Типы гидролиза
Понятие гидролиз
Если рассматривать гидролиз солей, то гидролизу подвергаются средние и кислые соли, в образовании которых участвовали сильная кислота и слабое основание (FeSO4, ZnCl2), слабая кислота и сильное основание (NaCO3, CaSO3), слабая кислота и слабое основание ((NH4)2CO3, BeSiO3). Если соль получена путем взаимодействия сильных кислоты и основания (NaCl, K2SO4) реакция гидролиза не протекает.
Типы гидролиза
Выделяют несколько типов гидролиза, среди которых наибольшее значение имеют:
а) гидролиз по аниону
Этот тип гидролиза характерен только для неорганических и органических солей, в образовании которых участвовали слабая кислота и сильное основание, например, по аниону гидролизуются метасиликат натрия (Na2SiO3), формиат натрия (HCOONa), ацетат калия (CH3COOK), сульфит кальция (CaSO3) и т.д.
Рассмотрим более подробно на примере ацетата калия (CH3COOK). Данная соль образована сильным основанием — гидроксидом калия (KOH)и слабой кислотой — уксусной (CH3COOH). Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:
CH3COOK ↔ СH3COO— + K+ (диссоциация соли);
СH3COO— + K+ + H2O ↔ CH3COOH + K+ + OH— (полное ионное уравнение);
СH3COO— + H2O ↔ CH3COOH + OH— (сокращенное ионное уравнение);
CH3COOK + H2O↔ CH3COOH + KOH (молекулярное уравнение).
Наличие ионов OH— в растворе свидетельствует о щелочном характере среды.
б) гидролиз по катиону
Этот тип гидролиза также характерен только для неорганических солей, в образовании которых участвовали сильная кислота и слабое основание, например, по катиону гидролизуются хлорид железа (III) (FeCl3), сульфат меди (II) (CuSO4), нитрат бериллия (Be(NO3)2) и т.д.
Рассмотрим более подробно на примере нитрата бериллия (Be(NO3)2). Данная соль образована слабым основанием — гидроксидом бериллия (Be(OH)2) и сильной кислотой — азотной (HNO3). Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:
Be(NO3)2 ↔ Be2+ + 2NO3— (диссоциация соли);
Be2+ + 2NO3— + H2O ↔ BeOH+ + H+ + 2NO3— (полное ионное уравнение);
Be2++H2O ↔ BeOH+ + H+ (сокращенное ионное уравнение);
Be(NO3)2 + H2O ↔ Be(OH)NO3 + HNO3 (молекулярное уравнение).
Теоретически возможна вторая ступень гидролиза:
Be(OH)NO3 ↔ BeOH+ + NO3— (диссоциация соли);
BeOH+ + NO3— + H2O ↔ Be(OH)2 + H+ + NO3— (полное ионное уравнение);
BeOH+ + H2O ↔ Be(OH)2 + H+ (сокращенное ионное уравнение);
Be(OH)NO3 + H2O ↔ Be(OH)2 + HNO3 (молекулярное уравнение).
Наличие ионов H+свидетельствует о кислом характере среды.
в) гидролиз и по катиону, и по аниону
Этот тип гидролиза характерен только для неорганических и органических солей, в образовании которых участвовали слабая кислота и слабое основание. Например, по катиону и аниону гидролизуются сульфит аммония (NH4SO3), сульфид железа (II) (FeS), нитрит меди (II) (Cu(NO2)2) и т.д.
Рассмотрим более подробно на примере сульфида серы. Данная соль образована слабым основанием — гидроксидом железа (II) (Fe(OH)2) и слабой кислотой — сероводородной (H2S). Уравнение гидролиза будет выглядеть следующим образом:
FeS ↔ Fe2+ + S2- (диссоциация соли);
FeS — + H2O ↔ Fe(OH)2↓+ H2S↑ (молекулярное уравнение).
Среда нейтральная.
г) щелочной гидролиз
Этот тип гидролиза характерен только органических соединений.Вещество гидролизуется под действием щелочей. Рассмотрим более подробно на примере галогенпроизводных:
д) кислотный гидролиз
Этот тип гидролиза характерен только органических соединений. Вещество гидролизуется в присутствии сильных минеральных кислот (чаще всего соляной — HCl и серной-H2SO4). Рассмотрим более подробно на примере сложных эфиров:
е) ферментативный гидролиз
Такому типу гидролизу подвергают биополимеры, например, белки и углеводы: на одной из стадий гидролиза для более быстрого расщепления высокомолекулярных соединений в реакционную смесь вводят энзимы (ферменты).
Примеры решения задач
| Задание | Установите соответствие между формулой соли и кратким ионным уравнением её гидролиза. Ответ обоснуйте.
|
||||||||||||
| Ответ | Соль нитрат цинка (Zn(NO3)2) образована слабым основанием – гидроксидом цинка и сильной кислотой – азотной. Подвергается гидролизу по катиону. Уравнение номер 3.
Соль сульфид магния (MgS) образована сильным основанием – гидроксидом магния и слабой кислотой – сероводородной. Подвергается гидролизу по аниону. Уравнение номер 4. Соль ацетат аммония (CH3COONH4) образована слабым основанием – гидроксидом аммония и слабой кислотой – уксусной. Подвергается гидролизу по катиону и аниону. Уравнение номер 2. Соль нитрит лития (LiNO2) образована сильным основанием – гидроксидом лития и слабой кислотой – азотистой. Подвергается гидролизу по аниону. Уравнение номер 1. |
| Задание | Какие из приведенных солей гидролизуются по катиону и аниону? Ответ обоснуйте.
Zn3(PO4)2, BeCO3, NaNO2, KCl, MnI2, FeSO4, Al2(SO3)3, LiNO3. |
| Решение | Из перечисленных выше солей гидролизу по катиону и аниону подвергаются фосфат цинка, карбонат бериллия и сульфит алюминия, поскольку все эти соли образованы слабыми кислотами и основаниями:
Zn3(PO4)2 – слабая кислота ортофосфорная (H3PO4), слабое основание гидроксид цинка (Zn(OH)2). BeCO3 – слабая кислота угольная (H2CO3), слабое основание гидроксид бериллия (Be(OH)2). Al2(SO3)3 – слабая кислота сернистая (H2SO3), слабое основание гидроксид алюминия (Al(OH)3). |
