Hidroliză(din greaca veche? dschs - apă și leuit - descompunere) - unul dintre tipurile de reacții chimice ale solvolizei, în care interacțiunea substanțelor cu apa descompune molecula originală cu formarea de noi compuși. Compușii din diferite clase sunt supuși hidrolizei: săruri, carbohidrați, proteine, esteri, grăsimi etc.
Hidroliza sării Interacțiunea ionilor de sare cu apa, ducând la formarea de molecule de electroliți slabe, se numește hidroliză de sare.
Există mai multe opțiuni pentru hidroliza sărurilor:
1. Hidroliza unei sări a unui acid slab și a unei baze puternice:
Na 2 CO 3 + H 2 O \u003d NaHCO 3 + NaOH
CO 3 2? + H 2 O \u003d HCO 3? +OH?
- (soluția are un mediu alcalin, reacția continuă reversibil)
- 2. Hidroliza unei sări a unui acid tare și a unei baze slabe:
CuCl 2 + H 2 O \u003d CuOHCI + HCl
Cu 2+ + H 2 O \u003d CuOH + + H +
- (soluția are un mediu acid, reacția continuă reversibil)
- 3. Hidroliza unei sări a unui acid slab și a unei baze slabe:
Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 + 3H 2 S
- 2Al 3+ + 3S 2? + 6H 2 O \u003d 2Al (OH) 3 (precipitat) + ZN 2 S (gaz)
- (Hidroliza în acest caz continuă aproape complet, deoarece ambii produși de hidroliză părăsesc sfera de reacție sub formă de precipitat sau gaz).
Sarea unui acid tare și a unei baze tare nu suferă hidroliză, iar soluția este neutră. Vezi și disocierea electrolitică.
Hidroliza compușilor organici- scindarea unui compus organic de către apă cu formarea a două sau mai multe substanţe. G. se efectuează de obicei în prezența acizilor (acid G.) sau alcaline (G. alcalin). Cel mai adesea, legăturile atomului de carbon cu alți atomi (halogeni, oxigen, azot etc.) suferă clivaj hidrolitic. Astfel, hidroxidul alcalin al halogenurilor servește ca metodă de obținere (inclusiv industriale) alcooli și fenoli, de exemplu:
Hidroliza pesticidelor Una dintre modalitățile de purificare a apei din pesticide - esterii acizilor fosforici este scindarea hidrolitică. Posibilitatea utilizării hidrolizei chimice ca metodă de purificare din OP este determinată în principal de natura produselor de transformare rezultate, gradul de stabilitate și toxicitate și efectul acestora asupra organolepticelor apei. Stabilitatea maximă a FOP este observată într-un mediu acid. Odată cu creșterea pH-ului, viteza de hidroliză crește. Excepțiile sunt diazinonul, diazoxona, actellik, care se caracterizează printr-o stabilitate ridicată într-un mediu non-iraral.
Studiul cineticii și produșilor de hidroliză a permis să se stabilească că hidroliza alcalină a POP are loc de obicei cu clivajul legăturii fosfor-oxigen (PO(S)), în timp ce hidroliza acidă împarte predominant fragmentul carbon-oxigen (O). (S)-R)).
Pentru derivații de acizi carbamici - carbamați, prezența unei legături esterice determină hidroliza acestora, al cărei produs este un acid carbamic instabil și un oxicompus. Schema de hidroliză a fenilcarbamaților folosind exemplul derivatului de clor al izopropil-N-fenil carbamat (IPC) este prezentată mai jos: (pagina 37)
Acidul 3-clorfenilcarbamic instabil format în timpul hidrolizei se descompune rapid în 3-cloranilină și monoxid de carbon (IV). Se arată că viteza de scindare hidrolitică a carbamaților și natura compușilor formați sunt determinate în principal de natura chimică a substanței.
În cazul hidrolizei esterilor dinitrofenolici, cinetica reacției a fost studiată în detaliu folosind exemplul reprezentanților cei mai des utilizați ai acestei serii, acrex și karatana. MPC-ul lor, determinat din punct de vedere sanitar, este de 0,5-0,2 mg/dm 3. S-a demonstrat că, într-un mediu alcalin, hidroliza se desfășoară într-un ritm vizibil (timp de înjumătățire este de 9-17 zile) și, prin urmare, poate fi folosită ca metodă care reduce atât timpul, cât și doza de reactivi în etapele următoare ale purificarea apei.
Hidroliza ureei are loc în mod semnificativ într-un mediu acid sau alcalin atunci când este încălzită, drept urmare ureea se descompune cu formarea de amoniac și dioxid de carbon. Acest proces este recomandat pentru tratarea apelor uzate din uree.
39. Fotodisociarea (sau fotoliza) este o reacție chimică în care compușii chimici se descompun sub acțiunea fotonilor radiației electromagnetice. Fotoliza face parte din fotosinteza care are loc în boabele cloroplastelor. În timpul fotolizei, lumina absorbită de clorofilă este transformată în energie chimică, care este apoi folosită pentru a descompune apa în hidrogen și oxigen. Fotoliza apei se bazează pe dezintegrarea directă a unei molecule de apă sub influența unui cuantum cinci de lumină absorbită. Fotoliza apei eliberează oxigen și protoni. Oxigenul eliberat ca urmare a fotolizei apei este principalul, dacă nu singurul, factor în formarea atmosferei terestre și menținerea echilibrului de oxigen în aceasta.
Fotosensibilizarea este un fenomen de creștere a sensibilității organismului (de obicei a pielii și a mucoaselor) la acțiunea radiațiilor luminoase. Fotosensibilizatorii provoacă două tipuri de reacții - reacții fototoxice și fotoalergii. Fotoalergia apare atunci când radiațiile UV modifică chimic o substanță de pe piele, astfel încât aceasta provoacă o alergie.
40. Substanțe tensioactive (surfactanți) - compuși chimici care, concentrându-se pe interfață, determină scăderea tensiunii superficiale. Principala caracteristică cantitativă a agenților tensioactivi este activitatea de suprafață - capacitatea unei substanțe de a reduce tensiunea superficială la interfață - este derivata tensiunii superficiale în raport cu concentrația surfactantului, deoarece C tinde spre zero. De exemplu, în ocean, o modificare a tensiunii de suprafață duce la o scădere a retenției de CO2 și oxigen în corpul de apă.
APA SPUMANTĂ - formarea spumei într-un cazan de abur la suprafața apei. fenomenul lui V. în. datorită prezenței substanțelor organice extrem de mici în apă cu prezența simultană a sărurilor solubile (alcali, sulfat de sodiu).
Alchilbenzensulfonatul este un surfactant anionic sintetic, care este un amestec de săruri de sodiu ale acizilor alchilbenzensulfonici cu substituenți alchil C10-C14, ecologic și biodegradabil. Baza detergenților sintetici, compoziții spumante, agenți de umectare.
41. Ecosistemele acvatice, solul și vegetația sunt în primul rând afectate negativ. Apele naturale de suprafață au abilități de tamponare în ceea ce privește hidrogenul străin și ionii hidroxil, adică capacitatea de a menține o valoare constantă a pH-ului în apropierea punctului neutru; în afara intervalului pH = 4-13 capacitatea tampon este complet pierdută. Chiar și o concentrație mică de ioni de aluminiu (0,2 mg/l) este fatală pentru pești. În același timp, fosfații, care asigură dezvoltarea fitoplanctonului și a altor vegetații acvatice, atunci când sunt combinați cu aluminiu, devin inaccesibili acestor organisme.
O creștere a acidității duce la apariția în apă a ionilor foarte toxici ai metalelor grele - cadmiu, plumb și altele, care anterior făceau parte din compușii insolubili în apă și nu reprezentau o amenințare pentru organismele vii.
Deficiența de nutrienți și intoxicația cu apă duc la un fel de „sterilizare” a corpurilor de apă. Apa acidificată și toxică distruge scheletele de pește și cochilii de moluște și, cel mai important, - reduce procesele de reproducere. La rândul său, aceasta duce la o reducere a populațiilor de animale terestre și de păsări asociate cu biota acvatică prin lanțuri trofice (lanțuri trofice).
„Apa moartă” crește deficitul de apă dulce, din cauza amplorii tot mai mari a utilizării economice și casnice și a poluării acesteia.
- 42. Azotul și fosforul ca elemente biogene sunt prezente în mod constant în corpurile de apă sub formă de diverși compuși formați în timpul descompunerii materiei organice. Acumularea excesivă de azot, fosfor și alte elemente biogene în corpurile de apă duce la dezvoltarea intensivă a fitoplanctonului (înflorirea apei), la perturbarea regimului gazos și la depunerea sedimentelor de fund. În timpul descompunerii substanțelor organice, în plus, se formează produse toxice: otrăvuri cadaverice, amoniac, nitriți și nitrați, hidrazină, hidroxilamină, hidrogen sulfurat, compuși peroxidici, aldehide și cetone. Prin urmare, moartea peștilor în astfel de rezervoare, de regulă, are loc dintr-un complex de factori: încălcări ale regimului gazos al rezervoarelor și otrăvirea cu aceste substanțe toxice.
- 43. Compoziție granulometrică (compoziție mecanică, textura solului) - conținutul relativ din sol, rocă sau amestec artificial de particule de diferite dimensiuni, indiferent de compoziția lor chimică sau mineralogică. Compoziția granulometrică este un parametru fizic important de care depind multe aspecte ale existenței și funcționării solului, inclusiv fertilitatea.
Porozitatea solului trebuie înțeleasă ca volumul total al porilor pe unitatea de volum de sol, exprimat ca procent. Mărimea porilor și porozitatea solului depind de compoziția sa mecanică. Dimensiunea porilor într-un sol omogen este cu atât mai mare, cu atât dimensiunea elementelor mecanice individuale ale solului este mai mare, adică granularitatea acestuia. Mărimea porilor naturali ai solului, prezența fisurilor și canalelor naturale sau artificiale în acesta au un impact semnificativ asupra interacțiunii solului cu aerul și apa, precum și asupra capacității de filtrare a solurilor. Acesta este motivul pentru valoarea lor igienica.
Higroscopicitatea (din altă greacă ?gst - wet și ukprEsh - observ) - proprietatea unor substanțe de a absorbi vaporii de apă din aer. Apa gazoasă reținută de sol ca urmare a hidrolizei sale se numește higroscopică. Este mereu continuta in sol (aproximativ 10-12%), oricat de uscat pare a fi acesta din urma, dar nu poate servi la satisfacerea nevoilor plantelor in apa.
Aciditatea solului - capacitatea solului de a prezenta proprietățile acizilor. Aciditatea reală este pH-ul soluției de sol (în practică, pH-ul extractului de apă este măsurat într-un raport de sol: apă = 1:2,5 pentru solurile minerale și 1:25 pentru solurile de turbă). Aciditatea crescută a solului afectează negativ creșterea majorității plantelor cultivate datorită scăderii disponibilității unui număr de macro și microelemente și invers, creșterii solubilității compușilor toxici de mangan, aluminiu, fier, bor etc. , precum și o deteriorare a proprietăților fizice. Pentru a reduce aciditatea apelați la var.
- 44. Metalele grele se găsesc atât în apele uzate, cât și în gazele de eșapament și, datorită toxicității și ubicuității lor, prezintă o preocupare deosebită pentru mediu. De obicei, metalele grele sunt precipitate și separate din apele uzate prin neutralizare cu leșie de sodă sau var sub formă de hidroxizi puțin solubili.
- 45. Pesticidele este denumirea colectivă pentru agenții chimici și biologici utilizați pentru combaterea dăunătorilor. Pesticidele combină următoarele grupe de astfel de substanțe: erbicide care distrug buruienile, insecticidele care distrug insectele dăunătoare, fungicidele care distrug ciupercile patogene, zoocidele care distrug animalele dăunătoare cu sânge cald etc.
HALOGENERIVATII AI HIDROCARBURILOR (hidrocarburi care contin halogen) - hidrocarburi in moleculele carora unul sau mai multi atomi de hidrogen sunt inlocuiti cu atomi de halogen. Materii prime in sinteza organica industriala, solventi, freoni.
În sol, peroxidul de hidrogen se descompune rapid datorită prezenței unui catalizator în el. În acest caz, oxigenul rezultat se evaporă în cea mai mare parte fără a reacționa cu substanțele toxice, ceea ce complică procesul de neutralizare. Scopul invenției este de a spori caracterul complet al neutralizării și de a simplifica metoda de neutralizare a solului și a solului de substanțe toxice greu de oxidat.
46. Radionuclizii din sol intră în apă, aer și sunt, de asemenea, incluși în ciclurile biologice de migrație, creând astfel o multitudine de căi de expunere externă și internă a populației. Amploarea acestor procese este influențată de o serie de factori, care determină în primul rând rata migrației verticale. Printre acestea, ar trebui să se indice: tipul de sol, compoziția sa minerală și organică, peisajul și caracteristicile geochimice ale regiunii, starea fizico-chimică a radionuclizilor precipitați și o serie de altele.
Stronțiul se acumulează în plantele verzi, în special în cereale (cereale), și intră în corpul uman cu produse de panificație. Prin fân (hrană), acesta pătrunde în țesuturile animalelor (vaci).
Ca și stronțiul radioactiv, cesiul-137 se distinge prin mobilitatea ridicată în mediul extern, în special în prima dată după căderea sa, precum și de-a lungul lanțurilor trofice care sunt similare cu migrarea stronțiului-90. Un alt posibil lanț alimentar pentru migrarea radionuclizilor: o sursă de contaminare - plante medicinale - materii prime plante medicinale - un medicament - o persoană.
Adsorbția este absorbția gazelor, vaporilor și lichidelor de către stratul de suprafață al unui solid (adsorbant) sau lichid.
Hidroliza (din altă greacă δωρ apă și λύσις descompunere) alta greacă. unul dintre tipurile de reactii chimice in care, atunci cand substantele interactioneaza cu apa, substanta initiala se descompune cu formarea de noi compusi Apa Mecanismul hidrolizei compusilor de diverse clase: saruri, glucide, proteine, esteri, grasimi etc. diferențe semnificative de carbohidrați, proteine, esteri, grăsimi
Hidroliza substanțelor organice Organismele vii efectuează hidroliza diferitelor substanțe organice în cursul reacțiilor cu participarea enzimelor. enzime De exemplu, în timpul hidrolizei cu participarea enzimelor digestive, proteinele sunt descompuse în aminoacizi, grăsimile în glicerol și acizi grași, polizaharide (de exemplu, amidon și celuloză) în monozaharide (de exemplu, în glucoză), acizi nucleici în nucleotide libere.nucleotide acide Când grăsimile sunt hidrolizate în prezenţa alcalinelor se obţine săpun; hidroliza grăsimilor în prezenţa catalizatorilor se foloseşte pentru obţinerea de glicerol şi acizi graşi. Etanolul este obținut prin hidroliza lemnului, iar produsele de hidroliză a turbei sunt utilizate în producția de drojdie furajeră, ceară, îngrășăminte și alte grăsimi, alcalii, săpun, catalizatori, glicerină, acizi grași, etanol, hidroliza turbei, drojdie, îngrășăminte.
1. În timpul hidrolizei grăsimilor, 1) se formează alcooli și acizi minerali 2) aldehide și acizi carboxilici 3) alcooli monohidroxici și acizi carboxilici 4) glicerol și acizi carboxilici RĂSPUNS TEST: 4 2. Hidroliza este supusă: 1) Acetilenă 2) Celuloză 3) Etanol 4 ) Metan RĂSPUNS: 2 3. Hidroliza este supusă: 1) Glucoză 2) Glicerina 3) Grăsimi 4) Acid acetic RĂSPUNS: 3
2. Hidroliza reversibilă și ireversibilă Aproape toate reacțiile considerate de hidroliză a substanțelor organice sunt reversibile. Dar există și hidroliză ireversibilă. Proprietatea generală a hidrolizei ireversibile este că unul (de preferință ambii) dintre produșii de hidroliză trebuie îndepărtat din sfera de reacție sub formă de: - SEDIMENT, - GAZ. CaC + 2HO = Ca(OH) + CH În hidroliza sărurilor: Al C + 12 HO = 4 Al(OH) + 3CH AlS + 6 HO = 2 Al(OH) + 3 HS CaH + 2 HO = 2Ca(OH) ) + H
Hidroliza sării este un fel de reacții de hidroliză datorate apariției reacțiilor de schimb ionic în soluții de săruri electrolitice (apoase) solubile. Forța motrice a procesului este interacțiunea ionilor cu apa, ceea ce duce la formarea unui electrolit slab sub formă ionică sau moleculară („legarea ionilor”). ionii electroliți Se face distincția între hidroliza reversibilă și ireversibilă a sărurilor. SARE DE HIDROLIZĂ 1. Hidroliza unei săruri a unui acid slab și a unei baze tare (hidroliza anionice). 2. Hidroliza unei sări a unui acid tare și a unei baze slabe (hidroliza cationilor). 3. Hidroliza sării unui acid slab și a unei baze slabe (ireversibilă) Sarea unui acid tare și a unei baze tare nu suferă hidroliză
1. Hidroliza unei sări a unui acid slab și a unei baze tare (hidroliza prin anion): (soluția are un mediu alcalin, reacția se desfășoară reversibil, hidroliza reversibilă în a doua etapă are loc într-un grad nesemnificativ) 2. Hidroliza unui sare a unui acid tare și a unei baze slabe (hidroliza prin cation): (soluția are un mediu acid, reacția se desfășoară reversibil, hidroliza în a doua etapă are loc într-un grad nesemnificativ)
3. Hidroliza unei sări a unui acid slab și a unei baze slabe: (echilibrul este deplasat către produse, hidroliza se desfășoară aproape complet, deoarece ambii produși de reacție părăsesc zona de reacție sub formă de precipitat sau gaz). Sarea unui acid tare și a unei baze tare nu suferă hidroliză, iar soluția este neutră.
SCHEMA HIDROLIZEI CARBONATULUI DE SODIU NaCO NaOH HCO bază tare acid slab > [H] SARE DE SODIU BAZĂ, hidroliza anionică [H] SARE DE SODIU BAZĂ, hidroliza anionice"> [H] SARE ACIDĂ BAZĂ, hidroliza anionică"> [H] SARE ACIDĂ BAZĂ, hidroliza anionică" title="(!LANG:SCHEMA HIDROLIZĂ A CARBONAT DE SODIU Na CO NaOH HCO Bază puternică Acid slab > [H] SARE ACIDĂ SOLUȚIE DE BAZĂ, hidroliza anionică"> title="SCHEMA HIDROLIZEI CARBONATULUI DE SODIU NaCO NaOH HCO bază tare acid slab > [H] SARE DE SODIU BAZĂ, hidroliza anionică"> !}
SCHEMA HIDROLIZEI CLORURĂ DE CUPRU (II) CuCl Cu(OH) HCl bază slabă acid tare 
Scrieți ecuațiile de hidroliză: A) K S B) FeCl C) (NH)S D) BaI KS: KOH - bază tare HS - acid slab HS + K + OH S² + HO HS + OH FeCl: Fe(OH) - bază slabă HCL - acid puternic + Cl + H + Cl Fe² + HO(FeOH) + H
9. Hidroliza nu este supusă 1) carbonatului de potasiu 2) etanului 3) clorură de zinc 4) grăsimii 10. În timpul hidrolizei fibrelor (amidonului) se pot forma: 1) glucoză 2) numai zaharoză 3) numai fructoză 4 ) dioxid de carbon și apă 11. Soluție de mediu ca rezultat al hidrolizei carbonatului de sodiu 1) alcalin 2) puternic acid 3) acid 4) neutru 12. 1) CH 3 COOK 2) KCI 3) CaCO 3 4) Na 2 SO 4 RĂSPUNS : 9 - 2; ; ;
Instituție de învățământ municipală
„Școala secundară Lotoshinsky nr. 2”
(MOU „Școala secundară Lotoshinsky nr. 2”)
1 1 - Y C L A S S
Lucrare finalizata:
Shupletsova Antonina Anatolyevna,
profesor de chimie și biologie
aşezare Lotoshino
2014
U R O C P O T E M E G I D R O L I Z
clasa a 11-a
Scopul lecției : Pe baza universalității conceptului de „hidroliză” pentru a arăta unitatea lumii substanțelor organice și anorganice. Folosind potențialul de integrare al acestui concept, dezvăluie conexiunile intra și interdisciplinare ale chimiei, oferă o idee vie despre semnificația practică a proceselor de hidroliză în natura animată și neînsuflețită și în viața societății.
Obiectivele lecției:
Consolidarea conceptului de hidroliză ca reacție de schimb între substanțe anorganice și organice și apă.
- Pentru a familiariza elevii cu esența hidrolizei sărurilor.
Să învețe cum să compun ecuații ionice și moleculare pentru reacțiile de hidroliză a diferitelor săruri, să explice schimbarea mediului de soluție
Echipamente și reactivi: soluții de HCl, HNO 3 , NaOH, Na 2 CO 3 , AlCl 3 , KNO 3 , FeCl 3 , o bucată de CaC 2 , reactivi pentru producția demonstrativă de izoamil eter acetic și săpun, eprubete, suporturi, încălzitoare, soluții de indicatoare și hârtie indicatoare.
ÎN CURILE CLASURILOR
1. MOMENT ORGANIZAȚIONAL.
2. ACTIVAREA CUNOAȘTERILOR ȘI A ABILITĂȚILOR DE FOND
(poveste, conversație, dialog).
Hidroliza compușilor organici.
Hidroliza este o reacție de descompunere metabolică a substanțelor de către apă.
Ce procese de hidroliză cunoașteți din chimia organică?
(hidroliza biopolimerilor: proteine, polizaharide, acizi nucleici.)
Proteine la aminoacizi, polizaharide la glucoză, acizi nucleici la nucleotide. Nucleotide la baze azotate, carbohidrați de pentoză și acid fosforic.
Cum se hidrolizează grăsimile? De ce acest proces se numește saponificare? Cum procesele de hidroliză au făcut posibilă stabilirea structurii grăsimilor și să ofere o lovitură mortală vitalismului? Ce este săpunul?
Cum sunt hidrolizați esterii?
Profesorul ilustrează semnificația practică a proceselor avute în vedere pe exemplul obținerii metabolismului săpunului, alcoolului hidrolitic, glucidelor, proteinelor și grăsimilor în organism, folosind schemele unui manual de chimie generală și manuale de anatomie, fiziologie și biologie generală.
3. STUDIUL DE MATERIAL NOU
(elementele de poveste ale conversației).
Hidroliza reversibilă și ireversibilă.
Toate procesele considerate de hidroliză a compușilor organici și bioorganici sunt reversibile. Cu toate acestea, în cursul chimiei organice, am întâlnit și procese de hidroliză ireversibile, de exemplu, la subiectul „Hidrocarburi”. Sau amintiți-vă, metoda cu carbură pentru producerea acetilenei.
Reacțiile de hidroliză pot produce hidrocarburi, de exemplu, prin hidroliza carburilor metalice:
Proprietatea generală a unei astfel de hidrolize este că unul dintre produșii de hidroliză trebuie îndepărtat din sfera de reacție sub formă de precipitat sau gaz:
Hidroliza ireversibilă nu este mai puțin importantă decât hidroliza reversibilă. De exemplu, hidroliza hidrurii de calciu în câmp produce hidrogen:
Și hidroliza fosfurei de zinc a condus la utilizarea sa ca zoocid (agent anti-rozătoare):
Hidroliza sării.
Actualizarea celor mai importante cunoștințe de bază. Motivația și stabilirea obiectivelor.
1. Electroliți puternici și slabi (definiție, reprezentanți ai claselor de substanțe anorganice).
2. Săruri (definirea prin prisma teoriei disocierii electrolitice, clasificarea, formularea ecuațiilor de disociere).
Conversație pe întrebări cu o demonstrație a experimentelor:
1. Care este mediul în soluții apoase de acizi?
(Acid, deoarece ionii de hidroniu H3O sunt prezenți.)
2. Cum se determină experimental natura mediului?
(Indicatori).
Experiență demonstrativă:
Adăugați câteva picături de indicator în soluția de acid clorhidric:
A) turnesol B) metil portocaliu.
3. Care este mediul în soluții apoase de alcalii?
(Alcalin, deoarece sunt prezenți ioni de hidroxid).
4. Cum se determină prezența ionilor de hidroxid într-o soluție?
(Indicatori).
Experiență demonstrativă:
Adăugați câteva picături de indicator în soluția de hidroxid de sodiu:
A) turnesol B) metil portocaliu;
5. Și care este mediul în apă?
(Neutr, deoarece apa se disociază foarte puțin în ioni: ioni de hidrogen și hidroxid.)
6. Care este mediul în soluții apoase de săruri?
Lucrări de laborator.
Examinați soluțiile acestor săruri cu indicatori și scrieți rezultatele experimentelor în tabel.
Pe baza experimentelor efectuate se poate concluziona că mediul în soluții apoase de săruri poate fi diferit în funcție de compoziția acestora.
Profesorul atrage atenția elevilor asupra faptului că în lucrările de laborator au fost studiate cu indicatori săruri de compoziție diferită.
1. Săruri formate dintr-o bază tare și un acid slab:
Na2C03, K2S, Na2Si03, Na2S03, NaF.
2. Săruri formate dintr-o bază slabă și un acid puternic:
AlCI3, Pb (N03)2, CuS04, NH4CI.
3. Săruri formate dintr-o bază tare și un acid tare:
KNO3, Na2S04, CaCI2, Ba(N03)2.
Profesorul își propune să se ia în considerare procesele care au loc în soluțiile de sare, care au fost studiate prin indicatori.
Astfel, unul dintre produsele hidrolizei este sarea acidă NaHCO 3 . În timpul hidrolizei unei sări nu se formează molecule, doar ionii sunt în soluție. Procesul de hidroliză este reversibil. Deci, soluțiile de săruri formate dintr-o bază tare și un acid slab au mediu alcalin din cauza hidroliza anionică.
În soluție de clorură de aluminiu:
Unul dintre produse este sarea de bază AlOHCI 2 .
Procesul este numit hidroliza cationilor . Prin urmare, soluțiile de săruri formate dintr-o bază slabă și un acid puternic au mediu acid .
Hidroliza sării este interacțiunea de schimb a ionilor de sare cu apa, însoțită de o modificare a reacției mediului.
În soluție de azotat de potasiu:
Într-o soluție din această sare, nu există ioni care s-ar putea lega cu moleculele de apă în ioni cu disociere scăzută, hidroliza nu are loc, soluția rămâne neutră.
Pentru a determina mediul unei soluții de sare, nu este necesar să se examineze această soluție cu un indicator. Este suficient să ne uităm la puterea acidului și bazei care formează această sare.
4. CONTROLUL ŞI AUTOTESTAREA CUNOAŞTERII.
Sarcina.
1. Determinaţi mediul soluţiilor sărate, ale căror formule sunt: BaCl 2 , KF , Na 3 PO 4 , Ca (NO 3) 2 , ZnSO 4 , NaBr , CuCl 2 , Li 2 SO 3 .
2. Exprimați esența reacțiilor de hidroliză a sărurilor, ale căror formule sunt: KNO 2 , NH 4 NO 3 , Na 2 SO 3 , MgSO 4 .
Analiza muncii independente.
Concluzii:
1. În timpul hidrolizei sărurilor formate dintr-o bază tare și un acid slab se formează o sare acidă sau un acid slab.
Hidroliza are loc de-a lungul anionului, mediul este alcalin.
2. La hidroliza sărurilor formate dintr-o bază slabă și un acid tare se formează o sare bazică sau o bază slabă.
Hidroliza are loc de-a lungul cationului, mediul este acid.
3. Sărurile formate dintr-o bază tare și un acid tare nu suferă hidroliză, deci soluțiile lor sunt neutre.
5. REZUMAT
Dar ce se întâmplă în soluțiile de săruri formate dintr-o bază slabă și un acid slab?
În astfel de cazuri, de regulă, mediul soluției de sare este slab alcalin dacă Kd al bazei este mai mare decât Kd al acidului care formează sarea sau ușor acid dacă Kd al acidului este mai mare decât Kd al baza care formează sarea sau neutră dacă Kd al acidului și baza care formează sarea sunt aceleași.
Dar există cazuri de hidroliză completă a sărurilor formate dintr-o bază slabă și un acid slab, aceasta este o hidroliză ireversibilă.
Experiență demonstrativă:
La o soluție de clorură de fier (III), se adaugă o soluție de carbonat de sodiu. Observăm formarea unui precipitat de hidroxid de fier și degajarea gazului.
Cum se explică procesul observat?
Există o hidroliză completă ireversibilă a sării. Ecuația pentru reacția finalizată este:
6. TEMA
Compuneți ecuațiile de reacție pentru hidroliza ireversibilă a sărurilor formate într-o soluție în timpul interacțiunii substanțelor, ale căror formule sunt:
1. CrCl3 și K2S.
2. Na2CO3 și CuSO4.
Pe baza conceptului universal de „hidroliză”, arătați unitatea lumii substanțelor organice și anorganice. Folosind potențialul de integrare al acestui concept, dezvăluie conexiunile intra și interdisciplinare ale chimiei, oferiți o idee vie despre semnificația practică a proceselor de hidroliză în natura animată și neînsuflețită și în viața societății.. Să familiarizeze elevii cu esența hidrolizei sărurilor și să învețe cum se scrie ecuații pentru hidroliza diferitelor săruri.
Echipamente și reactivi: Soluţii HCI, HNO3, NaOH, Na2C03, AICI3, KNO3, FeCl3; o bucată de CaC2; eprubete, suporturi, soluții de indicator și seturi de hârtie indicator universal.
Formularul de lecție. Lectura.
În timpul orelor
1. Moment organizatoric.
2. Explicarea noului material (în timpul explicației materialului are loc o demonstrație de experimente).
Hidroliza - reacția de descompunere metabolică a substanțelor cu apa.
Hidroliza este supusă:substanțe organice și anorganice.
Reacțiile de hidroliză pot fi:reversibile și ireversibile.
- Hidroliza substanțelor organice :
A) hidroliza haloalcanilor: C 2H5CI + H20 -> C2H5OH + HCI
B) hidroliza esterilor: CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O -> CH 3 COOH + C 2 H 5 OH
C) hidroliza grăsimilor:
D) hidroliza dizaharidelor: C 12 H 22 O 11 + H 2 O -> C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6
E) hidroliza proteinelor:
H 2 N - CH 2 - CO - NH - CH 2 - CO - NH - CH 2 - COOH + H 2 O-> 3H 2 N - CH 2 COOH
E) hidroliza polizaharidelor: (C 6 H 10 O 5 ) n + H 2 O -> n C 6 H 12 O 6
2. Hidroliza substanțelor anorganice binare :
A) hidroliza carburilor: CaC 2 + 2H20 -> Ca (OH)2 + C2H2
B) hidroliza halogenurilor: SiCI 4 + 3 H20 -> H2Si04 + 4 HCI
C) hidroliza hidrurilor: NaH + H 20 ->NaOH + H2
D) hidroliza fosfurilor: Mq 3 P 2 + 6H 2 O ->3 Mq(OH) 2 + 2PH 3
E) hidroliza sulfurilor: AI 2S3 + 6H2O -> 2AI (OH)3 + 3H2S.
Când unele săruri sunt dizolvate în apă, nu doar disocierea lor în ioni și hidratarea ionilor se produce spontan, ci șiprocesul de hidroliză a sării.
Hidroliza sării - acesta este un proces protolitic de interacțiune a ionilor de sare cu moleculele de apă, în urma căruia se formează molecule sau ioni cu disociere scăzută.
Din punctul de vedere al teoriei protolitice, hidroliza ionilor de sare constă în trecerea unui proton de la o moleculă de apă la un anion de sare sau un cation de sare (ținând cont de hidratarea acestuia) la o moleculă de apă. Astfel, in functie de natura ionului, apa actioneaza fie ca acid, fie ca baza, in timp ce ionii de sare sunt, respectiv, baza conjugata sau acidul conjugat.(Un exces de H liber.+ sau OH – iar soluția de sare devine acidă sau alcalină.
Există trei opțiuni pentru hidroliza ionilor de sare:
- hidroliza anionică - o sare care conține un cation al unei baze puternice și un anion al unui acid slab;
- hidroliza cationică - săruri care conțin un cation al unei baze slabe și un anion al unui acid puternic;
- hidroliza atat la cation cat si la anion - saruri care contin un cation al unei baze slabe si un anion al unui acid slab.
Luați în considerare cazurile de hidroliză
Hidroliza anionică. Sărurile care conțin anioni ai acizilor slabi, cum ar fi acetații, cianurile, carbonații, sulfurile, interacționează cu apa, deoarece acești anioni sunt baze conjugate care pot concura cu apa pentru un proton, legându-l într-un acid slab:
A - + H2O -> AH + OH - pH > 7 |
|
| CH3COO - + H2O ->CH3COOH + OH - | CN - + H2O -> HCN + OH - |
| CO 3 2– + H 2 O -> HCO 3 – + OH – | HCO 3 - + H 2 O -> H 2 CO 3 + OH - |
| Eu pun în scenă | etapa a II-a |
Această interacțiune crește concentrația de ioni OH - și, prin urmare, pH-ul soluțiilor apoase de săruri hidrolizate de anion este întotdeauna în regiunea alcalinăpH > 7. Hidroliza anionilor cu încărcare multiplă ai acizilor slabi trece în principal prin prima etapă. Munca elevilor conform fișei de lucru
Pentru a caracteriza starea de echilibru în timpul hidrolizei sărurilor se utilizează constanta de hidroliză K G , care la hidroliza de către anion este egal cu:
unde K H2O este produsul ionic al apei; LA dar este constanta de disociere a acidului slab HA.
În conformitate cu principiul Le-Chatelier de schimbare a echilibrului chimic pentru a suprima hidroliza care trece prin anion, alcalii ar trebui adăugate la soluția de sare ca furnizor de ion OH - , format în timpul hidrolizei sării de către un anion (un ion cu același nume ca produsul de hidroliză).
Hidroliza la cation. Sărurile care conțin cationi de baze slabe, cum ar fi cationii de amoniu, aluminiu, fier, zinc, interacționează cu apa, deoarece sunt acizi conjugați capabili să doneze un proton moleculelor de apă sau să lege ionii OH – moleculele de apă pentru a forma o bază slabă:
Kt + + H2O-> KtOH + H + pH< 7
NH4+ + H20 -> NH3 + H3O+
Fe3+ + H20 -> FeOH2+ + H+; eu - pas
FeOH2+ + H20 -> Fe (OH) + 2 + H+; II - etapa
Fe (OH) + 2 + H2O -> Fe (OH) 3 + H + III - stadiu
Această interacțiune crește concentrația ionilor de H + și, prin urmare, pH-ul soluțiilor apoase de săruri care sunt hidrolizate de cation este întotdeauna în regiunea acidăpH< 7. Гидролиз многозарядных катионов слабых оснований в основном протекает по I ступени.
Pentru a suprima hidroliza care trece prin cation, trebuie adăugat un acid la soluția de sare ca furnizor de ion H + , format în timpul hidrolizei sării în funcție de cation (un ion cu același nume cu produsul de hidroliză. Lucrarea elevilor pe fișa de lucru
Hidroliza prin cation și anion. În acest caz, atât cationii, cât și anionii participă simultan la reacția de interacțiune hidrolitică cu apa, iar reacția mediului este determinată de natura electrolitului puternic.
Dacă hidroliza cationului și anionului se desfășoară în mod egal (acidul și baza sunt electroliți la fel de slabi), atunci soluția de sare are o reacție neutră; de exemplu, o soluție apoasă de acetat de amoniu NH 4 CH 3 COO are pH = 7 deoarece pK a (CH3COOH) = 4,76 şi pKb (NH3*H20) = 4,76.
Dacă în soluție predomină hidroliza de către cation (baza este mai slabă decât acidul), soluția unei astfel de săruri are o reacție slab acidă (pH< 7) , например нитрит аммония NH 4 NU 2
(pKa (HNO2) = 3,29).
Dacă în soluție predomină hidroliza anionică (acidul este mai slab decât baza), soluția unei astfel de săruri are o reacție slab alcalină (pH> 7), de exemplu, cianura de amoniu NH4СN
(pK a (HСN) = 9,31) .
Munca elevilor conform fișei de lucru
Unele săruri care se hidrolizează prin cationi și anioni, de exemplu, sulfuri sau carbonați de aluminiu, crom, fier (III), sunt hidrolizate complet și ireversibil, deoarece atunci când ionii lor interacționează cu apa, se formează baze puțin solubile și acizi volatili, ceea ce contribuie la reacția până la final:
AI2(C03)3 + 3H20->2AI(OH)3 + 3C02; Cr 2 S 3 + 6 H 2 O -> 2 Cr (OH) 3 + 3 H 2 S
Mecanismul hidrolizei ireversibile
În soluții de două săruri, cum ar fi sulfura de sodiu (Na 2 S) și clorură de aluminiu (AICI 3 ), luate separat, se stabilește echilibrul: S 2– + H 2 O -> HS - + OH -
AI 3+ + H 2 O -> AIOH 2+ + H +
hidroliza este limitată la stadiul I. Când aceste soluții sunt amestecate, ionii de H+ și OH – se neutralizează reciproc, plecarea acestor ioni din sfera de reacție sub formă de apă ușor disociată deplasează ambele echilibre spre dreapta și activează etapele ulterioare de hidroliză:
HS - + H2O -> H2S + OH - 3 Gradul de hidroliză este egal cu raportul dintre numărul de molecule de sare hidrolizată și numărul total de molecule dizolvate. depinde:
A) temperatura, B) concentrația soluției, C) tipul de sare (natura bazică, natura acidă).
Factori care afectează gradul de hidroliză:
Adâncimea de hidroliză a sărurilor depinde în mare măsură de factori externi, în special detemperatura Și concentrația soluției . Când soluțiile sunt fierte, hidroliza sărurilor are loc mult mai profund, iar răcirea soluțiilor, dimpotrivă, reduce capacitatea sării de a suferi hidroliză.
O creștere a concentrației majorității sărurilor în soluții reduce, de asemenea, hidroliza, iar diluarea soluțiilor îmbunătățește semnificativ hidroliza sărurilor.
Hidroliza este un proces endotermic, în mare parte reversibil.. În conformitate cu principiul deplasării echilibrului chimicpentru a suprima hidroliza- este necesară scăderea temperaturii, creșterea concentrației sării inițiale, introducerea unuia dintre produșii de hidroliză (acizi - H+, alcalii - OH -); pentru a spori hidroliza- este necesară creșterea temperaturii, diluarea soluției, legarea oricărui produs de hidroliză (H+ sau OH - ) în moleculele slabe de electroliți H 2 O
Semnificația hidrolizei
- procese geochimice.
- Industria chimica
Procesele hidrolitice împreună cu procesele de dizolvare joacă un rol important în metabolism. Sunt asociate cu menținerea unui anumit nivel de aciditate a sângelui și a altor fluide fiziologice. Acțiunea multor agenți chimioterapeutici este asociată cu proprietățile lor acido-bazice și tendința de hidroliză.
3. Fixarea materialului
Munca elevilor conform fișei de lucru
