Hydrolýza

Hydrolýza (z jiného řeckého ὕδωρ „voda“ + λύσις „rozklad“) je chemická reakce interakce látky s vodou , v důsledku čehož se tato látka a voda rozkládají za vzniku nových sloučenin ( solvolýza s vodou ). [1] [2]

Hydrolýza solí

Hydrolýza solí je typ hydrolytických reakcí způsobených iontoměničovými reakcemi v roztocích rozpustných solí. Hnací silou procesu je interakce iontů látky s vodou, vedoucí ke vzniku slabého elektrolytu v iontové nebo molekulární formě.

Existují reverzibilní a nevratné hydrolýzy solí [3] [4] :

1. Hydrolýza soli slabé kyseliny a silné zásady (aniontová hydrolýza). Roztok je mírně alkalický a reakce probíhá reverzibilně .

${\mathsf {Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NaHCO_{3}+NaOH))$

${\mathsf {CO_{3}^{{2-}}+H_{2}O\rightleftharpoons HCO_{3}^{-}+OH^{-}}}$

Hydrolýza ve druhém stupni probíhá v nevýznamném stupni:

${\displaystyle {\mathsf {HCO_{3}^{-}+H_{2}O\rightleftharpoons H_{2}CO_{3}+OH^{-))))$

2. Hydrolýza soli silné kyseliny a slabé zásady (hydrolýza kationtů). Roztok je mírně kyselý a reakce probíhá reverzibilně .

${\mathsf {CuCl_{2}+H_{2}O\rightleftharpoons CuOHCl+HCl))$

${\mathsf {Cu^{{2+}}+H_{2}O\rightleftharpoons CuOH^{+}+H^{+}}}$

Hydrolýza ve druhém stupni probíhá v nevýznamném stupni:

${\displaystyle {\mathsf {CuOH^{+}+H_{2}O\rightleftharpoons Cu(OH)_{2}+H^{+))))$

3. Hydrolýza soli slabé kyseliny a slabé zásady. Rovnováha se posune směrem k produktům, hydrolýza probíhá téměř úplně , protože oba produkty tvoří sraženinu nebo plyn:

${\mathsf {Al_{2}S_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow ))$

${\mathsf {2Al^{{3+}}+3S^{{2-}}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow }}$

4. Sůl silné kyseliny a silné zásady nepodléhá hydrolýze a roztok je neutrální. V roztoku probíhá následující reakce:

${\ce {H^+ + OH^-=H_2 O))$

Kvantitativní charakterizace hydrolýzy

Stupeň hydrolýzy

Stupeň hydrolýzy se týká poměru koncentrace soli podléhající hydrolýze k celkové koncentraci rozpuštěné soli. Označuje se jako α nebo h hydr .

$\alpha =({\frac {c_{h}}{c}})*100\%$ , kde je počet molů hydrolyzované soli, je celkový počet molů rozpuštěné soli. $c_{h}$ $C$

Stupeň hydrolýzy závisí na teplotě a koncentracích látek účastnících se hydrolýzy: stupeň hydrolýzy se zvyšuje se zvyšující se teplotou a ředěním roztoku (zvýšení koncentrace vody). [4]
Stupeň hydrolýzy soli je tím vyšší, čím slabší je kyselina nebo zásada tvořící sůl.

Hydrolyzační konstanta

Hydrolytická konstanta je rovnovážná konstanta hydrolytické reakce rovna poměru součinu rovnovážných koncentrací produktů k rovnovážné koncentraci soli, přičemž se berou v úvahu stechiometrické koeficienty. Podle hodnoty hydrolyzační konstanty lze posoudit úplnost hydrolýzy: čím větší je její hodnota, tím více hydrolýza probíhá.

Pro hydrolyzační reakci soli, pro kterou dochází k následující hydrolytické reakci: $MA$

$MA+H_{2}O\rightleftharpoons HA+MOH$ kde a jsou v tomto pořadí kyselina a zásada vznikající během hydrolýzy. $HA$ $MOH$

Konstantu hydrolýzy můžete napsat za předpokladu, že koncentrace vody je konstantní:

$K_{h}={\frac {[HA][MOH]}{[MA]}}$

Souvislost mezi konstantou a stupněm hydrolýzy

Konstanta a stupeň hydrolýzy souvisí poměrem:

$K_{h}=C*{\frac {h^{2}}{1-h}}$ , kde je koncentrace soli v roztoku, je stupeň hydrolýzy. $C$ $h$

S nízkým stupněm hydrolýzy ( ) je výraz zjednodušen: $h<<1$

$K_{h}=C*h^{2}$

Vztah hydrolyzační konstanty k jiným rovnovážným konstantám

Konstanta hydrolýzy souvisí s iontovým produktem vody a konstantami kyselosti a zásaditosti takto:

${\displaystyle K_{h}={\frac {K_{H_{2}O}}{K_{a}K_{b))))$ , kde je iontový produkt vody ( 10-14 ), a a jsou konstanty kyselosti a zásaditosti, v tomto pořadí. $K_{H_{2}O}$ $K_{a}$ $K_{b}$

Hydrolýza organických látek

Živé organismy provádějí hydrolýzu různých organických látek během katabolických reakcí za účasti enzymů . Například během hydrolýzy, za účasti trávicích enzymů , se bílkoviny štěpí na aminokyseliny . A tuky pro glycerol a mastné kyseliny , polysacharidy (například škrob a celulóza ) - pro monosacharidy (například pro glukózu ), nukleové kyseliny - pro volné nukleotidy .

Když se tuky hydrolyzují v přítomnosti alkálií , získá se mýdlo ; hydrolýza tuků za přítomnosti katalyzátorů se používá k výrobě glycerolu a mastných kyselin . Etanol se získává hydrolýzou dřeva a produkty hydrolýzy rašeliny se používají při výrobě krmných kvasnic , vosku , hnojiv atd.

Viz také

Poznámky

↑ Achmetov N.S. Obecná a anorganická chemie . - 4. vyd., Rev. - Moskva: "High School", 2001. - S. 227. - 724 stran s. - ISBN 5-06-003363-5 , 978-5-06-003363-2.
↑ Glinka N.L. Obecná chemie / ed. A.I. Ermakova .. - M . : Integral-Press, 2003. - S. 254. - 728 s. - ISBN 5-89602-017-1 .
↑ Molekulární rovnice uvedené níže pro případy 1 a 2 jsou čistě podmíněné, protože elektrolytové látky ve vodném roztoku jsou v iontové formě
↑ 1 2 Achmetov N.S. Obecná a anorganická chemie . - 4. vyd. opraveno. - M. : "Vysoká škola", 2001. - S. 231. - 724 stran s. - ISBN 5-06-003363-5 , 978-5-06-003363-2.

Odkazy

Hydrolýza octanu sodného - video zkušenost ve sbírce Spojených digitálních vzdělávacích zdrojů

Slovníky a encyklopedie	Velká dánština Velká Katalánština Skvělý norský Velký Rus Velký sovět (1 ed.) Britannica (online) Brockhaus
V bibliografických katalozích	BNF : 119814852 J9U : 987007533736205171 LCCN : sh85063464 NDL : 00565138 NKC : ph733803