Хидролиза

Общ механизъм на хидролизната реакция.

Хидролизата (Шаблон:Lang – „вода“ + λύσις – „разлагане“) е процес на взаимодействие на вещества с вода, което води до образуване на различни химични съединения (киселини, основи и др.). Това често е обратим химичен процес, при който молекулите на разтвореното вещество встъпват във взаимодействие с диполите на водата.

Взаимодействието на йоните на водата, при което разтворът придобива киселинен или основен характер, се нарича хидролиза на соли. Хидролизират се соли, получени от слаба основа и слаба киселина, силна основа и слаба киселина, слаба основа и силна киселина. Не се хидролизират соли, получени от силна основа и силна киселина. Водата се йонизира до хидроксидни аниони и хидрониеви катиони.

Хидролиза на соли

Хидролизата на соли е разновидност на хидролизата, при която протичат реакции на йонообмен в разтвори на разтворими соли. Движещата сила на процеса е взаимодействието на йоните с водата, при което се образува слаб електролит в йонен или молекулярен вид.

Различават се обратима и необратима хидролиза на соли:

1. Хидролиза на сол на слаба киселина и силна основа (хидролиза чрез анион):

$𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftharpoons }𝖧𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}^{\mathsf{-}}\mathsf{+}𝖮{𝖧}^{\mathsf{-}}$

$𝖭{𝖺}_{\mathrm{𝟤}}𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftharpoons }𝖭𝖺𝖧𝖢{𝖮}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}𝖭𝖺𝖮𝖧$

(разтворът има слабо алкална среда, реакцията протича обратимо, хидролизата във втори етап протича в незначителна степен)

2. Хидролиза на сол на силна киселина и слаба основа (катионна хидролиза):

$𝖢{𝗎}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{+}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftharpoons }𝖢𝗎𝖮{𝖧}^{\mathsf{+}}\mathsf{+}{𝖧}^{\mathsf{+}}$

$𝖢𝗎𝖢{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\rightleftharpoons }𝖢𝗎𝖮𝖧𝖢𝗅\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅$

(разтворът има слабо кисела среда, реакцията протича обратимо, хидролизата във втори етап протича в нищожна степени)

3. Хидролиза на сол на слаба киселина и слаба основа:

$\mathrm{𝟤}𝖠{𝗅}^{\mathrm{𝟥}\mathsf{+}}\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖲}^{\mathrm{𝟤}\mathsf{-}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖠𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{\uparrow }$

$𝖠{𝗅}_{\mathrm{𝟤}}{𝖲}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{+}\mathrm{𝟨}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\mathsf{\to }\mathrm{𝟤}𝖠𝗅\mathsf{(}𝖮𝖧{\mathsf{)}}_{\mathrm{𝟥}}\mathsf{\downarrow }\mathsf{+}\mathrm{𝟥}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖲\mathsf{\uparrow }$

(равновесието се измества към продуктите, хидролизата протича почти напълно, тъй като и двата продукта на реакция напускат реакционната зона под формата на утайка или газ)

4. Солите на силни киселини и силни основи не се хидролизират, а разтворите им са неутрални. По изключение е възможна хидролиза и на такива соли, например

$𝖭𝖺𝖢𝗅\mathsf{+}{𝖧}_{\mathrm{𝟤}}𝖮\stackrel{500^{o}C,1MPa}{\to }𝖭𝖺𝖮𝖧\mathsf{+}𝖧𝖢𝗅\mathsf{\uparrow }\mathsf{.}$

Степен на хидролизата

Под степен на хидролизата се разбира отношението на количеството (концентрацията) на солта, подложена на хидролиза, към общото количество (концентрация) на разтворената сол. Обозначава се с α и е безразмерна величина.

$\alpha =(\frac{c_h}{c_t})\ast 100\mathrm{\%}$

където $c_h$ е брояt молове хидролизирана сол, а $c_t$ е общият брой молове разтворена сол. Колкото степента на хидролиза е по-висока, толкова по-слаба e киселината или основата, образувала солта.