Гидролиз

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Перейти к: навигация, поиск

Гидро́лиз (от греч. hydro — вода и lysis — разложение) — один из видов сольволиза, взаимодействие веществ с водой с образованием различных соединений. Гидролизу подвергаются соединения различных классов: соли, углеводы, белки, сложные эфиры, жиры и др.

Содержание

[править] Степень гидролиза

Под степенью гидролиза подразумевается отношение части соли, подвергшейся гидролизу, к общей концентрации её ионов в растворе. Обозначается α (или hгидр);
α = (cгидр/cобщ)·100%
где cгидр - число молей гидролизованной соли, cобщ - общее число молей растворённой соли.
Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, её образуюшие.

Является количественной характеристикой гидролиза.

[править] Константа гидролиза

Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции.

Выведем уравнение константы гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

NaNO_2 + H_2O \rightleftharpoons HNO_2 + NaOH

NO_2^- + H_2O \rightleftharpoons HNO_2 + OH^-

Уравнение константы равновесия для данной реакции будет иметь вид:

\frac{[OH^-][HNO_2]}{[NO_2^-][H_2O]}=K    или    \frac{[OH^-][HNO_2]}{[NO_2^-]}=K[H_2O]

Так как концентрация молекул воды в растворе постоянна, то произведение двух постоянных ~K[H_2O] можно заменить одной новой — константой гидролиза:

\frac{[OH^-][HNO_2]}{[NO_2^-]}=K[H_2O]=K_\Gamma

Численное значение константы гидролиза получим, используя ионное произведение воды ~K_{H_2O} и константу диссоциации азотистой кислоты ~K_{HNO_2}:

[H^+][OH^-]=K_{H_2O}

[OH^-]=K_{H_2O}/[H^+]

подставим в уравнение константы гидролиза:

\frac{K_{H_2O}[HNO_2]}{[H^+][NO_2^-]}=\frac{K_{H_2O}}{K_{HNO_2}}=K_\Gamma

В общем случае для соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

K_\Gamma=\frac{K_{H_2O}}{K_a}, где Ka — константа диссоциации слабой кислоты, образующейся при гидролизе

для соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием:

K_\Gamma=\frac{K_{H_2O}}{K_b}, где Kb — константа диссоциации слабого основания, образующегося при гидролизе

для соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием:

K_\Gamma=\frac{K_{H_2O}}{K_aK_b}

[править] Гидролиз солей

Взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию молекул слабого электролита, называют гидролизом солей.

Различают несколько вариантов гидролиза солей:

  • 1. Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания:

Na2CO3 + Н2О = NaHCO3 + NaOH

CO32- + H2O = HCO3- + OН-

(раствор имеет щелочную реакцию, реакция протекает обратимо)

  • 2. Гидролиз соли сильной кислоты и слабого основания:

СuСl2 + Н2О = CuOHCl + HCl

Cu2+ + Н2О = CuOH+ + Н+

(раствор имеет кислую реакцию, реакция протекает обратимо)

  • 3. Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания:

Al2S3 + 6H2O = 2Al(OН)3 + 3H2S

2Аl3+ + 3S2- + 6Н2О = 2Аl(OН)3(осадок) + ЗН2S(газ)

(Гидролиз в этом случае протекает практически полностью, так как оба продукта гидролиза уходят из сферы реакции в виде осадка или газа).

Соль сильной кислоты и сильного основания не подвергается гидролизу, и раствор нейтрален. См. также Электролитическая диссоциация.

[править] Гидролиз жиров

При гидролизе жиров в присутствии щёлочей получают мыла; гидролиз жиров в присутствии катализаторов применяется для получения глицерина и жирных кислот.

[править] См. также