Abychom pochopili, jak probíhá hydrolýza solí v jejich vodných roztocích, nejprve uvedeme definici tohoto procesu.
Definice a vlastnosti hydrolýzy
Tento proces zahrnuje chemické působení iontů vody s ionty solí, v důsledku čehož se vytvoří slabá zásada (nebo kyselina) a změní se reakce média. Jakákoli sůl může být reprezentována jako produkt chemické reakce báze a kyseliny. V závislosti na jejich síle existuje několik možností průběhu procesu.
Typy hydrolýzy
V chemii se uvažují tři typy reakcí mezi kationty soli a vody. Každý proces se provádí se změnou pH média, takže se očekává použití různých typů indikátorů pro stanovení hodnoty pH. Například fialový lakmus se používá pro kyselou reakci, fenolftalein je vhodný pro alkalickou reakci. Pojďme analyzovat podrobněji vlastnosti každé varianty hydrolýzy. Silné a slabé zásady lze určit z tabulky rozpustnosti a sílu kyselin lze určit z tabulky.
Kationtová hydrolýza
Jako příklad takové soli uvažujme chlorid železitý (2). Hydroxid železitý (2) je slabá báze, zatímco kyselina chlorovodíková je silná báze. V procesu interakce s vodou (hydrolýza) dochází k tvorbě zásadité soli (hydroxochlorid železa 2) a vzniká také kyselina chlorovodíková. V roztoku se objevuje kyselé prostředí, lze to určit pomocí modrého lakmusu (pH menší než 7). V tomto případě samotná hydrolýza probíhá přes kation, protože se používá slabá báze.
Uveďme ještě jeden příklad hydrolýzy pro popsaný případ. Zvažte sůl chloridu hořečnatého. Hydroxid hořečnatý je slabá báze, zatímco kyselina chlorovodíková je silná báze. V procesu interakce s molekulami vody se chlorid hořečnatý mění na zásaditou sůl (hydroxochlorid). Hydroxid hořečnatý, jehož obecný vzorec je M(OH)2, je těžko rozpustný ve vodě, ale silná kyselina chlorovodíková dává roztoku kyselé prostředí.
Aniontová hydrolýza
Další možnost hydrolýzy je typická pro sůl, která je tvořena silnou zásadou (alkálií) a slabou kyselinou. Jako příklad pro tento případ zvažte uhličitan sodný.
Tato sůl obsahuje silnou sodnou zásadu a slabou kyselinu uhličitou. Interakce s molekulami vody probíhá za vzniku kyselé soli - hydrogenuhličitanu sodného, to znamená, že dochází k hydrolýze aniontu. Kromě toho se v roztoku tvoří hydroxid sodný, který činí roztok alkalickým.
Uveďme pro tento případ další příklad. Siřičitan draselný je sůl, která je tvořena silnou zásadou - žíravým draslíkem, stejně jako slabýmkyselina sírová. V procesu interakce s vodou (při hydrolýze) dochází ke vzniku hydrosiřičitanu draselného (kyselé soli) a hydroxidu draselného (zásady). Prostředí v roztoku bude zásadité, můžete to potvrdit fenolftaleinem.
Celková hydrolýza
Sůl slabé kyseliny a slabé zásady podléhá úplné hydrolýze. Pokusme se zjistit, v čem spočívá jeho zvláštnost a jaké produkty vzniknou v důsledku této chemické reakce.
Pojďme analyzovat hydrolýzu slabé zásady a slabé kyseliny pomocí sulfidu hlinitého jako příkladu. Tato sůl je tvořena hydroxidem hlinitým, který je slabou bází, a také slabou kyselinou sírovou. Při interakci s vodou je pozorována úplná hydrolýza, v důsledku čehož se tvoří plynný sirovodík a také hydroxid hlinitý ve formě sraženiny. K takové interakci dochází jak v kationtu, tak v aniontu, takže tato možnost hydrolýzy je považována za úplnou.
Jako příklad interakce tohoto typu soli s vodou lze také uvést sulfid hořečnatý. Tato sůl obsahuje hydroxid hořečnatý, její vzorec je Mg (OH) 2. Je to slabá báze, nerozpustná ve vodě. Kromě toho je uvnitř sulfidu hořečnatého kyselina hydrosulfidová, která je slabá. Při interakci s vodou dochází k úplné hydrolýze (podle kationtu a aniontu), v důsledku čehož vzniká hydroxid hořečnatý ve formě sraženiny a také se uvolňuje sirovodík ve formě plynu.
Pokud vezmeme v úvahu hydrolýzu soli, která je tvořena silnou kyselinou a silnouzákladu, nutno podotknout, že neteče. Médium v roztocích solí, jako je chlorid sodný, dusičnan draselný, zůstává neutrální.
Závěr
Silné a slabé zásady, kyseliny tvořící soli, ovlivňují výsledek hydrolýzy, reakci média ve výsledném roztoku. Podobné procesy jsou v přírodě velmi rozšířené.
Hydrolýza má zvláštní význam při chemické přeměně zemské kůry. Obsahuje sulfidy kovů, které jsou ve vodě málo rozpustné. Při jejich hydrolýze vzniká sirovodík, který se v procesu sopečné činnosti uvolňuje na povrch Země.
Silikátové horniny při přechodu na hydroxidy způsobují postupnou destrukci hornin. Například minerál, jako je malachit, je produktem hydrolýzy uhličitanů mědi.
Intenzivní proces hydrolýzy probíhá také v oceánech. Hydrogenuhličitany hořčíku a vápníku, které jsou vynášeny vodou, mají mírně zásadité prostředí. Za takových podmínek proces fotosyntézy v mořských rostlinách probíhá dobře, mořské organismy se vyvíjejí intenzivněji.
V oleji jsou nečistoty z vody a soli vápníku a hořčíku. V procesu zahřívání oleje interagují s vodní párou. Při hydrolýze vzniká chlorovodík, jehož interakce s kovem způsobuje destrukci zařízení.
