H 2 CO 3 हे डायबॅसिक ऍसिड असल्याने, K 2 CO 3 चे हायड्रोलिसिस दोन टप्प्यांत होते.

पहिली पायरी:

K 2 CO 3 च्या हायड्रोलिसिसच्या पहिल्या टप्प्यातील उत्पादने म्हणजे आम्ल मीठ KHCO 3 आणि पोटॅशियम हायड्रॉक्साइड KOH.

दुसरा टप्पा (आम्ल मीठाचे हायड्रोलिसिस, जे पहिल्या टप्प्याच्या परिणामी तयार झाले होते):

K 2 CO 3 च्या हायड्रोलिसिसच्या दुसऱ्या टप्प्यातील उत्पादने पोटॅशियम हायड्रॉक्साइड आणि कमकुवत आहेत कार्बोनिक ऍसिड H 2 CO 3. दुसऱ्या टप्प्यातील हायड्रोलिसिस पहिल्या टप्प्याच्या तुलनेत खूपच कमी प्रमाणात होते.

K 2 CO 3 मीठ द्रावणाचे वातावरण अल्कधर्मी (pH> 7) आहे, कारण द्रावणात OH आयनांची एकाग्रता वाढते.

जर मीठ कमकुवत पॉलीअॅसिड बेस आणि मजबूत आम्लाने तयार केले असेल, तर हायड्रोलिसिस चरणांची संख्या कमकुवत बेसच्या आंबटपणावर अवलंबून असते. अशा क्षारांच्या जलीय द्रावणात, पहिल्या टप्प्यात, बेस आणि मजबूत आम्लऐवजी मूलभूत मीठ तयार होते. MgSO 4, CoI 2, Al 2 (SO 4) 3, ZnBr 2, इत्यादी क्षारांचे टप्प्याटप्प्याने हायड्रोलायझेशन केले जाते.

उदाहरण:निकेल (II) क्लोराईड NiCl2 च्या हायड्रोलिसिससाठी आण्विक आणि आयनिक समीकरणे तयार करू.

NiCl 2 मिठाचे हायड्रोलिसिस केशनद्वारे पुढे जाते, कारण मीठ कमकुवत बेस Ni(OH) 2 आणि मजबूत आम्ल HCl द्वारे तयार होते. Ni 2+ cation OH-वॉटर हायड्रॉक्साईड आयनांना बांधते. Ni(OH) 2 हा दोन-आम्ल आधार आहे, त्यामुळे हायड्रोलिसिस दोन टप्प्यांत होते.

पहिली पायरी:

NiCl 2 च्या हायड्रोलिसिसच्या पहिल्या टप्प्यातील उत्पादने म्हणजे मूळ मीठ NiOHCl आणि मजबूत आम्ल HCl.

दुसरा टप्पा (मूळ मिठाचे हायड्रोलिसिस, जे हायड्रोलिसिसच्या पहिल्या टप्प्याच्या परिणामी तयार झाले होते):

हायड्रोलिसिसच्या दुसऱ्या टप्प्यातील उत्पादने म्हणजे कमकुवत बेस निकेल(II) हायड्रॉक्साईड आणि मजबूत हायड्रोक्लोरिक ऍसिड एचसीएल. तथापि, दुसऱ्या टप्प्यातील हायड्रोलिसिसची डिग्री पहिल्या टप्प्यापेक्षा खूपच कमी आहे.

NiCl 2 द्रावण मध्यम - अम्लीय, pH< 7, потому что в растворе увеличивается концентрация ионов Н + .

केवळ नाही तर इतर अजैविक संयुगे देखील हायड्रोलिसिसमधून जातात. कार्बोहायड्रेट्स, प्रथिने आणि इतर पदार्थ देखील हायड्रोलायझ केले जातात, ज्याच्या गुणधर्मांचा अभ्यास सेंद्रिय रसायनशास्त्राच्या अभ्यासक्रमात केला जातो. म्हणून, हायड्रोलिसिस प्रक्रियेची अधिक सामान्य व्याख्या दिली जाऊ शकते:

हायड्रोलिसिस- ही पाण्याद्वारे पदार्थांच्या चयापचय विघटनाची प्रतिक्रिया आहे.