"เคมีทองแดง" - เสริมคุณค่า โรงงานเสริมสมรรถนะ Norilsk ยิงนิกเกิล สินค้า. วางแผน. การออกแบบอุปกรณ์สำหรับอิเล็กโทรลิซิสของสารละลายเกลือในน้ำ สี. นักเก็ตทองแดง แท่งทองแดง (รูปที่) แคโทดทองแดง ช่วงตัวแปลง Norilsk เป็นศูนย์กลางการผลิตทองแดง-นิกเกิลที่ใหญ่ที่สุดในประเทศ นี อัล คู เอ็ม ลี
“โลหะทองแดง” - การที่เกลือของทองแดงเข้าสู่ร่างกายทำให้เกิดโรคต่างๆ ในมนุษย์ ความหนาแน่น 8.92 g/cm3 จุดหลอมเหลว 1083.4 °C จุดเดือด 2567 °C ทองแดง (lat. โดยรวมแล้วร่างกายของคนโดยเฉลี่ย (น้ำหนักตัว 70 กก.) มีทองแดง 72 มก. เนื่องจากมีค่าการนำความร้อนสูงทองแดงจึงเป็นวัสดุที่ไม่สามารถถูกแทนที่ได้สำหรับเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและอุปกรณ์ทำความเย็นต่างๆ
“เกลือไฮโดรไลซิส” - ไฮโดรไลซิสของเกลือ การทดสอบการควบคุม การไฮโดรไลซิสของสารประกอบไบนารี เลือดประกอบด้วย: NaHCO3, Na2H2PO4 เบสแก่ (ด่าง) LiOH NaOH KOH RbOH CsOH Ca(OH)2 Sr(OH)2 Ba(OH)2 การเปลี่ยนทิศทางของการไฮโดรไลซิส การปราบปราม. การไฮโดรไลซิสโดยไอออน (เกลือเกิดจากเบสแก่และกรดอ่อน)
“ตัวอย่างการไฮโดรไลซิสของเกลือ” - ตรวจวัดค่า pH ของสารละลาย สร้างสมการไอออนิกและสมการโมเลกุลของกระบวนการที่เกิดขึ้น ระดับของไฮโดรไลซิส g (สัดส่วนของหน่วยไฮโดรไลซ์) ค่าคงที่ของไฮโดรไลซิส - กิโลกรัม ตัวอย่าง: การไฮโดรไลซิสของไอออนบวก M+ + n2o?moh + n+. ในหลายกรณี จำเป็นต้องป้องกันการไฮโดรไลซิส กระบวนการแลกเปลี่ยนการสลายตัวของน้ำด้วยไอออนของเกลือเรียกว่าไฮโดรไลซิส
“ไฮโดรไลซิสของสารละลายเกลือ” - ปัญหา B9: มวลของกรดอะซิติกที่บรรจุอยู่ในสารละลาย CH3COOH 0.5 ลิตร โดยมีเศษส่วนมวล 80% (ความหนาแน่น 1.1 กรัม/มิลลิลิตร) เท่ากับ ____________ 1) เขียนสมการปฏิกิริยา: H2SO4 + 2KOH ??? K2SO4 + 2H2O. การสอบ Unified State ในวิชาเคมี (การให้คำปรึกษา 3) จากผลของปฏิกิริยาสมการทางอุณหเคมีซึ่งก็คือ C + O2 = CO2 + 393.5 kJ, 1967.5 kJ ของความร้อนถูกปล่อยออกมา
“เคมีไฮโดรไลซิส” - อิทธิพลของการไฮโดรไลซิสต่อกระบวนการวิวัฒนาการทางธรณีวิทยา เคมี และชีวภาพของโลก การเชื่อมโยงหัวข้อกับชีวิตประจำวัน เนื้อหาบทเรียน ทำความคุ้นเคยกับประเภทของการควบคุมความรู้ วิธีกระตุ้นการเรียนรู้ วิธีการทำกิจกรรมของครูและนักเรียน การกำหนดเป้าหมายและวัตถุประสงค์ของบทเรียน โทมิโลวา นาตาลียา วลาดีมีรอฟนา
ปฏิกิริยาโพลาไรเซชันของแคตไอออนและแอนไอออนกับโมเลกุลของน้ำที่มีขั้วสูงทำให้เกิดปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนไอออนทางเคมีพิเศษที่เรียกว่า การไฮโดรไลซิสของเกลือ .
สะดวกในการพิจารณาแง่มุมเชิงคุณภาพและเชิงปริมาณของการไฮโดรไลซิสจากมุมมองของแนวคิดเรื่องอิเล็กโทรไลต์ที่แรงและอ่อนแอ (ไม่เกี่ยวข้องและเชื่อมโยงกัน) อิเล็กโทรไลต์เกือบทั้งหมดที่จัดว่าอ่อนแอในสารละลายที่เป็นน้ำ (ดูหัวข้อ 3.2) มีลักษณะเฉพาะคือความสมดุลของการแยกตัวของพวกมันจะเลื่อนไปทางซ้ายไปยังอนุภาคที่ไม่แยกออกจากกัน กล่าวอีกนัยหนึ่ง พวกมันไม่ได้มีลักษณะเฉพาะโดยการแยกตัวออกจากกัน แต่ในทางกลับกัน การรวมตัว นั่นคือการจับกันของโปรตอนโดยแอนไอออนที่สอดคล้องกันและไอออน OH โดยไอออนบวกให้เป็นอนุภาคที่ไม่แยกออกจากกัน และไอออนของ H + และ OH จะอยู่ในน้ำเสมอเนื่องจากการแยกตัวออกเล็กน้อย ให้เราพิจารณารายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการที่เกิดขึ้นโดยใช้ตัวอย่างของเกลือสองตัว - CuCl 2 และ Na 2 CO 3
คอปเปอร์ (II) คลอไรด์เป็นอิเล็กโทรไลต์เข้มข้น ดังนั้นในสารละลายในน้ำจะแยกตัวออกเป็นไอออนโดยสิ้นเชิง:
คอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์เป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ (ดูหัวข้อ 3.2) กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ Cu 2+ ไอออนบวกที่มี OH – ไอออนอยู่ในสารละลาย จะจับพวกมันเป็นอนุภาค CuOH + ที่แยกตัวออกเล็กน้อย จึงรบกวน ความสมดุลของการแยกตัวของน้ำ:
ด้วยเหตุนี้ ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ การแยกตัวของน้ำจะเพิ่มขึ้น และความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับสิ่งที่อยู่ในน้ำ สารละลายมีสภาพเป็นกรด pH ของมัน<7, подобная ситуация называется ไฮโดรไลซิสที่แคตไอออน .
แน่นอนว่าการไฮโดรไลซิสของคอปเปอร์คลอไรด์สามารถดำเนินต่อไปได้ในระยะที่สอง:
อย่างไรก็ตาม เมื่อพิจารณาว่าผลิตภัณฑ์ไฮโดรไลซิสในระยะแรกระงับขั้นตอนที่สองและปฏิกิริยาโพลาไรเซชันของไอออน Cu 2+ กับโมเลกุลของน้ำนั้นแข็งแกร่งกว่าไอออน CuOH + อย่างไม่มีใครเทียบได้ เรามาถึงข้อสรุปที่สำคัญดังต่อไปนี้ หากมีความเป็นไปได้ของการไฮโดรไลซิสแบบขั้นตอน กระบวนการนี้จะเกิดขึ้นจริงในขั้นตอนแรกเท่านั้น
สถานการณ์ที่คล้ายกันเกิดขึ้นในสารละลายของ Na 2 CO 3 อันเป็นผลมาจากการแยกตัวของเกลือนี้ในสารละลายอย่างสมบูรณ์ทำให้เกิดไอออน CO 3 2– ซึ่งเป็นไอออนของกรดคาร์บอนิกอ่อน หากมีโปรตอนอยู่ในสารละลาย ไอออนนี้ก็จะจับพวกมันเป็นอนุภาค HCO 3 ที่แยกตัวออกเล็กน้อย ซึ่งรบกวนความสมดุลของการแยกตัวของน้ำ:
เป็นผลให้การแยกตัวของน้ำจะเพิ่มขึ้นและความเข้มข้นของไอออน OH ในสารละลายจะเพิ่มขึ้นเมื่อเทียบกับสิ่งที่อยู่ในน้ำ สารละลายกลายเป็นด่าง โดยมีค่า pH > 7 ในกรณีนี้พวกเขาบอกว่า การไฮโดรไลซิสโดยไอออน .
เพื่อความเป็นธรรม ควรสังเกตว่ากลไกที่แท้จริงของไฮโดรไลซิสค่อนข้างแตกต่างออกไป ไอออนใดๆ ในสารละลายที่เป็นน้ำจะถูกทำให้ชุ่มชื้น และปฏิกิริยาโพลาไรเซชันจะเกิดขึ้นระหว่างไอออนกับโมเลกุลของน้ำที่ประกอบเป็นเปลือกไฮเดรชั่น ตัวอย่างเช่น:
การชี้แจงนี้จะไม่เปลี่ยนแปลงข้อสรุปที่ร่างไว้ข้างต้นแต่อย่างใด และไม่ส่งผลกระทบต่อการคำนวณเชิงปริมาณเพิ่มเติม
ดังนั้นเกลือที่มีไอออนบวกของเบสที่อ่อนแอ (ไฮโดรไลซิสของไอออนบวก) หรือเกลือที่มีไอออนของกรดอ่อน (ไฮโดรไลซิสของไอออนไอออน) จะได้รับการไฮโดรไลซิส ถ้าไอออนบวกและไอออนในโมเลกุลของเกลือเป็นไอออนของเบสแก่ที่สอดคล้องกัน
และกรดแก่จึงไม่มีการไฮโดรไลซิสในสารละลายของเกลือดังกล่าว pH ของมันคือ 7
หากเกลือมีแคตไอออนของเบสอ่อนและแอนไอออนของกรดอ่อน การไฮโดรไลซิสในกรณีนี้เกิดขึ้นในสองทิศทางและตามกฎแล้วจะเกิดขึ้นอย่างลึก สำหรับความเป็นกรดของสารละลายนั้นจะถูกกำหนดโดยทิศทางของการไฮโดรไลซิสแบบพิเศษ
วิธีเพิ่มประสิทธิภาพการไฮโดรไลซิสของเกลือ:
1) เจือจางสารละลายเกลือ
2) ให้ความร้อนแก่สารละลายเนื่องจากเอนทาลปีของการไฮโดรไลซิสเป็นบวก
3) เติมอัลคาไลลงในสารละลายเพื่อเพิ่มการไฮโดรไลซิสของไอออนบวก เติมกรดลงในสารละลายเพื่อเพิ่มการไฮโดรไลซิสของไอออน
วิธีการระงับไฮโดรไลซิส:
1) ทำให้สารละลายเย็นลง
2) เติมกรดลงในสารละลายเพื่อยับยั้งไฮโดรไลซิสของไอออนบวก เติมอัลคาไลลงในสารละลายเพื่อยับยั้งไฮโดรไลซิส
โดยประจุลบ
ให้เราพิจารณาลักษณะเชิงปริมาณของการไฮโดรไลซิส ประการแรกคือระดับและค่าคงที่ของการไฮโดรไลซิส ระดับของการไฮโดรไลซิส ( ชม.) คล้ายกับระดับการแยกตัวเรียกว่าสัดส่วนของโมเลกุลไฮโดรไลซ์ที่สัมพันธ์กับจำนวนโมเลกุลทั้งหมด ค่าคงที่ไฮโดรไลซิสคือค่าคงที่สมดุลของกระบวนการไฮโดรไลซิส แสดงให้เห็นข้างต้นว่าไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นเฉพาะในระยะแรกเท่านั้น ขั้นตอนแรกของการไฮโดรไลซิสด้วยไอออนบวกสามารถเขียนได้ในรูปแบบทั่วไป:
K เท่ากับ = K ไฮดรา = . (3.23)
เราคูณทั้งเศษและส่วนของนิพจน์นี้ด้วยความเข้มข้นของไอออน OH - และเราได้รับ:
K ไฮดรา = = (3.24)
ดังนั้น ค่าคงที่ไฮโดรไลซิสสำหรับไอออนบวกจะเท่ากับอัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำต่อค่าคงที่การแยกตัวของฐานที่อ่อนแอที่สุดซึ่งมีเกลือถูกไฮโดรไลซ์ หรือกับค่าคงที่การแยกตัวของฐานสำหรับระยะที่สอดคล้องกัน
กลับไปสู่ความสัมพันธ์กัน (3.23) ให้ความเข้มข้นรวมของเกลือไฮโดรไลซ์ในสารละลายเท่ากับ กับโมล/ลิตร และระดับของไฮโดรไลซิสคือ ชม.- จากนั้นให้ = และ ชม.= /กับเราได้รับจากความสัมพันธ์ (3.23):
K ไฮดรา = . (3.25)
ความสัมพันธ์ (3.25) เกิดขึ้นพร้อมกันในรูปแบบเดียวกับการแสดงออกของกฎการเจือจางของ Ostwald (3.8) ซึ่งเตือนเราอีกครั้งถึงความเชื่อมโยงทางพันธุกรรมระหว่างกระบวนการไฮโดรไลซิสและการแยกตัวออกจากกัน
ขั้นตอนแรกของไฮโดรไลซิสที่ไอออนสามารถเขียนได้ในรูปแบบทั่วไป
ด้วยวิธีดังต่อไปนี้:
ค่าคงที่สมดุลของกระบวนการนี้ ซึ่งก็คือค่าคงที่ไฮโดรไลซิส เท่ากับ:
K เท่ากับ = K ไฮดรา = . (3.26)
เราคูณตัวเศษและส่วนของนิพจน์นี้ด้วยความเข้มข้นของไอออน H + และรับ:
ให้ไฮดรา = = . (3.27)
ดังนั้น ค่าคงที่ไฮโดรไลซิสของไอออนจะเท่ากับอัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำต่อค่าคงที่การแยกตัวของกรดอ่อนซึ่งเกลือถูกไฮโดรไลซ์ หรือกับค่าคงที่การแยกตัวของกรดในระยะที่สอดคล้องกัน ให้เรากลับมาที่นิพจน์อีกครั้ง (3.26) ลองเปลี่ยนรูปดู โดยสมมติว่าความเข้มข้นรวมของเกลือในสารละลายเท่ากับ กับโมล/ลิตร และ เมื่อพิจารณาว่า = ; ชั่วโมง = / ค, เราได้รับ:
K ไฮดรา = . (3.28)
นิพจน์ (3.23), (3.24) และ (3.27), (3.28) เพียงพอที่จะค้นหาความเข้มข้นสมดุลของไอออน ค่าคงที่ และระดับของไฮโดรไลซิสในสารละลายที่เป็นน้ำของเกลือไฮโดรไลซ์
ไม่ใช่เรื่องยากที่จะคาดเดาว่าค่าคงที่ไฮโดรไลซิสของเกลือที่อยู่ระหว่างไอออนบวกและไอออนไฮโดรไลซิสในเวลาเดียวกันจะเท่ากับอัตราส่วนของผลิตภัณฑ์ไอออนิกของน้ำต่อผลคูณของค่าคงที่การแยกตัวของฐานอ่อนและกรดหรือผลิตภัณฑ์ ของค่าคงที่การแยกตัวของระยะที่สอดคล้องกัน แท้จริงแล้ว การไฮโดรไลซิสของเกลือด้วยไอออนบวกและไอออนพร้อมๆ กันสามารถแสดงได้ในรูปแบบทั่วไปดังนี้
ค่าคงที่ไฮโดรไลซิสมีรูปแบบ:
K ไฮดรา = . (3.29)
เราคูณตัวเศษและส่วนของความสัมพันธ์ (3.29) ด้วย K W และรับ:
K ไฮดรา = . (3.30)
ปล่อยให้ความเข้มข้นรวมของเกลือที่ไฮโดรไลซ์ไปเป็นไอออนบวกและไอออนพร้อมกันเท่ากับ คโมล/ลิตร ระดับของการไฮโดรไลซิสคือ h เห็นได้ชัดว่า ==hc; ==ค–เอชซี เราแทนที่ความสัมพันธ์เหล่านี้เป็นการแสดงออก (3.29):
K ไฮดรา = . (3.31)
ผลลัพธ์ที่น่าสนใจได้รับ - ความเข้มข้นไม่ได้รวมไว้อย่างชัดเจนในการแสดงออกของค่าคงที่ไฮโดรไลซิสหรืออีกนัยหนึ่งระดับของการไฮโดรไลซิสของเกลือที่ผ่านการไฮโดรไลซิสไอออนบวกและไอออนไอออนในเวลาเดียวกันจะเท่ากันสำหรับความเข้มข้นของเกลือใด ๆ ใน การแก้ไขปัญหา.
ให้เราค้นหานิพจน์สำหรับค่า pH ของสารละลายเกลือที่กำลังพิจารณา เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้คูณตัวเศษและส่วนของความสัมพันธ์ (3.29) ด้วยความเข้มข้นของไอออน H + และแปลงนิพจน์ผลลัพธ์:
K ไฮดรา = 3.32)
ในที่สุดเราก็ได้รับ:
K diss.k-คุณ × . (3.33)
ให้เรามาดูความเชื่อมโยงระหว่างคุณลักษณะของการไฮโดรไลซิสและการแยกตัวออกในกรณีของการไฮโดรไลซิสแบบขั้นตอน ตัวอย่างเช่น พิจารณาการไฮโดรไลซิสของโซเดียมคาร์บอเนตที่กล่าวไปแล้ว ความสมดุลของการไฮโดรไลซิสของ Na 2 CO 3 เป็นขั้นตอนและค่าคงที่สมดุลที่สอดคล้องกันแสดงไว้ด้านล่าง:
K ไฮดรา (1) = = = = ;
K ไฮดรา (2) = = = .
ดังนั้นขั้นตอนแรกของการไฮโดรไลซิสจึงสอดคล้องกับขั้นตอนสุดท้ายของการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอที่สอดคล้องกันและในทางกลับกัน - ขั้นตอนสุดท้ายของการไฮโดรไลซิสจะสอดคล้องกับขั้นตอนแรกของการแยกตัวของอิเล็กโทรไลต์ เมื่อวิเคราะห์ปัญหาของการไฮโดรไลซิสของเกลือของกรด จำเป็นต้องเปรียบเทียบค่าของค่าคงที่ของไฮโดรไลซิสและค่าคงที่การแยกตัวของแอนไอออน หากค่าคงที่ของไฮโดรไลซิสมากกว่าค่าคงที่การแยกตัวของประจุลบที่เป็นกรด ดังนั้นปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของประจุลบจะเกิดขึ้นและสารละลายจะมีคุณลักษณะเป็น pH > 7 หากค่าคงที่ของไฮโดรไลซิสน้อยกว่าค่าคงที่การแยกตัวของประจุลบที่เป็นกรดที่สอดคล้องกัน จึงเกิดปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส ถูกระงับ มีเพียงการแยกตัวของประจุลบที่เป็นกรดเท่านั้นที่เกิดขึ้นจริงและสารละลายเกลือมีค่า pH< 7.
มีข้อสังเกตข้างต้นว่าวิธีที่ง่ายที่สุดในการเพิ่มการไฮโดรไลซิสของเกลือให้เป็นไอออนบวกคือการใส่อัลคาไลเข้าไปในสารละลายดังกล่าว ในทำนองเดียวกัน เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการไฮโดรไลซิสของเกลือที่ไอออน จำเป็นต้องใส่กรดเข้าไปในสารละลาย จะเกิดอะไรขึ้นเมื่อคุณรวมสารละลายของเกลือ 2 ชนิดเข้าด้วยกัน โดยตัวหนึ่งถูกไฮโดรไลซ์โดยไอออนบวก และอีกตัวถูกไฮโดรไลซ์ด้วยไอออน เช่น สารละลาย Na 2 CO 3 และ CuCl 2 สมดุลไฮโดรไลซิสในสารละลายเหล่านี้:
อย่างที่เห็น การไฮโดรไลซิสของเกลือชนิดแรกจะเพิ่มประสิทธิภาพการไฮโดรไลซิสของเกลือชนิดที่สองและในทางกลับกัน ในกรณีนี้ พวกเขาพูดถึงการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันของการไฮโดรไลซิส เป็นที่แน่ชัดว่าในสถานการณ์เช่นนี้ จะต้องเกิดผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสขึ้นมา องค์ประกอบของพวกเขาขึ้นอยู่กับปัจจัยจำนวนมาก: ความเข้มข้นของสารละลายที่ถูกระบาย, ลำดับการผสม, ระดับของการผสม ฯลฯ
ในระบบที่อยู่ระหว่างการพิจารณา (และที่คล้ายกัน) คาร์บอเนตพื้นฐานจะถูกสร้างขึ้น ในการประมาณค่าบางอย่าง ส่วนประกอบของคาร์บอเนตเหล่านี้ถือได้ว่าเป็น ECO 3 ×E(OH) 2 = (EOH) 2 CO 3
สมการของกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่:
2CuCl 2 + 2 Na 2 CO 3 +H 2 O = (CuOH) 2 CO 3 mac + CO 2 + 4 NaCl
สารประกอบที่ละลายได้ต่ำที่คล้ายกันจะได้มาจากปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอเนตที่ละลายน้ำได้กับเกลือของโลหะไดวาเลนต์ใดๆ ที่ถูกไฮโดรไลซ์เป็นไอออนบวก หากเกลือไม่ถูกไฮโดรไลซ์ กระบวนการเมตาบอลิซึมปกติจะเกิดขึ้นเช่น:
BaCl 2 + Na 2 CO 3 = BaCO 3 Â + 2 NaCl
โดยทั่วไปเกลือ Me 3+ จะถูกไฮโดรไลซ์มากกว่าเกลือ Me 2+ ดังนั้นหากในกระบวนการภายใต้การสนทนา CuCl 2 ถูกแทนที่ด้วยเกลือ Me 3+ ก็ควรคาดหวังการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันของการไฮโดรไลซิสที่แข็งแกร่งยิ่งขึ้น แท้จริงแล้วเมื่อสารละลายเกลือ Fe 3+, Al 3+, Cr 3+ รวมเข้ากับสารละลาย Na 2 CO 3 จะสังเกตเห็นการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการตกตะกอนของโลหะไฮดรอกไซด์ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในกรณีนี้ การเพิ่มประสิทธิภาพของไฮโดรไลซิสร่วมกันจะนำไปสู่การไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์ (ไม่สามารถย้อนกลับได้) ตัวอย่างเช่น:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O = 2Fe(OH) 3 µ + 6NaCl + 3CO 2
กระบวนการที่คล้ายกันนี้จะถูกสังเกตเมื่อผสมสารละลายของเกลือ Me 3+ กับสารละลายของเกลืออื่น ๆ ที่ถูกไฮโดรไลซ์โดยไอออน ตัวอย่างเช่น:
2AlCl 3 + 3Na 2 SO 4 + 3H 2 O = 2Al(OH) 3 yl + 3SO 2 + 6NaCl
Cr 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O = 2Cr(OH) 3 yl + 3H 2 S + 3Na 2 SO 4
ต่างจากเกลือ การไฮโดรไลซิสของอนุพันธ์ของกรด - แอซิดเฮไลด์, ไทโอแอนไฮไดรด์ - ดำเนินการอย่างล้ำลึกและบ่อยครั้งอย่างสมบูรณ์ (ไม่สามารถย้อนกลับได้) ตัวอย่างเช่น:
ดังนั้น 2 Cl 2 + 2H 2 O = H 2 SO 4 + 2HCl;
SOCl 2 + H 2 O = SO 2 + 2HCl;
COCl 2 + H 2 O = CO 2 + 2HCl;
BCl 3 + 3H 2 O = H 3 BO 3 + 3HCl;
PCl 3 + 3H 2 O = H 3 PO 3 + 3HCl;
CrO 2 Cl 2 + 2H 2 O = H 2 CrO 4 + 2HCl;
ซีเอส 2 + 2H 2 O = CO 2 + 2H 2 ส.
ท้ายที่สุด เราสังเกตกรณีพิเศษของการไฮโดรไลซิสของสารประกอบ Bi(III), Sb(III) เกลือขององค์ประกอบ d - ด้วยการก่อตัวของสารประกอบออกโซ เช่น:
SbCl 3 + H 2 O = SbOCl + 2HCl;
ไบ(NO 3) 3 + H 2 O = ไบโอโน 3 + 2HNO 3;
Ti(SO 4) 2 + H 2 O = TiOSO 4 + H 2 SO 4
ค่าคงที่ไฮโดรไลซิสสามารถคำนวณได้จากข้อมูลทางอุณหพลศาสตร์ เช่นเดียวกับค่าคงที่สมดุลอื่นๆ
หน่วยงานกลางเพื่อการศึกษาของรัฐ สถาบันการศึกษาระดับอุดมศึกษา มหาวิทยาลัยแห่งรัฐโนฟโกรอด ตั้งชื่อตาม Yaroslav คณะวิทยาศาสตร์ธรรมชาติและทรัพยากรธรรมชาติที่ชาญฉลาด ภาควิชาเคมีและนิเวศวิทยา การไฮโดรไลซิสของเกลือ แนวทางสำหรับงานในห้องปฏิบัติการ Veliky Novgorod 2006 การไฮโดรไลซิสของเกลือ: วิธีการ พระราชกฤษฎีกา / คอมพ์ V. P. Kuzmicheva, I. V. Letenkova – เวลิกี นอฟโกรอด: พ.ย. 2549 - 16 น. ไฮโดรไลซิสเป็นปฏิกิริยาไอออนิกประเภทหนึ่งและเป็นปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนเกลือบางชนิดกับน้ำ ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสเกิดขึ้นเฉพาะในกรณีที่ไอออนที่เกิดขึ้นระหว่างการแยกตัวของเกลือสามารถสร้างสารประกอบที่ไม่ละลายน้ำ เป็นก๊าซ หรือแยกตัวออกจากกันเล็กน้อย (โมเลกุลหรือไอออนเชิงซ้อน) ด้วยไอออน - ผลิตภัณฑ์ของการแตกตัวเป็นไอออนของน้ำ (H+, OH-) เกลือสามประเภทผ่านการไฮโดรไลซิส เหล่านี้เป็นเกลือที่เกิดจาก: 1) กรดอ่อนและเบสแก่; 2) เบสอ่อนและกรดแก่ 3) กรดอ่อนและเบสอ่อน ภายใต้สภาวะปกติ เกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดแก่จะไม่ผ่านการไฮโดรไลซิส ควรสังเกตว่าการไฮโดรไลซิสของเกลือประเภทที่หนึ่งและสองเกิดขึ้นแบบย้อนกลับได้ หลังจากปรับอัตราของกระบวนการไปข้างหน้าและย้อนกลับให้เท่ากัน (ปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสและการทำให้เป็นกลาง) สมดุลทางเคมีจะถูกสร้างขึ้น ดังนั้น เมื่อเขียนสมการไฮโดรไลซิสของเกลือเหล่านี้ คุณควรใช้สัญลักษณ์ ↔ การไฮโดรไลซิสของเกลือของกลุ่มที่สามภายใต้เงื่อนไขบางประการสามารถเกิดขึ้นได้เกือบจะไม่สามารถย้อนกลับได้ และในกรณีนี้สมการปฏิกิริยาควรแสดงด้วยเครื่องหมายเท่ากับ (=) หรือลูกศรหนึ่งอัน (→) การไฮโดรไลซิสของเกลือของกรดโมโนเบสิกอ่อน ลองพิจารณากรณีแรกของไฮโดรไลซิสโดยใช้ตัวอย่างของโซเดียมอะซิเตต (เกลือของกรดอะซิติกอ่อนและโซเดียมไฮดรอกไซด์เบสแก่): CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH หรือในรูปไอออนโมเลกุล: Na + CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + Na + + OH - + C a tions N a + s i o n a m และ H + และ OH - ไม่ก่อให้เกิดสารประกอบที่แยกตัวออกจากกันเล็กน้อยดังนั้นพวกมันจึงทำ ไม่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยานี้ เมื่อไม่รวมโซเดียมไอออนบวก เราจะได้สมการไอออนิกโมเลกุลแบบย่อสำหรับปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสของโซเดียมอะซิเตต: CH3COO- + H2O ↔ CH3COOH + OH- อย่างที่เห็น ปฏิกิริยาของสารละลายเกลืออันเป็นผลมาจากไฮโดรไลซิสจะมีฤทธิ์เป็นด่าง (pH > 7) ในเชิงปริมาณปฏิกิริยาของเกลือกับน้ำนั้นมีลักษณะเฉพาะตามระดับของการไฮโดรไลซิส ระดับของการไฮโดรไลซิส (h) คืออัตราส่วนของจำนวนโมเลกุลที่ทำการไฮโดรไลซิส (Nhydr ) จนถึงจำนวนเริ่มต้นของโมเลกุลของเกลือในสารละลาย (ไม่ใช่): h = Nhydr./No การไฮโดรไลซิสของเกลือของกรดโพลีบาซิกอ่อน การไฮโดรไลซิสของเกลือดังกล่าวเป็นกระบวนการหลายขั้นตอน โดยดำเนินการผ่านขั้นตอนต่อเนื่องกัน ตัวอย่างเช่น ในการไฮโดรไลซิสของ Na2S ขั้นตอนแรกจะมีรูปแบบ: Na2S + H2O ↔ NaHS + NaOH + 2- 2Na + S + H2O ↔ Na+ + HS- + Na+ + OH- การไฮโดรไลซิสในขั้นตอนแรกสามารถกำหนดลักษณะเชิงปริมาณได้ ตามระดับของการไฮโดรไลซิส จากนั้นไอออนไฮโดรซัลไฟด์จะเข้าสู่ปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนกับน้ำ: NaHS + H2O ↔ H2S + NaOH Na+ + HS- + H2O ↔ H2S + Na+ + OH- HS- + H2O ↔ H2S + OH- ควรสังเกตว่าในเชิงปริมาณ ขั้นตอนที่สอง ของการไฮโดรไลซิสดำเนินไปในระดับที่น้อยกว่าครั้งแรกอย่างไม่มีใครเทียบได้ ดังนั้นในคำตอบก็เพียงพอที่จะระบุสมการสำหรับขั้นตอนแรกเท่านั้น: Na3PO4 + H2O ↔ Na2HP04 + NaOH PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH - การไฮโดรไลซิสของเกลือที่เกิดจากฐานที่อ่อนแอ ในทำนองเดียวกัน คุณสามารถพิจารณาการไฮโดรไลซิสของเกลือที่เกิดจากไอออนของกรดชนิดหนึ่งแก่และไอออนบวกที่มีประจุเพียงตัวเดียวของเบสอ่อน ตัวอย่างเช่น: NH4Cl + H2O ↔ NH4OH + HCI อย่างที่คุณเห็น ปฏิกิริยาของตัวกลางในกรณีนี้จะเป็นกรด ในระหว่างการไฮโดรไลซิสของแคตไอออนหลายวาเลนท์ กระบวนการเติมไฮดรอกไซด์ไอออน OH- หนึ่งจะมีฤทธิ์เหนือกว่า ส่งผลให้เกิดการก่อตัวของเกลือพื้นฐาน ตัวอย่างเช่น การไฮโดรไลซิสของคอปเปอร์ (II) คลอไรด์อธิบายได้ด้วยสมการ: CuCl2 + H2O ↔ Cu(OH)C1 + HC1 Cu2+ + 2 Cl- + H2O ↔ CuOH+ + H+ + 2 Cl- Cu2+ + H2O ↔ CuOH- + เกลือไฮโดรไลซิสของ H+ ที่เกิดจากกรดอ่อนและเบสอ่อนมีประจุเพียงตัวเดียว เกลือประเภทนี้มีเกลือแอมโมเนียมเป็นส่วนใหญ่ ในกรณีนี้ ผลิตภัณฑ์จากการไฮโดรไลซิสคือกรดอ่อนและเป็นเบส: KtAn + H2O = KtOH + HAn, Kt+ + An" + H2O = KtOH + HAn โดยที่ Kt + และ An - คือไอออนบวกและแอนไอออนของเบสอ่อน และ กรด ตามลำดับ หากปฏิกิริยาที่เกิดขึ้นฐานและกรดเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่มีความแข็งแรงเท่ากันสารละลายจะมีสภาพแวดล้อมที่เป็นกลาง (pH = 7) มิฉะนั้นค่าของดัชนีไฮโดรเจนจะถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของค่าคงที่การแยกตัว ของสารประกอบเหล่านี้ ตัวอย่างเช่น ในการไฮโดรไลซิสของแอมโมเนียมฟลูออไรด์ NH 4 F + H 2 O = NH 4 OH + HF ค่า pH ของสารละลายน้อยกว่า 7 (pH< 7), так как степень диссоциации HF больше, чем NH4OH. Катион - однозарядный, анион - многозарядный Среди растворимых в воде солей к этой группе также относятся практически только соли аммония: (NН4)2СОз, (NH4)2S, (NH2)3PO4 и т.д. (NH 4)2S + H2O = NH4OH + NH 4HS 2NH4+ + S2- + H2O = NH4OH + NH4+ + HS- Следует отметить, что равновесие в этих случаях практически нацело смещено в сторону продуктов реакции. В результате, при гидролизе данной группы солей, в растворе образуется смесь гидроксида аммония и его соли. Причем концентрация основания равна концентрации соли. Среда в таких растворах щелочная (рН > 7). ไอออนบวกมีประจุคูณกัน ประจุไอออนมีประจุเพียงตัวเดียว เกลือดังกล่าวไม่ได้มาเนื่องจากการไฮโดรไลซิสโดยสมบูรณ์และไม่สามารถกลับคืนสภาพเดิมได้ ข้อยกเว้นคืออะซิเตตและรูปแบบบางชนิด ซึ่งเมื่อไฮโดรไลซิสจะทำให้เกิดการตกตะกอนของเกลือพื้นฐานที่ละลายน้ำได้ไม่ดี ตัวอย่างเช่น: Al(CH 3 COO)3 + H 2 O = AlOH(CH 3 COO)2 + CH 3 COOH Al 3+ + 3CH 3 COO - + H 2 O = A1OH(CH 3 COO) 2 + CH 3 COOH ประจุบวกและประจุลบจะทวีคูณประจุ การตรวจสอบตารางความสามารถในการละลายอย่างระมัดระวังแสดงให้เห็นว่าในกรณีส่วนใหญ่เกลือดังกล่าวจะไม่ละลายในน้ำ ส่งผลให้สามารถละเลยการไฮโดรไลซิสของพวกมันได้ เป็นข้อยกเว้น สามารถอ้างอิงอะลูมิเนียมและโครเมียมซัลไฟด์ได้ เกลือเหล่านี้สามารถหาได้โดยใช้วิธีทางเคมี "แห้ง" อย่างไรก็ตาม หากสัมผัสกับน้ำ จะเกิดไฮโดรไลซิสที่สมบูรณ์และไม่สามารถย้อนกลับได้: A12S3 + 6 H2O = 2 A1(OH)3 + 3 H2S วิธีการเพิ่มและยับยั้งไฮโดรไลซิส เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพ หรือระงับการไฮโดรไลซิสคุณสามารถใช้วิธีทางเคมีและกายภาพได้ วิธีการทางเคมีขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารในสภาวะสมดุล หากใส่รีเอเจนต์ลงในสารละลายของเกลือไฮโดรไลซ์ที่จับ H+ และ OH- ไอออนที่เกิดขึ้นระหว่างไฮโดรไลซิส ดังนั้น ตามหลักการของ Le Chatelier ความสมดุลจะเปลี่ยนไปสู่ไฮโดรไลซิสที่เพิ่มขึ้น เป็นผลให้ไฮโดรไลซิสสามารถดำเนินต่อไปได้อย่างสมบูรณ์จนกระทั่งเกิดผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย การเติมน้ำลงในสารละลายก็ให้ผลคล้ายกัน การเจือจางเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดในการเพิ่มประสิทธิภาพของไฮโดรไลซิส ในทางกายภาพ ความสมดุลระหว่างไฮโดรไลซิสสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ กระบวนการย้อนกลับไปสู่ไฮโดรไลซิส - ปฏิกิริยาการทำให้เป็นกลาง - ดำเนินไปพร้อมกับการปล่อยความร้อน และการไฮโดรไลซิสเป็นกระบวนการดูดความร้อน ดังนั้นการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิจะนำไปสู่การไฮโดรไลซิสที่เพิ่มขึ้นและการลดลงจะทำให้อ่อนตัวลง ปฏิกิริยาของการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันของไฮโดรไลซิส ปฏิกิริยาที่ให้ผลิตภัณฑ์เหมือนกันทุกประการกับในตัวอย่างก่อนหน้านี้สามารถดำเนินการได้ในวิธีที่แตกต่างออกไป หากเราใช้สารละลายอะลูมิเนียมคลอไรด์และเติมสารละลายโซเดียมซัลไฟด์ลงไป แทนที่จะเป็นอะลูมิเนียมซัลไฟด์ที่คาดหวัง เราจะได้รับตะกอนของอะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์และไฮโดรเจนซัลไฟด์: 2 AlCl3 + 3 Na2S + 6 H2O = 2 Al(0H )3 + 3 H2S + 6 NaCl 2 Al + 6 Cl- + 6Na++3 S2- + 6 H2O = 2 A1(OH)3+3 H2S + 6Na+ + 6 Cl- 3+ 2 Al3+ +3 S2 - + 6 H2 O = 2 A1(OH) 3 + 3 H2 S ปฏิกิริยาดังกล่าวเรียกว่าปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสร่วมกัน ในสารละลายของ AlCl 3 และ Na 2 S สมดุลจะถูกสร้างแยกจากกัน: Al3+ + H2O ↔ AlOH2+ + H+ S2- + H2O ↔ HS+ + OH- เมื่อสารละลายเหล่านี้ผสมกัน โปรตอนจะถูกพันธะโดยไฮดรอกไซด์ไอออนให้เป็นโมเลกุลของน้ำและสมดุล ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ ให้เลื่อนไปทางขวา สิ่งเดียวกันนี้เกิดขึ้นกับการไฮโดรไลซิสของแคตไอออนในระยะต่อมา เป็นผลให้การไฮโดรไลซิสของอะลูมิเนียมไอออนบวกและไอออนซัลไฟด์เกิดขึ้นเกือบทั้งหมด ดังนั้นในสมการไฮโดรไลซิสของเกลือดังกล่าวระหว่างสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาจึงวางเครื่องหมาย "=" หรือ "→" ให้เรายกตัวอย่างปฏิกิริยาที่คล้ายกันอีกตัวอย่างหนึ่ง: Na2SiO3 + 2 NH4CI + 2H2O = H2SiO3 + 2NH4OH + 2NaCl 2Na+ + SiO32- + 2NH4+ + 2Сl- + 2H2O = H2SiO3 +2NH4OH + 2Na+ + 2Сl- SiO 3 2- + 2 NH 4 + + 2H2 O = H2 SiO 3 + 2 NH 4 OH ส่วนทดลองที่เกิดจากเกลือที่มีความเข้มข้นสูง และกรดแก่ เทลงในหลอดทดลองที่แยกจากกัน สารละลายโซเดียมคลอไรด์, แบเรียมคลอไรด์, โซเดียมซัลเฟตและโพแทสเซียมไนเตรตและทดสอบปฏิกิริยาของสารละลายโดยใช้กระดาษบ่งชี้สากล ในการทำเช่นนี้ให้ตัดแถบกระดาษบ่งชี้ออกเป็น 4 - 5 ส่วน และวางไว้บนแถบกระดาษกรองสีขาว แตะแผ่นกระดาษชี้วัดด้วยแท่งแก้ว ชุบสารละลายทดสอบก่อนทดสอบสารละลายถัดไป จำเป็นต้องล้างแท่งแก้วด้วยน้ำ เกลือที่ใช้ในการทดลองมี H+ หรือ OH- ไอออนมากเกินไป เกลือดังกล่าวจะเกิดการไฮโดรไลซิสหรือไม่ เกลือที่เกิดจากเบสแก่และกรดอ่อน การทดลองที่ 1. เทสารละลายโซเดียมอะซิเตท 3 – 4 หยดลงในหลอดทดลอง และหาค่า pH ของสารละลายโดยใช้กระดาษบ่งชี้สากล สารละลายโซเดียมอะซิเตตจะมีสีหลังจากเติมฟีนอล์ฟทาลีน 1-2 หยดหรือไม่ ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของสารละลาย C ให้คำนวณ pH และเปรียบเทียบกับข้อมูลการทดลอง กรอกตารางต่อไปนี้: สูตรเกลือที่คำนวณได้ = √Kb * C pH คำนวณจากข้อมูลการทดลอง เขียนสมการไอออนิกระดับโมเลกุลสำหรับการไฮโดรไลซิสของโซเดียมอะซิเตต ให้ยกตัวอย่างอะซีเตตอื่นๆ สองสามตัวอย่างที่มีการไฮโดรไลซิสสอดคล้องกับสมการนี้ การทดลองที่ 2 เทสารละลายโซเดียมคาร์บอเนต 5 - 6 หยดลงในหลอดทดลองหนึ่งหลอดในอีกหลอดหนึ่ง - โซเดียมซัลไฟต์ในปริมาณเท่ากันและเปรียบเทียบสีของสารละลายทั้งสองหลังจากเติมฟีนอล์ฟทาลีน 1 - 2 หยดลงไปหรือตรวจสอบปฏิกิริยาของสารละลาย ใช้กระดาษบ่งชี้สากล เขียนสมการโมเลกุลไอออนิกสำหรับการไฮโดรไลซิส เปรียบเทียบพฤติกรรมของเกลือทั้งสองชนิดในสารละลาย และพิจารณาว่าโซลูชันใดในทั้งสองโซลูชันใดมีค่ามากกว่ากันโดยไม่ต้องคำนวณ: ก) ระดับของการไฮโดรไลซิส h; ข) ความเข้มข้นของไฮดรอกซิลไอออน วี) ค่าพีเอช ไอออนใด - CO32- หรือ SO32- - เป็นเบสที่แรงกว่า คำนวณค่าคงที่ไฮโดรไลซิสของเกลือทั้งสอง กรอกข้อมูลลงในตาราง: เกลือ h pH Kb = Kω / K2 การทดลองที่ 3 ทำการทดลองเปรียบเทียบแบบเดียวกันกับสารละลายไฮโดรเกลือ - โซเดียมไบคาร์บอเนตและโซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต เติมฟีนอล์ฟทาลีน 1-2 หยดลงในสารละลายของเกลือตัวแรก และสารลิตมัส 1-2 หยดลงในสารละลายของเกลือชนิดที่สอง หลังจากตรวจสอบให้แน่ใจว่าฟีนอล์ฟทาลีนยังคงไม่มีสีในสารละลายโซเดียมไฮโดรเจนซัลเฟต เขียนสมการโมเลกุลไอออนิกสำหรับการไฮโดรไลซิสของเกลือทั้งสองชนิด และอธิบายความแตกต่างในคุณสมบัติของสารละลาย ฟังก์ชันใด - เบสหรือกรด - มีอิทธิพลเหนือ HCO3- ไอออนและ HSO3- ไอออน เปรียบเทียบผลการทดลองกับข้อมูลที่คำนวณแล้วเปรียบเทียบค่า Kb และ K2 กรอกตาราง: เกลือ ข้อมูลการทดลอง ข้อมูลที่คำนวณแล้ว ข้อสรุปของปฏิกิริยา pH (สารละลาย Kb = Kω / K1 K2 มากกว่าหรือน้อยกว่า 7) เกลือ NaHCO3 NaHSO3 ที่เกิดจากกรดแก่และเบสอ่อน การทดลองที่ 1 ใช้กระดาษบ่งชี้สากลเพื่อกำหนดปฏิกิริยาของสารละลายในน้ำของแอมโมเนียมคลอไรด์หรือซัลเฟต เขียนสมการไอออนิกโมเลกุลสำหรับปฏิกิริยาไฮโดรไลซิส การทดลองที่ 2 ใช้สารสีน้ำเงินเพื่อหาปฏิกิริยาของสารละลายซิงค์คลอไรด์ ซิงค์ซัลเฟต และอะลูมิเนียมซัลเฟต เขียนสมการโมเลกุลและโมเลกุล-ไอออนิกสำหรับการไฮโดรไลซิสของเกลือ การทดลองที่ 3 เติมน้ำในปริมาณเท่ากันลงในสารละลายพลวงหรือบิสมัทคลอไรด์ 3-4 หยด ในกรณีนี้สังเกตอะไรได้บ้าง? ทำให้สารละลายเป็นกรดด้วยกรดไฮโดรคลอริกเข้มข้น 2-3 หยด จากนั้นจึงเจือจางสารละลายอีกครั้ง กำลังสังเกตอะไรอยู่? เขียนสมการไอออนิกระดับโมเลกุลสำหรับการไฮโดรไลซิสของพลวงหรือบิสมัทคลอไรด์ โดยคำนึงถึงว่าสิ่งนี้ทำให้เกิดออกโซแอนติโมนีคลอไรด์ SbOCl ที่ละลายได้ไม่ดี และด้วยเหตุนี้ ออกโซบิสมัทคลอไรด์ BiOCl ปฏิสัมพันธ์ของสารละลายเกลือ ไฮโดรไลซิสที่เสริมสร้างซึ่งกันและกัน การทดลองที่ 1. เทสารละลายโครเมียม (III) คลอไรด์หรือซัลเฟต 5 - 6 หยดลงในหลอดทดลองรูปกรวยแล้วเติมสารละลายโซเดียมคาร์บอเนตทีละหยดจนกระทั่งเกิดการตกตะกอนของสารประกอบที่ละลายน้ำได้เล็กน้อย การทดลองที่ 2 ทำการทดลองเดียวกันในหลอดทดลองทรงกรวยด้วยสารละลายอะลูมิเนียมคลอไรด์หรือซัลเฟต เติมสารละลายแอมโมเนียมซัลไฟด์ลงไปจนเกิดการตกตะกอนของสารประกอบที่ละลายน้ำได้เล็กน้อย แยกตะกอนที่ได้รับในการทดลองทั้งสองออกจากสารละลาย แล้วล้างหนึ่งครั้งหรือสองครั้งด้วยน้ำ 5-6 หยด ปฏิกิริยาใดที่สามารถใช้เพื่อพิสูจน์ว่าสารประกอบที่ละลายน้ำได้ไม่ดีที่ได้คือไฮดรอกไซด์ของโครเมียม (III) และอะลูมิเนียม และไม่ใช่ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาการแลกเปลี่ยนของเกลือดั้งเดิม เหตุใดไฮโดรไลซิสจึงเกิดขึ้นจนแทบจะเปลี่ยนกลับไม่ได้เมื่อสารละลายของเกลือเหล่านี้มีปฏิกิริยาโต้ตอบกัน กลไกของการเพิ่มประสิทธิภาพร่วมกันของไฮโดรไลซิสคืออะไร? ประสบการณ์ 3. เทสารละลายอะลูมิเนียมคลอไรด์หรือซัลเฟต 5-6 หยดและสารละลายโซเดียมอะซิเตตในปริมาณเท่ากันลงในหลอดทดลอง ให้ความร้อนแก่สิ่งที่อยู่ในหลอดทดลองโดยการจุ่มลงในน้ำร้อนและสังเกตข้อสังเกตของคุณ เขียนสมการโมเลกุลและโมเลกุล-ไอออนิกสำหรับปฏิกิริยา โดยคำนึงว่าปฏิกิริยาทำให้เกิดเกลือหลัก - ไดไฮดรอกโซอลูมิเนียมอะซิเตต เหตุใดในกรณีนี้ การเพิ่มประสิทธิภาพของไฮโดรไลซิสร่วมกันของเกลือตั้งต้นจึงจำกัดอยู่ที่การก่อตัวของ Al(OH)2CH3COO และไม่ใช่อะลูมิเนียมไฮดรอกไซด์ การเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิส่งผลต่อระดับการไฮโดรไลซิสของเกลืออย่างไร? การทดลองที่ 4. เติมแอมโมเนียมคลอไรด์ในปริมาณเท่ากันลงในสารละลายโซเดียมซิลิเกต 4-6 หยด สังเกตธรรมชาติของตะกอนที่เกิดขึ้นและกลิ่นของก๊าซที่ปล่อยออกมา เขียนสมการไอออนิกโมเลกุลของปฏิกิริยาและพิจารณากลไกของการเกิดขึ้น
ข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการไฮโดรไลซิสของคอปเปอร์ (II) คลอไรด์
คำนิยาม
คอปเปอร์ (II) คลอไรด์– เกลือขนาดกลางที่เกิดจากเบสอ่อน – คอปเปอร์ (II) ไฮดรอกไซด์ (Cu(OH) 2) และกรดแก่ – ไฮโดรคลอริก (ไฮโดรคลอริก) (HCl) สูตร - CuCl 2
แสดงถึงผลึกสีเหลืองน้ำตาล (น้ำตาลเข้ม) ในรูปของผลึกไฮเดรต - สีเขียว มวลกราม – 134 กรัม/โมล
ข้าว. 1. คอปเปอร์ (II) คลอไรด์ รูปร่าง.
การไฮโดรไลซิสของคอปเปอร์ (II) คลอไรด์
ไฮโดรไลซ์ที่แคตไอออน ธรรมชาติของสิ่งแวดล้อมเป็นกรด ตามทฤษฎีแล้ว ขั้นตอนที่สองเป็นไปได้ สมการไฮโดรไลซิสมีดังนี้:
ขั้นแรก:
CuCl 2 ↔ Cu 2+ + 2Cl - (การแยกตัวของเกลือ);
Cu 2+ + HOH ↔ CuOH + + H + (ไฮโดรไลซิสด้วยไอออนบวก);
Cu 2+ + 2Cl - + HOH ↔ CuOH + + 2Cl - + H + (สมการไอออนิก);
CuCl 2 + H 2 O ↔ Cu(OH)Cl +HCl (สมการโมเลกุล)
ขั้นตอนที่สอง:
Cu(OH)Cl ↔ CuOH + + Cl - (การแยกตัวของเกลือ);
CuOH + + HOH ↔ Cu(OH) 2 ↓ + H + (ไฮโดรไลซิสด้วยไอออนบวก);
CuOH + + Cl - + HOH ↔ Cu(OH) 2 ↓ + Cl - + H + (สมการไอออนิก);
Cu(OH)Cl + H 2 O ↔ Cu(OH) 2 ↓ + HCl (สมการโมเลกุล)
ตัวอย่างการแก้ปัญหา
ตัวอย่างที่ 1
ตัวอย่างที่ 2
| ออกกำลังกาย | เขียนสมการสำหรับอิเล็กโทรไลซิสของสารละลายคอปเปอร์ (II) คลอไรด์ สารจะมีมวลเท่าใดที่จะถูกปล่อยออกมาที่แคโทด หากคอปเปอร์ (II) คลอไรด์ 5 กรัมถูกอิเล็กโทรไลซิส |
| สารละลาย | ให้เราเขียนสมการการแยกตัวของคอปเปอร์ (II) คลอไรด์ในสารละลายที่เป็นน้ำ: CuCl 2 ↔ Cu 2+ +2Cl - . ให้เราเขียนโครงร่างอิเล็กโทรไลซิสตามอัตภาพ: (-) แคโทด: Cu 2+, H 2 O (+) แอโนด: Cl - , H 2 O ลูกบาศ์ก 2+ +2e → ลูกบาศ์ก โอ ; 2Cl - -2e → Cl 2 จากนั้น สมการอิเล็กโทรลิซิสสำหรับสารละลายน้ำของคอปเปอร์ (II) คลอไรด์จะมีลักษณะดังนี้: CuCl 2 = Cu + Cl 2 มาคำนวณปริมาณคอปเปอร์ (II) คลอไรด์โดยใช้ข้อมูลที่ระบุในข้อความปัญหา (มวลโมลาร์ - 134 กรัม/โมล): υ(CuCl 2) = ม.(CuCl 2)/M(CuCl 2) = 5/134 = 0.04 โมล ตามสมการปฏิกิริยา υ(CuCl 2) = υ(Cu) =0.04 โมล จากนั้นเราคำนวณมวลของทองแดงที่ปล่อยออกมาที่แคโทด (มวลโมลาร์ – 64 กรัม/โมล): ม.(Cu)= υ(Cu)×M(Cu)= 0.04 ×64 = 2.56 ก. |
| คำตอบ | มวลของทองแดงที่ปล่อยออกมาที่แคโทดคือ 2.56 กรัม |
ตั๋วหมายเลข 23
1. เกลือใดต่อไปนี้ผ่านการไฮโดรไลซิส:CuCl 2 , นา 2 ดังนั้น 4 , สา(เอ็นออนซ์) 2 ? คำนวณ pH ของสารละลายหากความเข้มข้นของเกลือนี้คือ 0.5 โมล/ลิตร และค่าคงที่การแยกตัวของฐานคือKb2= 2.19 * .
สารละลาย:
โซเดียมซัลเฟต Na 2 SO 4 และแคลเซียมไนเตรต Ca (NO3) 2 เป็นเกลือของเบสแก่และกรดแก่ดังนั้นจึงไม่ผ่านการไฮโดรไลซิส
คอปเปอร์คลอไรด์จะถูกไฮโดรไลซ์ (2)CuCl 2 – เกลือของเบสอ่อน (Cu(OH) 2) และกรดแก่ (HCl) ไฮโดรไลซิสดำเนินต่อไป โดยไอออนบวกส่วนใหญ่อยู่ในระยะที่ 1 สภาพแวดล้อมเป็นกรด
การแยกตัวของคอปเปอร์คลอไรด์ (2):
CuCl 2 = Cu 2+ + 2Cl -
การไฮโดรไลซิสของคอปเปอร์คลอไรด์ในระยะแรก:
Cu 2+ + H 2 O ↔ CuOH + + H +
CuCl 2 + H 2 O ↔ Cu(OH)Cl + HCl
= √(K ก.*ส)
สำหรับเกลือที่ไฮโดรไลซ์ที่ไอออนบวก ค่าคงที่ไฮโดรไลซิส K g เท่ากับ:
K g = K w /K b โดยที่ K w = 10 -14 คือผลคูณไอออนิกของน้ำ K b คือค่าคงที่การแยกตัวของฐาน
เพราะ การไฮโดรไลซิสของคอปเปอร์คลอไรด์ (2) เกิดขึ้นเป็นส่วนใหญ่ในระยะแรกจากนั้นสำหรับการคำนวณเราใช้ค่าคงที่การไฮโดรไลซิสในระยะแรกซึ่งเท่ากับ: K g (1) = K w / K b (2)
ดังนั้นค่า pH ของสารละลายนี้คือ:
พีเอช =- log = - log√(K g(1) *s) = - log√(K w *s/K b (2)) = - log√(10 -14 *0.5/2.19*10 - 7) = 3,82
2. กำหนดค่า pH ของสารละลายกรดไฮโดรฟลูออริก 0.1 M (เอชเอฟ) ค่าคงที่การแยกตัวคือ K a = 6.67* .
สารละลาย:
กรดไฮโดรฟลูออริกเป็นอิเล็กโทรไลต์ที่อ่อนแอ สำหรับกรดอ่อน ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายคำนวณโดยใช้สูตร:
[ ชม + ] = √( เค ก * ซี ม ) = √(6.67*10 -4 * 0.1) = 8.17*10 -3 (โมล/ลิตร)
พีเอช = -แอลจี= - บันทึก 8.17*10 -3 = 2,09
3. ความสมดุลของปฏิกิริยา 2CO+ จะเปลี่ยนไปในทิศทางใดโอ 2 <=>2ซีโอ 2 ก) ด้วยอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (∆Н<0); б) при увеличении общего давления в системе?
สารละลาย:
ตามหลักการของเลอ ชาเตอลิเยร์ ถ้าอิทธิพลภายนอกใดๆ เกิดขึ้นกับระบบที่อยู่ในสมดุล มันจะเอื้ออำนวยต่อการเกิดปฏิกิริยาใดก็ตามในสองปฏิกิริยาตรงข้ามที่จะลดอิทธิพลนี้
ก) เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น ความสมดุลจะเปลี่ยนไปต่อปฏิกิริยาดูดความร้อนที่เกิดขึ้นกับการดูดซับความร้อน กล่าวคือ ซ้าย: ปฏิกิริยาโดยตรงคือคายความร้อน ปฏิกิริยาย้อนกลับคือดูดความร้อน
ข) เมื่อความดันรวมในระบบเพิ่มขึ้น สมดุลจะเปลี่ยนไปในทิศทางที่ปริมาณลดลงเช่น ขวา(เนื่องจาก pV = const)
สารละลาย:
การแยกตัวของแคลเซียมคาร์บอเนต:
แคลเซียมคาร์บอเนต 3 ↔ แคลเซียมคาร์บอเนต 2+ + คาร์บอนไดออกไซด์ 3 2-
ตามสมการการแยกตัวของเกลือ จะได้ว่า
ฯลฯ ( แคลเซียมคาร์บอเนต 3 ) = * = 2
= √PR = √(4.4*10 -9) = 6.63*10 -5 (โมล/ลิตร)
ลองแปลงความเข้มข้นของแคลเซียมไอออนเป็น g/l:
C = M*M V = 6.63*10 -5 โมล/ลิตร * 40 กรัม/โมล = 2.652*10 -3 ก./ลิตร
(C คือความเข้มข้นแสดงเป็นกรัมของสารที่ละลายต่อลิตรของสารละลาย M คือความเข้มข้นโมลาร์ของสารละลาย MB คือมวลโมลาร์ของแคลเซียมไอออนบวก)
