Lai saprastu, kā notiek sāļu hidrolīze to ūdens šķīdumos, vispirms sniedzam šī procesa definīciju.
Hidrolīzes definīcija un pazīmes
Šis process ietver ūdens jonu ķīmisko iedarbību ar sāls joniem, kā rezultātā veidojas vāja bāze (vai skābe), un mainās vides reakcija. Jebkuru sāli var attēlot kā bāzes un skābes ķīmiskās reakcijas produktu. Atkarībā no to stipruma procesa gaitai ir vairākas iespējas.
Hidrolīzes veidi
Ķīmijā tiek aplūkotas trīs veidu reakcijas starp sāls un ūdens katjoniem. Katrs process tiek veikts ar vides pH izmaiņām, tāpēc pH vērtības noteikšanai paredzēts izmantot dažāda veida indikatorus. Piemēram, purpursarkanais lakmuss tiek izmantots skābai reakcijai, fenolftaleīns ir piemērots sārmainai reakcijai. Ļaujiet mums sīkāk analizēt katra hidrolīzes varianta iezīmes. Stipras un vājas bāzes var noteikt no šķīdības tabulas, un skābju stiprumu var noteikt no tabulas.
Katjonu hidrolīze
Kā šāda sāls piemēru apsveriet dzelzs hlorīdu (2). Dzelzs (2) hidroksīds ir vāja bāze, savukārt sālsskābe ir spēcīga bāze. Mijiedarbības procesā ar ūdeni (hidrolīze) veidojas bāzes sāls (dzelzs hidroksohlorīds 2), veidojas arī sālsskābe. Šķīdumā parādās skāba vide, to var noteikt, izmantojot zilo lakmusu (pH mazāks par 7). Šajā gadījumā pati hidrolīze notiek caur katjonu, jo tiek izmantota vāja bāze.
Sniegsim vēl vienu hidrolīzes piemēru aprakstītajam gadījumam. Apsveriet magnija hlorīda sāli. Magnija hidroksīds ir vāja bāze, savukārt sālsskābe ir spēcīga bāze. Mijiedarbības procesā ar ūdens molekulām magnija hlorīds pārvēršas par bāzes sāli (hidroksohlorīdu). Magnija hidroksīds, kura vispārīgā formula ir M(OH)2, slikti šķīst ūdenī, bet stipra sālsskābe piešķir šķīdumam skābu vidi.
Anjonu hidrolīze
Nākamā hidrolīzes iespēja ir raksturīga sālim, ko veido spēcīga bāze (sārms) un vāja skābe. Kā piemēru šajā gadījumā apsveriet nātrija karbonātu.
Šis sāls satur spēcīgu nātrija bāzi un vāju ogļskābi. Mijiedarbība ar ūdens molekulām notiek, veidojot skābu sāli - nātrija bikarbonātu, tas ir, notiek anjona hidrolīze. Turklāt šķīdumā veidojas nātrija hidroksīds, kas padara šķīdumu sārmainu.
Sniegsim vēl vienu piemēru šim gadījumam. Kālija sulfīts ir sāls, ko veido spēcīga bāze - kodīgais kālijs, kā arī vājšsērskābe. Mijiedarbības procesā ar ūdeni (hidrolīzes laikā) veidojas kālija hidrosulfīts (skābes sāls) un kālija hidroksīds (sārms). Vide šķīdumā būs sārmaina, to varat apstiprināt ar fenolftaleīnu.
Kopējā hidrolīze
Vājas skābes un vājas bāzes sāls tiek pilnībā hidrolizēts. Mēģināsim noskaidrot, kāda ir tā īpatnība, un kādi produkti veidosies šīs ķīmiskās reakcijas rezultātā.
Analīzēsim vājas bāzes un vājas skābes hidrolīzi, kā piemēru izmantojot alumīnija sulfīdu. Šo sāli veido alumīnija hidroksīds, kas ir vāja bāze, kā arī vāja sērūdeņražskābe. Mijiedarbojoties ar ūdeni, tiek novērota pilnīga hidrolīze, kuras rezultātā veidojas gāzveida sērūdeņradis, kā arī alumīnija hidroksīds nogulšņu veidā. Šāda mijiedarbība notiek gan katjonā, gan anjonā, tāpēc šī hidrolīzes iespēja tiek uzskatīta par pabeigtu.
Arī magnija sulfīdu var minēt kā piemēru šāda veida sāls mijiedarbībai ar ūdeni. Šis sāls satur magnija hidroksīdu, tā formula ir Mg (OH) 2. Tā ir vāja bāze, nešķīst ūdenī. Turklāt magnija sulfīda iekšpusē ir hidrosulfīda skābe, kas ir vāja. Mijiedarbojoties ar ūdeni, notiek pilnīga hidrolīze (atbilstoši katjonam un anjonam), kā rezultātā veidojas magnija hidroksīds nogulšņu veidā, kā arī izdalās sērūdeņradis gāzes veidā.
Ja ņemam vērā sāls hidrolīzi, ko veido spēcīga skābe un spēcīgapamata, jāņem vērā, ka tas nenoplūst. Vide sāļu, piemēram, nātrija hlorīda, kālija nitrāta, šķīdumos paliek neitrāla.
Secinājums
Spēcīgas un vājas bāzes, skābes, kas veido sāļus, ietekmē hidrolīzes rezultātu, barotnes reakciju iegūtajā šķīdumā. Līdzīgi procesi dabā ir plaši izplatīti.
Hidrolīzei ir īpaša nozīme zemes garozas ķīmiskajā pārveidē. Tas satur metālu sulfīdus, kas slikti šķīst ūdenī. Tiem hidrolizējot veidojas sērūdeņradis, kas vulkāniskās aktivitātes procesā izdalās uz zemes virsmu.
Silikāta ieži, pārejot uz hidroksīdiem, izraisa pakāpenisku iežu iznīcināšanu. Piemēram, minerāls, piemēram, malahīts, ir vara karbonātu hidrolīzes produkts.
Intensīvs hidrolīzes process notiek arī okeānos. Magnija un kalcija bikarbonātiem, kurus izvada ūdens, ir nedaudz sārmaina vide. Šādos apstākļos fotosintēzes process jūras augos norit labi, jūras organismi attīstās intensīvāk.
Eļļā ir ūdens piemaisījumi un kalcija un magnija sāļi. Eļļas sildīšanas procesā tie mijiedarbojas ar ūdens tvaikiem. Hidrolīzes laikā veidojas hlorūdeņradis, kura mijiedarbība ar metālu izraisa iekārtu iznīcināšanu.
