Реакция гидролиза: уравнения, продукт гидролиза. Гидролиз что это такое


Реакция гидролиза: уравнения, продукт гидролиза

Химия, как и большинство точных наук, требующих много внимания и твердых знаний, никогда не была любимой дисциплиной школьников. А зря, ведь с ее помощью можно понять множество процессов, происходящих вокруг и внутри человека. Взять, к примеру, реакцию гидролиза: на первый взгляд кажется, что она имеет значение только для ученых-химиков, но на самом деле без нее ни один организм не мог бы полноценно функционировать. Давайте узнаем об особенностях данного процесса, а также о его практическом значении для человечества.

Реакция гидролиза: что это такое?

Данным словосочетанием называется специфическая реакция обменного разложения между водой и растворяемым в ней веществом с образованием новых соединений. Гидролиз также можно назвать сольволизом в воде.

Данный химический термин образован от 2 греческих слов: «вода» и «разложение».

Продукты гидролиза

Рассматриваемая реакция может происходить при взаимодействии Н2О как с органическими, так и неорганическими веществами. Ее результат напрямую зависит от того, с чем контактировала вода, а также использовались ли при этом дополнительные вещества-катализаторы, изменялись ли температура и давление.

К примеру, реакция гидролиза соли способствует образованию кислот и щелочей. А если речь идет об органических веществах, получаются другие продукты. Водный сольволиз жиров способствует возникновению глицерина и высших жирных кислот. Если процесс происходит с белками, в результате образовывается различные аминокислоты. Углеводы (полисахариды) разлагаются на моносахариды.

В теле человека, неспособном полноценно усваивать белки и углеводы, реакция гидролиза «упрощает» их до веществ, которые организм в состоянии переварить. Так что сольволиз в воде играет важную роль в нормальном функционировании каждой биологической особи.

Гидролиз солей

Узнав, что такое реакция гидролиза, стоит ознакомиться с ее протеканием в веществах неорганического происхождения, а именно солях.

Особенностями данного процесса является то, что при взаимодействии этих соединений с водой ионы слабого электролита в составе соли отсоединяются от нее и образуют с Н2О новые вещества. Это может быль либо кислота, либо слабое основание, либо и то, и другое. Вследствие всего этого происходит смещение равновесия диссоциации воды.

Обратимый и необратимый гидролиз

В приведенном выше примере в последнем уравнении гидролиза можно заметить вместо одной стрелки две, причем обе направлены в разные стороны. Что это значит? Данный знак сигнализирует о том, что реакция гидролиза имеет обратимый характер. На практике это означает, что, взаимодействуя с водой, взятое вещество одновременно не только разлагается на составляющие (которые позволяют возникать новым соединениям), но и образовывается вновь.

Однако не всякий гидролиз имеет обратимый характер, иначе бы он не имел смысла, так как новые вещества были бы нестабильны.

Существует ряд факторов, которые могут способствовать тому, чтобы подобная реакция стала необратимой:

  • Температура. От того, повышается она или понижается, зависит то, в какую сторону смещается равновесие в происходящей реакции. Если она становится выше, происходит смещение к эндотермической реакции. Если же наоборот, температура понижается, преимущество оказывается на стороне экзотермической реакции.
  • Давление. Это еще одна термодинамическая величина, активно влияющая на ионный гидролиз. Если оно повышается, химическое равновесие оказывается смещено в сторону реакции, которую сопровождает уменьшение общего количества газов. Если понижается, наоборот.
  • Высокая или низкая концентрация веществ, участвующих в реакции, а также наличие дополнительных катализаторов.

Виды реакций гидролиза в солевых растворах

  • По аниону (ион с отрицательным зарядом). Сольволиз в воде солей кислот слабых и сильных оснований. Такая реакция из-за свойств взаимодействующих веществ имеет обратимый характер.

  • По катиону (ион с положительным зарядом). Гидролиз соли кислоты сильной и основания слабого. Она также обратима.
  • Реакция соли слабой кислоты и слабого основания. Такой процесс можно считать практически необратимым, поскольку все новообразованные вещества покидают так называемую зону реакции, выпадая в осадок или превращаясь в газ.
  • В случае если и основание, и соль кислоты – сильные, в таком растворе не происходит водный сольволиз.

Степень гидролиза

Изучая особенности гидролиза в солях, стоит обратить внимание на такое явление, как его степень. По этим словом подразумевается соотношение солей (которые уже вступили в реакцию разложения с Н2О) к общему количеству содержащегося данного вещества в растворе.

Чем слабее кислоты или основания, участвующее в гидролизе, тем выше его степень. Она измеряется в пределах 0-100 % и определяется по формуле, представленной ниже.

N – число молекул вещества, прошедших гидролиз, а N0 - общее их количество в растворе.

В большинстве случаев степень водного сольволиза в солях невелика. К примеру, в растворе ацетата натрия 1%-м она составляет всего 0,01 % (при температуре в 20 градусов).

Гидролиз в веществах органического происхождения

Изучаемый процесс может происходить и в органических химических соединениях.

Практически во всех живых организмах происходит гидролиз как часть энергетического обмена (катаболизма). С его помощью расщепляются белки, жиры и углеводы на легко усвояемые вещества. При этом часто сама вода редко оказывается в состоянии запустить процесс сольволиза, поэтому организмам приходится использовать различные ферменты в качестве катализаторов.

Если же речь идет о химической реакции с органическими веществами, направленной на получение новых веществ в условиях лаборатории или производства, то для ускорения и улучшения его в раствор добавляют сильные кислоты или щелочи.

Гидролиз в триглицеридах (триацилглицеринах)

Этим сложно произносимым термином именуются жирные кислоты, которые большинству из нас известны как жиры.

Они бывают как животного, так и растительного происхождения. Однако всем известно, что вода не способна растворять подобные вещества, как же происходит гидролиз жиров?

Рассматриваемая реакция именуется омылением жиров. Это водный сольволиз триацилглицеринов под влиянием ферментов в щелочной или кислотной среде. В зависимости от нее, выделяется щелочной гидролиз и кислотный.

В первом случае в результате реакции образуются соли высших жирных кислот (более известные всем как мыла). Таким образом, из NaOH получается обычное твердое мыло, а из КОН – жидкое. Так что щелочной гидролиз в триглицеридах – это процесс образования моющих средств. Стоит отметить, что его можно свободно проводить в жирах как растительного, так и животного происхождения.

Рассматриваемая реакция является причиной того, что мыло довольно плохо стирает в жесткой воде и вообще не мылится в соленой. Дело в том, что жесткой называется Н2О, в которой содержится в избытке ионов кальция и магния. А мыло, попав в воду, вновь подвергается гидролизу, распадаясь на ионы натрия и углеводородный остаток. В результате взаимодействия этих веществ в воде образуются нерастворимые соли, которые и выглядят как белые хлопья. Чтобы этого не произошло, в воду добавляется гидрокарбонат натрия NaHCO3, более известный как пищевая сода. Это вещество увеличивает щелочность раствора и тем самым помогает мылу выполнять свои функции. Кстати, чтобы избежать подобных неприятностей, в современной промышленности изготавливают синтетические моющие средства из других веществ, например из солей сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты. В их молекулах содержится от двенадцати до четырнадцати углеродных атомов, благодаря чему они не теряют своих свойств в соленой или жесткой воде.

Если среда, в которой происходит реакция, кислая, такой процесс называется кислотным гидролизом триацилглицеринов. В данном случае под действием определенной кислоты вещества эволюционируют до глицерина и карбоновых кислот.

Гидролиз жиров имеет еще один вариант - это гидрогенизация триацилглицеринов. Данный процесс используется в некоторых видах очистки, например при удалении следов ацетилена из этилена или кислородных примесей из различных систем.

Гидролиз углеводов

Рассматриваемые вещества являются одними из наиболее важных составляющих пищи человека и животных. Однако сахароза, лактоза, мальтоза, крахмал и гликоген в чистом виде организм не способен усвоить. Поэтому, так же как и в случае с жирами, эти углеводы расщепляются на усвояемые элементы с помощью реакции гидролиза.

Также водный сольволиз углеродов активно применяется и в промышленности. Из крахмала, вследствие рассматриваемой реакции с Н2О, добывают глюкозу и патоку, которые входят в состав практически всех сладостей.

Еще один полисахарид, который активно используется в промышленности для изготовления многих полезных веществ и продуктов, – это целлюлоза. Из нее добывают технический глицерин, этиленгликоль, дрожжи кормовые, сорбит и хорошо известный всем этиловый спирт.

Гидролиз целлюлозы происходит при длительном воздействии высокой температуры и наличии минеральных кислот. Конечным продуктом этой реакции является, как и в случае с крахмалом, глюкоза. При этом стоит учитывать, что гидролиз целлюлозы проходит более сложно чем, у крахмала, поскольку этот полисахарид устойчивее к воздействию минеральных кислот. Однако поскольку целлюлоза является главной составляющей клеточных оболочек всех высших растений, сырье, ее содержащее, обходится дешевле, чем для крахмала. При этом целлюлозную глюкозу более используют для технических нужд, в то время как продукт гидролиза крахмала считается лучше пригодным для питания.

Гидролиз белков

Белки - это основной строительный материал для клеток всех живых организмов. Они состоят из многочисленных аминокислот и являются весьма важным продуктом для нормального функционирования организма. Однако являясь высокомолекулярными соединения, они могут плохо усваиваться. Чтобы упростить данную задачу, происходит их гидролиз.

Как и в случае с другими органическими веществами, данная реакция разрушает белки до низкомолекулярных продуктов, легко усваиваемых организмом.

fb.ru

какой процесс так называется в химии и каково его значение

Вода — самый распространенный на земле растворитель. Особенно хорошо в ней растворяются вещества ионного строения, такие как соли. При попадании в воду растворимые соли диссоциируют — разделяются на ионы. Но некоторые вещества не просто растворяются, а разлагаются водой. При этом возникают новые вещества. Такой процесс называется гидролизом. Что такое гидролиз?

Содержание статьи

Определение

Реакция между растворителем и растворяемым веществом, при которой они оба разделяются на составные части, а продуктами становятся новые вещества, называется сольволизом. Гидролиз в химии — это частный случай такой реакции, где в роли растворителя выступает вода.

Что такое гидролиз

Различают разложение:

  • по аниону;
  • по катиону;
  • по аниону и катиону;
  • щелочное;
  • кислотное;
  • ферментативное.

Википедия приводит такое определение гидролиза. Это взаимодействие с водой, в ходе которого вещество разлагается на составные части, и получаются новые соединения. Такие реакции значительно отличаются у органических и неорганических веществ, солей, протеинов, липидов и прочих.

Что такое гидролиз

В общем виде уравнение выглядит так:

MA+h3O⇄HA+MOH,

где MA — соль, HA — кислота, MOH — основание.

Что такое гидролиз солей? Это реакция обмена ионами между Н2О и растворимой солью. Если результат такого взаимодействия — соединения, которые плохо диссоциируют, то продуктами такого превращения будут слабые электролиты. Гидролиз как реакция — процесс, противоположный нейтрализации. В отличие от нее он эндотермический. Он может идти обратимо и необратимо.

Какой процесс называется необратимым гидролизом? Реакция гидролиза необратима, если продукт реакции выводится из раствора, то есть осаждается или улетучивается в виде газа, а также если получается и газ, и осадок.

Виды

То, как пойдет процесс, зависит от свойств основания и кислоты, образовавших конкретное соединение.

Обратите внимание! Соль сильной кислоты и сильного основания не гидролизуется, раствор будет с нейтральным pH.

Константа гидролиза

Виды гидролиза:

  1. По катиону и аниону. Соединение слабого основания и слабой кислоты, органическое или неорганическое, разлагается и по положительному, и по отрицательному иону. Получившийся раствор может иметь слабощелочную, слабокислую или нейтральную среду.
  2. По катиону. Разложение неорганических солей слабого основания и сильной кислоты проходит по катиону. Он соединяется с гидроксильным ионом ОН. Оставшиеся положительно заряженные частицы Н делают раствор кислотным. Так гидролизуется, например, сернокислая медь CuSO4.
  3. По аниону. Способность гидролизоваться по отрицательному иону свойственна солям сильных оснований и слабых кислот. Отрицательный ион кислотного остатка объединяется с частицей Н+ из Н2О, остается избыточное количество гидроксид-ионов. Поэтому pH в полученном растворе станет щелочным. Пример — KNO2. Если он прореагирует с Н2О, получится гидроксид калия KOH и азотистая кислота HNO2.
  4. Щелочной. Этот тип процесса характерен для органических соединений. Они гидролизуются в присутствии щелочи. Например, в присутствии NaOH гидролизуется C5h21Cl.
  5. Кислотный. Процесс в присутствии сильных неорганических кислот (серной, соляной) характерен только для органических соединений, таких как сложные эфиры.
  6. Ферментативный. Ферменты (энзимы) выступают катализаторами для расщепления биополимеров: белков, жиров, липоидов, крахмалов, гликогена и других. Именно такие процессы проходят в пищеварительном тракте.
  7. Ступенчатый гидролиз. Разложение в несколько стадий происходит, когда с h3O реагирует соль многоосновной кислоты или многокислотного основания. Сначала проходит разложение исходное соединение, возникает новая соль, она затем также гидролизуется. Таких ступеней может быть несколько. Na2CO3 — результат взаимодействия сильного основания и слабой кислоты. На первой стадии она разлагается по аниону, и получается NaHCO3. Далее идет ее сольволиз в водном растворе, получается слабая кислота h3CO3.

Полезное видео: гидролиз солей

Формула

Как делать эту реакцию? Для этого соль нужно поместить в воду, но они могут и не начать реагировать друг с другом. Реакция пойдет при наличии ионов слабого основания или слабой кислоты.

Как записать уравнение реакции? Формула записывается по следующему алгоритму.

  1. Сначала пишут уравнение диссоциации. Это нужно, чтобы увидеть, из каких ионов состоит соединение, и определить тип процесса.
  2. Далее пишут полное ионное уравнение. В нем указывают заряд частиц.
  3. Далее отбрасывают одинаковые ионы справа и слева, получая сокращенное ионное уравнение. При этом можно узнать среду раствора. Если остался ион Н+, она кислая, если ОН- — щелочная.
  4. Затем записывают молекулярное уравнение. В нем «собирают» из заряженных частиц нейтральные. Чтобы уравнять число частиц справа и слева, подставляют нужные коэффициенты. Вместо знака «равно” везде пишут стрелки вправо и влево. Это значит, что процесс может идти и в одну, и в другую сторону.

Пример — уксуснокислый калий Ch4COOK.

Уравнение диссоциации: Ch4COOK⇄ Ch4COO- + K+

Это соединение состоит из положительного иона сильной щелочи КОН и отрицательного — слабой СН3СООН. Реакция гидролиза идет по аниону.

Полное ионное уравнение:

Ch4COO- + К+ +НОН ⇄Ch4COOН + К+ +ОН-

Остался гидроксид-ион, значит pH щелочной.

Отбрасываем катионы калия с обеих сторон:

Ch4COO- +НОН⇄СН3СООН +ОН-

Молекулярное уравнение:

Ch4COOK+h3O ⇄ Ch4COOН+KOH.

Таблица 4-х типов солей

Степень гидролиза

Важно! Степень гидролиза — это его количественная характеристика. Это отношение количества гидролизовавшегося соединения к его общему количеству в процентах. Ее обозначают греческой буквой альфа или h_гидр.

От чего зависит эта величина?

  • Чем более слабая кислота или основание, при взаимодействии которых получилась соль, тем больше h_гидр.
  • Температура раствора. Чем он холоднее, тем меньше вещество способно гидролизоваться.
  • Концентрация раствора. Если сильнее развести раствор водой, степень повышается — по принципу Ле-Шателье, идет сдвиг равновесия к продуктам.
  • Наличие катализаторов. Это особенно характерно для органики.

У соединения сильной кислоты и основания степень нулевая (разложения не происходит), а у слабых эта величина велика (почти вся соль гидролизуется).

Еще одна характеристика такого процесса разложения— константа гидролиза К_g. Это константа равновесия для гидролиза. Она показывает, насколько вещество склонно гидролизоваться.

Константу можно выразить через степень:

К_g = h_гидр2*С/(1-h_гидр)

Обычно h_гидр — очень маленькое число, поэтому соотношение можно упростить: К_g = h_гидр2*С. Это соотношение справедливо для неорганических солей.

 

Константа гидролиза

Практическое применение и значение

Реакции разложения водой распространены в природе, а человек нашел им применение в быту и в производстве:

  • Они применяются для очищения воды от железа способом аэрации. Сквозь воду пропускают кислород, который окисляет растворенный в ней Fe(HCO3)2 до соли железа (III). Такая соль гидролизуется практически полностью. При этом выпадают в осадок нерастворимые кристаллы Fe(OH)3.
  • Применяют этот процесс для удаления и других примесей из воды. Для этого добавляют соли алюминия. Если присутствуют гидрокарбонат-ионы, происходит их полное разложение, получается полигидрат оксида железа, который коагулирует и осаждается, собирая на себя примеси.
  • Ферментативное разложение органических веществ происходит при пищеварении. Расщепление водой в присутствии ферментов используют также для производства пищевых продуктов, лечебного питания, лекарств. Например, белковые гидролизаты применяют для парентерального (внутривенного) питания больных.
  • Разложение водой органических веществ имеет значение в химии, а именно в химической промышленности. Из крахмала получается глюкоза и патока, а при разложении водой целлюлозы — этанол. Разлагая водой торф, получают кормовые дрожжи, воск, удобрения.
  • На этом процессе основана работа моющих средств. Мыло, например, распадается на ионы Na и углеводородный остаток. В жесткой воде сложно получить хорошую мыльную пену. В такой воде, где много ионов кальция и магния, они вступают во взаимодействие с углеводородным остатком, образуя плохо растворимые соединения.
  • С помощью такой реакции можно обнаружить присутствие ионов висмута, сурьмы, бериллия.

Полезное видео: гидролиз солей — классификация солей

Заключение

Гидролиз — это разложение веществ водой с образованием новых соединений. Реакции такого типа многообразны и сильно отличаются для разных классов веществ. Многие из них используются в быту и промышленности. Разложение водой органических веществ происходит при пищеварении. Основные характеристики этого процесса — это его степень и константа.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

znaniya.guru

Гидролиз в химии, его значение и формула, определение и как сделать

Процесс взаимодействия с водой в химии и в жизни интересное и познавательное воздействие, правда, в обыденной жизни мы не придаем значению такого рода действиям. Но все же давайте посмотрим, что же происходит при нем на воздействие разных реагентов, какие возникают реакции, происходят процессы и как меняется его степень.

Но сначала необходимо дать определения гидролизу, и как оно отражено в химии, для того чтобы понять взаимодействие и связь всех его веществ, используемых при реакциях.

Гидролиз: определение и значение гидролиза?

Само определение дается как это взаимодействие вещества из любого класса солей, жиров, белков и других ионов с водой. Благодаря подобной реакции изменяется среда на кислую или щелочную, но без образования газа или осадка.

Это интересно: полярная и неполярная ковалентная связь – что это?

Данная реакция имеет большое значение ведь при взаимодействии с водой образуются новые соединения. Их можно анализировать и следить за протекающими реакциями. С другой стороны, реакцию можно рассматривать и как перестройку связей между двумя реагентами.

Сам гидролиз можно объяснить как перестройка связей в белках. Пептидные связи рвутся, добавляется вода и в результате получается соединение, имеющее в составе азот.

Гидролиз: как сделать и что такое?

Для того чтобы провести реакцию необходимо взять соль и произвести взаимодействие с водой. Ведь все реакции, протекающие с водой, называются гидролизом.

Возникает вопрос, гидролизом называется какой процесс? Ответ в научной литературе мы получаем следующий. Это ионный обмен между солями электролитами, растворяющимися в воде, и водой. В результате получается слабый электролит в разных видах (ионном или молекулярном). А электролиты — это вещества способные пропускать электрический ток. То есть реакция взаимодействия подразумевает, что через полученные реагенты будут пропускать как раз ток.

Подобная реакция сопровождается различными изменениями. Конечно, подобные реакции можно контролировать с помощью специальной лампы, провода которой опускаются в раствор и она начинает светиться от взаимодействия тока и раствора. И по интенсивности горения можно определить какой раствор находиться перед вами.

Также стоит знать формулы и изменение степеней гидролиза. За счет этих показателей всегда можно отразить все изменения и передать записи другому человеку для ознакомления.

Это интересно: нуклеотид это что такое? Его строение, масса, длина и последовательность.

Гидролиз: формула и Степень: что это?

А чтобы ответить на вопрос о происходящем процессе стоит помнить, что само взаимодействие с водой может быть обратимым и необратимым. Важно здесь сразу определить как идет реакция, иначе можно сделать ошибки. В научной литературе написано много, а вот в википедии написано следующее:

  1. Реакция соли слабой кислоты и сильного основания (по аниону) — слабощелочная среда, да и к тому же обратимая она:
  2. Взаимодействие соли сильной кислоты и слабого основания (по катиону) — слабокислая среда, обратимая реакция:
  3. Процесс взаимодействия соли слабой кислоты и слабого основания — оба продукта превращаются в газ и осадок:

Еще одним важным показателем является степень гидролиза, так как это количественная его характеристика. Это отношение концентрации соли, которая прошла через гидролиз, к концентрации общего количества растворенной соли. Эта цифровой показатель, реагирующий на любое отклонение от прежнего показателя.

Имеет обозначение α или h гидр, а формула, по которой можно рассчитать степень гидролиза:

α = (c гидр /c общ)·100%, где c гидр — число молей соли в результате гидролиза, c общ — общее число молей растворённой соли.

Не стоит забывать, что слабая кислота или основание при взаимодействии с водой дает высокую степень гидролиза. И наоборот. Все зависит от того какие взяты исходные вещества.

Вывод

Все вышесказанное свидетельствует о важной роли воды на всей планете. Вода является главным источником жизни и только благодаря ей мы можем жить. С водой мы сталкиваемся каждый день, но только для разных целей. Не стоит забывать также что и простая вода имеет заряд.

Помимо, химических реакций все процессы с водой происходят спонтанно, не задаваясь лишними вопросами. А если брать, с точки зрения химии, то можно увидеть много интересного и любопытного в окружающем нас мире. Большинство реакций происходят у нас на глазах. А люди, которые ставят эксперименты в лаборатории наблюдают все взаимодействия воочию.

Стоит знать, как происходит взаимодействие с водой разных реагентов, так как каждый день мы своими глазами видим взаимодействие, но не придаем значения и значимости подобному эксперименту. А тем временем гидролиз в химии хорошо рассматривается и дает возможность человеку изучать подобные явления.

obrazovanie.guru

15. Гидролиз

Особое место среди обменных реакций занимает гидролиз. В общем случае гидролиз – это разложение веществ водой. Вода – одно из самых активных веществ. Она действует на самые различные классы соединений: соли, углеводы, белки, эфиры, жиры и т. д. При гидролизе соединений неметаллов обычно образуются две кислоты, например:

PCl3 + 3 h3O = h4PO3 + 3 HCl

При этом изменяется кислотность растворов по сравнению с кислотностью растворителя.

В неорганической химии чаще всего приходится иметь дело с гидролизом солей, т.е. с обменным взаимодействием ионов соли с молекулами воды, в результате которого смещается равновесие электролитической диссоциации воды.

Гидролизом соли называется обратимое взаимодействие ионов соли с ионами воды, приводящее к изменению равновесия между ионами водорода и гидроксида в растворе.

Гидролиз является результатом поляризационного взаимодействия ионов соли с их гидратной оболочкой в водном растворе. Чем значительнее это взаимодействие, тем интенсивнее протекает гидролиз. Упрощенно сущность процесса гидролиза можно представить следующим образом.

Катионы Кn+ связываются в растворе с гидратирующими их молекулами воды донорно-акцепторной связью; донором являются атомы кислорода молекулы воды, имеющие две неподеленные электронные пары, акцептором - катионы, имеющие свободные атомные орбитали. Чем больше заряд катиона и чем меньше его размер, тем значительнее поляризующее действие Кn+ на Н2O.

Анионы Аn‾ связываются с молекулами воды водородной связью. Сильное воздействие анионов может привести к полному отрыву протона от молекулы Н2O – водородная связь становится ковалентной. В результате образуется кислота или анион типа HS‾, НСО3‾ и т. п.

Взаимодействие анионов An‾ с протонами тем значительнее, чем больше заряд аниона и меньше его радиус. Таким образом, интенсивность взаимодействия вещества с водой определяется силой поляризующего влияния Кn+ и Аn‾ на молекулы Н2O. Так, катионы элементов побочных подгрупп и непосредственно следующих за ними элементов подвергаются более интенсивному гидролизу, чем другие ионы одинаковых с ними заряда и радиуса, так как ядра первых менее эффективно экранируются d-электронами.

Гидролиз – процесс обратный реакции нейтрализации. Если реакция нейтрализации процесс экзотермический и необратимый, то гидролиз – процесс эндотермический и обратимый.

Реакция нейтрализации:

2 KOH + h3SO3 → K2SO3 + 2 h3O

сильный слабый сильный слабый

2 OH‾ + h3SO3= SO32- + 2 h3O

Реакция гидролиза:

K2SO3+ h3O ↔ KOH + KHSO3

SO32- + HOH ↔ HSO3‾ + OH‾

При гидролизе смещается равновесие диссоциации воды вследствие связывания одного из ее ионов (Н+ или ОН-) в слабый электролит соли. При связывании ионов Н+ в растворе накапливаются ионы ОН−, реакция среды будет щелочная, а при связывании ионов ОН− накапливаются ионы Н+ - среда будет кислая.

Различают четыре варианта действия воды на соли.

1. Если катионы и анионы имеют небольшие заряды и большие размеры, то их поляризующее влияние на молекулы воды невелико, т. е. взаимодействие соли с h3O практически не происходит. Это относится к катионам, гидроксиды которых являются щелочами (например, K+ и Са2+) и к анионам сильных кислот (например, Сl‾ и NО3‾). Следовательно, соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. В этом случае равновесие диссоциации воды

h3O ↔ H+ + OH‾

в присутствии ионов соли практически не нарушается. Поэтому растворы таких солей нейтральны (pH ≈ 7).

2. Если соль образована катионом сильного основания и анионом слабой кислоты (S2-, CO32-, CN‾ и др.), то происходит гидролиз по аниону. Пример – гидролиз соли СН3СООК. Ионы соли СН3СОО− и К+ взаимодействуют с ионами Н+ и ОН− из воды. При этом ацетат-ионы (СН3СОО−) связываются с ионами водорода (Н+) в молекулы слабого электролита - уксусной кислоты (Ch4COOH), а ионы ОН− накапливаются в растворе, сообщая ему щелочную реакцию, так как ионы К+ не могут связать ионы ОН− (КОН является сильным электролитом), pH > 7.

Молекулярное уравнение гидролиза:

СН3СООК + h3O ↔ КОН + СН3ООН

Полное ионное уравнение гидролиза:

К+ + СН3СОО− + НОН ↔ K+ + ОН− + СН3СООН

сокращенное ионное уравнение гидролиза:

СН3СОО− + НОН ↔ ОН− + СН3СООН

Гидролиз соли Na2S протекает ступенчато. Соль образована сильным основанием (NaOH) и слабой двухосновной кислотой (h3S). В этом случае анион соли S2− связывает ионы Н+ воды, в растворе накапливаются ионы ОН−. Уравнение в сокращенной ионной и молекулярной форме имеет вид:

I. S2− + НОН ↔ HS− + ОН−

Na2S + Н2О ↔ NaHS + NaOH

II. HS−+ НОН ↔ h3S + ОН−

NaHS + Н2О ↔ NaOH + h3S

Вторая ступень гидролиза практически не проходит при обычных условиях, так как, накапливаясь, ионы ОН− сообщают раствору сильнощелочную реакцию, что приводит к реакции нейтрализации, сдвигу равновесия влево в соответствии с принципом Ле Шателье. Поэтому гидролиз солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой, подавляется прибавлением щелочи.

Чем больше поляризующее влияние анионов, тем интенсивнее гидролиз. В соответствии с законом действия масс это означает, что гидролиз протекает тем интенсивнее, чем слабее кислота.

3. Если соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты, то происходит гидролиз по катиону. Например, это имеет место при гидролизе соли Nh5Cl (Nh5ОH - слабое основание, НСl - сильная кислота). Отбросим ион Сl−, так как он с катионом воды дает сильный электролит, тогда уравнение гидролиза примет следующий вид:

Nh5+ + НОН ↔ Nh5OH + Н+ (сокращенное ионное уравнение)

Nh5Cl + Н2О ↔ Nh5OH + НСl (молекулярное уравнение)

Из сокращенного уравнения видно, что ионы ОН− воды связываются в слабый электролит, ионы Н+ накапливаются в растворе и cреда становится кислой (pH < 7). Добавление кислоты к раствору (введение продукта реакции катионов H+) сдвигает равновесие влево.

Гидролиз соли, образованной многокислотным основанием (например, Zn(NO3)2) протекает ступенчато по катиону слабого основания.

I. Zn2+ + НОН ↔ ZnOH+ + H+ (сокращенное ионное уравнение)

Zn(NO3)2 + Н2О ↔ ZnOHNO3 + HNO3 (молекулярное уравнение)

Ионы ОН− связываются в слабое основание ZnOH+, ионы Н+ накапливаются.

Вторая ступень гидролиза практически не происходит при обычных условиях, так как в результате накопления ионов H+ в растворе создается сильнокислая среда и равновесие реакции гидролиза по 2-ой ступени смещено влево:

II. ZnOH+ + НОН ↔ Zn(OH)2 + H+ (сокращенное ионное уравнение)

ZnOHNO3 + Н2О ↔ Zn(OH)2 + HNO3 (молекулярное уравнение)

Очевидно, чем слабее основание, тем полнее идет гидролиз.

4. Соль, образованная катионом слабого основания и анионом слабой кислоты, подвергается гидролизу по катиону и по аниону. Примером служит процесс гидролиза соли СН3СООNh5. Запишем уравнение в ионной форме:

Nh5+ + Ch4COO− + НОН ↔ Nh5OH + СН3СООН

Гидролиз таких солей протекает очень сильно, поскольку в результате его образуются и слабое основание, и слабая кислота.

Реакция среды в этом случае зависит от сравнительной силы основания и кислоты, т.е. от их констант диссоциации (KД):

В случае гидролиза Ch4COONh5:

KД (Nh5OH) = 1,8·10-5; KД (Ch4COOH)=1,8·10-5,

поэтому реакция водного раствора этой соли будет почти нейтральной (pH ≈ 7).

Если основание и кислота, образующие соль, являются не только слабыми электролитами, но и малорастворимы или неустойчивы и разлагаются с образованием летучих продуктов, то в этом случае гидролиз соли протекает по всем ступеням до конца, т.е. до образования слабого труднорастворимого основания и слабой кислоты. В этом случае речь идет о необратимом или полном гидролизе.

Именно полный гидролиз является причиной того, что водные растворы некоторых солей приготовить нельзя, например Сr2(CO3)3, Al2S3 и др. Например:

Al2S3 + 6h3O → 2Al(OH)3↓ + 3h3S↑

Поэтому сульфид алюминия не может существовать в виде водных растворов, может быть получен только "сухим способом", например, из элементов при высокой температуре:

2Al + 3S  –t°→  Al2S3,

и должен храниться в герметических сосудах, исключающих попадание влаги.

Реакцией обмена в водном растворе такие соединения нельзя получить. При взаимодействии солей А13+, Сr3+ и Fe3+ в растворе с сульфидами и карбонатами в осадок выпадают не сульфиды и карбонаты этих катионов, а их гидроксиды:

2AlCl3 +3Na2S +6Н2О → 3Н2S↑ + 2Аl(ОН)3↓ +6NaCl

2CrCl3 + 3Na2CO3 + 3h3O → 2Сr(ОН)3↓ + 3СO2↑ + 6NaCl

В рассмотренных примерах происходит взаимное усиление гидролиза двух солей (АlСl3 и Na2S или СrСl3 и Nа2СО3) и реакция идет до конца, так как продукты реакции выделяются из раствора в виде осадка и газа.

Гидролиз солей в ряде случаев может протекать очень сложно. (Простые уравнения реакции гидролиза в общепринятой записи часто являются условными.) Продукты гидролиза можно установить лишь на основании аналитического исследования. К примеру, продуктами гидролиза солей, содержащих многозарядные катионы, могут быть полиядерные комплексы. Так, если в раствоpax Hg2+ содержатся только одноядерные комплексы, то в растворах Fe3+ помимо комплексов [FeOH]2+ и [Fe(OH)2]+ обнаруживается двухъядерный комплекс [Fe2(OH)2]4+; в растворах Ве2+ в основном образуются многоядерные комплексы состава [Ве3(OH)3]3+; в растворах Sn2+ образуются комплексные ионы [Sn3(OH)4]2+, [Sn2(OH)2]2+, [SnOH]+; в растворах Bi3+ наряду с [ВiOН]2+ находятся комплексные ионы состава [Bi6(OH)12]6+. Реакции гидролиза, приводящие к образованию полиядерных комплексов, можно представить следующим образом:

mMk+ + nh3О ↔ Мm(OН)n(mk - n)+ + nН+,

где m изменяется от 1 до 9, а n может принимать значения от 1 до 15. Такого рода реакции возможны для катионов более чем 30 элементов. Установлено, что каждому заряду иона в большинстве случаев отвечает определенная форма комплекса. Так, для ионов М2+ характерна форма димеров [M2(OH)]3+, для ионов М3+ – [M2(OH)2]4+, а для М4+ – форма [M2(OH)3]5+ и более сложные, например [Zr4(OH)8]8+ .

При высоких температурах и больших значениях рН образуются и оксокомплексы:

2MOH ↔ MOM + h3O или

Например,

BiCl3 + h3O « Bi(OH)2Cl + 2HCl

Катион Bi(OH)2+ легко теряет молекулу воды, образуя катион висмутила ВiO+, который с хлорид-ионом дает белый кристаллический осадок:

Bi(OH)2Cl ®BiOCl↓ + h3O.

Структурно полиядерные комплексы можно представить в виде октаэдров, соединенных между собой по вершине, ребру или грани посредством различных мостиков (О, ОН и др.).

Сложный состав имеют продукты гидролиза карбонатов ряда металлов. Так, при взаимодействии растворимых солей Mg2+, Cu2+, Zn2+, Рb2+ с карбонатом натрия образуются не средние карбонаты, а менее растворимые гидроксокарбонаты, например Сu2(ОН)2СО3, Zn5(ОН)6(СО3)2, Рb3(ОН)2(СО3)2. В качестве примера можно привести реакции:

5MgSO4 + 5Na2CO3 + Н2O → Мg5(ОН)2(СО3)4↓ + 5Na2SO4 + СO2↑

2Cu(NO3)2 + 2Na2CO3 + h3O → Cu2(OH)2CO3↓ + 4NaNO3 + CO2↑

Количественно гидролиз характеризуется степенью гидролиза h и константой гидролиза КГ.

Степень гидролиза показывает, какая часть соли, содержащаяся в растворе (СМ), подверглась гидролизу (СМгид) и рассчитывается как отношение:

h = СМгид / СМ (100%).

Очевидно, что для обратимого процесса гидролиза h < 1 (<100%), а для необратимого гидролиза h = 1 (100%). Кроме природы соли, степень гидролиза зависит от концентрации соли и температуры раствора.

В растворах с умеренной концентрацией растворенного вещества степень гидролиза при комнатной температуре обычно невелика. Для солей, образованных сильным основанием и сильной кислотой, она практически равна нулю; для солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой или сильным основанием и слабой кислотой, она составляет ≈ 1%. Так, для 0,01 М раствора Nh5Cl h = 0,01%; для 0,1 н. раствора Ch4COONh5h ≈ 0,5%.

Гидролиз – процесс обратимый, поэтому к нему применим закон действующих масс.

Константа гидролиза есть константа равновесия процесса гидролиза, и по своему физическому смыслу определяет степень необратимости гидролиза. Чем больше КГ, тем необратимее гидролиз. КГ имеет свое выражение для каждого случая гидролиза.

Выведем выражение для константы гидролиза соли слабой кислоты и сильного основания на примере NaCN:

NaCN + h3O ↔ NaOH + HCN;

Na+ + CN– +h3O ↔ Na+ + OH– + HCN;

CN– + h3O ↔ HCN + OH–

Кравн = [HCN][OH–] / [CN–][h3O].

[h3O] имеет наибольшую величину, которая в ходе реакции практически не изменяется, поэтому ее можно условно считать постоянной. Тогда помножив числитель и знаменатель на концентрацию протонов и введя постоянную концентрацию воды в константу, получим:

Кравн [h3O] = KW / КД(кисл) = KГ

так как [HCN] / [H+][CN–] = 1/ КД(кисл)

Поскольку KW величина постоянная и равна 10-14 , очевидно, что чем меньше КД слабой кислоты, анион которой входит в состав соли, тем больше KГ.

Аналогично, для соли, гидролизующейся по катиону (например Nh5Cl), получим:

Nh5+ + h3O ↔ Nh5OH + H+ (сокращенное уравнение гидролиза)

Кравн = [Nh5OH][H+] / [Nh5+][h3O]

KГ = Кравн [h3O] = KW / КД(осн)

В этом выражении числитель и знаменатель дроби умножили на [OH–]. Очевидно, что чем меньше КД слабого основания, катион которого входит в состав соли, тем больше KГ.

Если соль образована слабым основанием и слабой кислотой (на примере Nh5CN), то сокращенное уравнение гидролиза имеет вид:

Nh5+ + CN–+ h3O ↔ Nh5OH + HCN

Кравн= [Nh5OH][HCN] / [Nh5+][CN–],

В этом выражении для Кравн числитель и знаменатель дроби умножаем на [H+]·[OH–], поэтому выражение для KГ принимает вид:

KГ = KW / (КД(кислоты) КД(осн)).

Как следует из приведенных выражений, константа гидролиза обратно пропорциональна константе диссоциации слабого электролита, участвующего в образовании соли (если в образовании соли участвуют два слабых электролита, то KГ обратно пропорциональна произведению их констант диссоциации).

Рассмотрим гидролиз многозарядного иона. Возьмем Na2CO3.

I. CO32- + h3O « HCO3– + OH–

KГ(I) = [HCO3–][OH–] / [CO32-][h3O] × ([H+] / [H+]) = KW / КД(II),

то есть в выражение для константы гидролиза по первой ступени в знаменатель входит вторая константа диссоциации, и для второй ступени гидролиза

  1. HCO3– + h3O « h3CO3+ OH–

KГ(II) = [h3CO3][OH–] / [HCO3–][h3O] × ([H+] / [H+]) = KW / КД(I)

KД(I) = 4×10-7 KД(II) = 2.5×10-8

KГ(II) = 5.6×10-11 KГ(I) = 1.8×10-4

Таким образом, KГ(I) >> KГ(II), константа, а следовательно, и степень первой стадии гидролиза много больше последующих.

Степень гидролиза является величиной аналогичной степени диссоциации. Взаимосвязь степени и константы гидролиза аналогична таковой для степени и константы диссоциации.

Если в общем случае исходную концентрацию аниона слабой кислоты обозначить через Со (моль/л), то Соh (моль/л) – концентрация той части аниона A–, которая подверглась гидролизу и образовалось Соh (моль/л) слабой кислоты HA и Соh (моль/л) гидроксидных групп.

A– + h3O ↔ HA + OH–,

Со-Соh Соh Соh

тогда KГ = [HA][OH–] / [A–] = Соh·Соh / (Со-Соh) = Соh3 / (1-h).

Приh << 1 KГ = Соh3h = √КД / Со.

Очень похоже на закон разбавления Оствальда.

Можно рассчитать pH раствора, если известны Со и h. Учитывая, что

[HA] = [OH–] = Соh, получим:

KГ = Соh·Соh / Со = [OH–]2/ Со, откуда

[OH–] = √КГ·Со.

Аналогично, можно показать, что при гидролизе по катиону

[H+] = √КГ·Со.

Таким образом, способность солей подвергаться гидролизу зависит от двух факторов:

  • свойств ионов, образующих соль;

  • внешних факторов.

Как сдвинуть равновесие гидролиза?

1) Добавление одноименных ионов. Поскольку при обратимом гидролизе устанавливается динамическое равновесие, то в соответствии с законом действия масс равновесие можно сместить в ту или иную сторону введением в раствор кислоты или основания. Введение кислоты (катионов Н+) подавляет гидролиз по катиону, добавление щелочи (анионов OH–) подавляет гидролиз по аниону. Этим часто пользуются для усиления или подавления процесса гидролиза.

2) Из формулы для h видно, что разбавление способствует гидролизу. Рост степени гидролиза карбоната натрия

Na2CO3 + НОН ↔ NaHCO3 + NaOH

при разбавлении раствора иллюстрирует рис. 20.

Рис. 20. Зависимость степени гидролиза Na2CO3 от разбавления при 20°С

3) Повышение температуры способствует гидролизу. Константа диссоциации воды увеличивается при повышении температуры в большей степени, чем константы диссоциации продуктов гидролиза - слабых кислот и оснований, поэтому при нагревании степень гидролиза возрастает. К этому выводу легко прийти и иначе: так как реакция нейтрализации экзотермична (DH= –56 кДж/моль), то гидролиз, будучи противоположным ей процессом, эндотермичен, поэтому в соответствии с принципом Ле Шателье нагревание вызывает усиление гидролиза. Рис. 21 иллюстрирует влияние температуры на гидролиз хлорида хрома (III)

СrСl3 + НОН ↔ CrOHCl2 + НСl

Рис. 21. Зависимость степени гидролиза СrСl3 от температуры

В химической практике весьма распространен гидролиз по катиону солей, образованных многозарядным катионом и однозарядным анионом, например АlС13. В растворах этих солей менее диссоциированное соединение образуется в результате присоединения одного гидроксид-иона к иону металла. Учитывая, что ион Аl3+ в растворе гидратирован, первую стадию гидролиза можно выразить уравнением

[Al(h3O)6]3+ + HOH ↔ [Al(h3O)5OH]2+ + h4O+

При обычной температуре гидролиз солей многозарядных катионов практически ограничивается этой стадией. При нагревании происходит гидролиз по второй ступени:

[Al(h3O)5OH]2+ + HOH ↔ [Al(h3O)4(OH)2]+ + h4O+

Таким образом, кислая реакция водного раствора соли объясняется тем, что гидратированный катион теряет протон и аквагруппа Н2O превращается в гидроксогруппу ОН‾. В рассмотренном процессе могут образоваться и более сложные комплексы, например [Al6(OH)15]3+, а также комплексные ионы вида [AlO(OH)4]3- и [АlO2(ОН)2]3-. Содержание различных продуктов гидролиза зависит от условий проведения реакции (концентрация раствора, температура, присутствие других веществ). Имеет значение также длительность протекания процесса, так как равновесие при гидролизе солей многозарядных катионов обычно достигается медленно.

studfiles.net

Гидролиз в химии

Гидролиз и его виды

Выделяют два вида гидролиза: гидролиз солей и гидролиз солеобразных бинарных соединений (фосфидов, сульфидов, карбидов, галогенидов некоторых металлов и неметаллов).

Рассмотрим процесс гидролиза на примере: возьмем три пробирки в которых находятся растворы следующих солей – карбоната натрия (Na2CO3 ), хлорида алюминия (AlCl3) и хлорида натрия (NaCl) одинаковой концентрации, бесцветные. Внесем в каждую из пробирок по одной капле универсального индикатора. Цвет раствора в каждой пробирке изменится. Так, в пробирке с Na2CO3 станет голубым, что свидетельствует о наличии щелочной среды (рН>7), в пробирке с AlCl3 появится розовая окраска (кислая среда, рН<7), а в пробирке с NaCl раствор станет желто-зеленого цвета (нейтральная среда, рН=7). Изменение окраски растворов связано с явлением гидролиза – соль прореагировала с водой.

Гидролиз солей

Рассмотрим гидролиз первой из солей – карбоната натрия:

Na2CO3 ↔ 2Na+ + CO32- (подчеркиванием выделяем слабый компонент)

CO32- + HOH ↔ HCO3— + OH— — уравнение гидролиза в ионном виде

Наличие гидроксид иона указывает на щелочной характер среды. Гидролиз – обратимый процесс.

Na2CO3 + HOH ↔ NaHCO3 + NaOH – молекулярное уравнение гидролиза (1-я ступень)

HCO3— + HOH ↔ CO2↑ + h3O + OH—

NaHCO3 + HOH ↔ CO2↑ + h3O + NaOH (2-я ступень гидролиза)

Гидролиз протекает всегда в очень незначительной степени и по первой ступени, вторая и и последующие ступени возможны теоретически.

Рассмотрим гидролиз хлорида алюминия:

AlCl3 ↔ Al3+ +3Cl—

Al3+ + HOH ↔ AlOh3+ + H+ (1-я ступень гидролиза)

Наличие Н+ иона свидетельствует о наличии кислой среды.

AlOh3+ + HOH ↔ Al(OH)2+ + H+ (2-я ступень гидролиза)

Al(OH)2+ + HOH ↔ Al(OH)3 ↓ + H+ (3-я ступень гидролиза)

AlCl3 + HOH ↔ Al(OH)3 ↓ + HCl

Рассмотрим гидролиз хлорида натрия:

NaCl ↔ Na+ + Cl—

Слабого иона нет, следовательно, гидролиз невозможен и среда будет нейтральной.

Гидролизу подвергаются соли образованные сильным основанием и слабой кислотой ( Na2SiO3, K2SO3, K2S), слабым основанием и сильной кислотой ( Zn(NO3)2, CuCl2, CuSO4).

Если соль образована слабым основанием и слабой кислотой, то гидролиз протекает и по катиону и по аниону. В этом случае заранее определить среду весьма сложно. Например:

Ch4COONh5 ↔ Ch4COO— + Nh5+

Ch4COO— + HOH ↔ Ch4COOH + OH—

Nh5+ + HOH ↔ Nh4 × h3O+ H+

Если соль образована сильным основанием и сильной кислотой – гидролиза не происходит.

Гидролиз солеобразных бинарных соединений

Как правило, гидролиз таких соединений протекает необратимо. Карбиды, нидриды, фосфиды, сульфиды при взаимодействии с водой образуют гидроксиды металлов и углеводороды, аммиак, фосфин, сероводород, соответственно.

CaC2 (карбид кальция) + 2h3O → Ca(OH)2 ↓ + C2h3

Mg3N2 (нитрид магния) + 6h3O → 3 Mg(OH)2 ↓ + 2 Nh4 ↑

Константа и степень гидролиза

Ch4COONa ↔ Ch4COO— + Na+

Ch4COO— + HOH ↔ Ch4COOH + OH—

При протекании гидролиза устанавливается химическое равновесие. Согласно закону действующих масс можно записать константу равновесия:

   

[h3O] — фактически постоянная величина, следовательно K[h3O] – также постоянная величина, которую называют константой гидролиза и обозначают [h3O].

   

[OH][H] = КW (ионное произведение воды)

= Kдисс (константа диссоциации кислоты), следовательно

КГ =КW (ионное произведение воды) / Kдисс (константа диссоциации слабого компонента).

Чем выше значение константы гидролиза, тем в большей степени он протекает.

h – степень гидролиза – отношение числа молекул, подвергшихся гидролизу к общему числу растворенных молекул.

   

Примеры решения задач

ru.solverbook.com

гидролиз - это... Что такое гидролиз?

  • гидролиз — гидролиз …   Орфографический словарь-справочник

  • ГИДРОЛИЗ — ГИДРОЛИЗ, химическая реакция разделения молекул вещества при взаимодействии с водой. Часто происходит в присутствии КАТАЛИЗАТОРА. Например, при пищеварении ФЕРМЕНТЫ катализируют ГИДРОЛИЗ УГЛЕВОДОВ, БЕЛКОВ и ЖИРОВ, и образуются молекулы, которые… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • гидролиз — фотогидролиз, сольволиз Словарь русских синонимов. гидролиз сущ., кол во синонимов: 3 • реакция (33) • …   Словарь синонимов

  • гидролиз — а, м. hydrolyse f. Реакция ионного обмена между веществами и водой. БАС 2. Лекс. Гранат: гидролиз; Уш. 1935: гидро/лиз; БСЭ 2: гидро/лизный …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ГИДРОЛИЗ — (от греч. hydor вода и lysis разделение), процессы расщепления молекул сложных хим. соединений за счет присоединения элементов воды. Следует различать Г. электролитов (гидролитическая диссоциация) и Г. органических соединений. Г и д ролитическая… …   Большая медицинская энциклопедия

  • ГИДРОЛИЗ — (от гидро... и...лиз), химическая реакция разложения вещества водой, например превращение солей в основания и кислоты, крахмала в глюкозу, природных жиров в глицерин и карбоновые кислоты (омыление) …   Современная энциклопедия

  • ГИДРОЛИЗ — (от гидро... и ...лиз) обменная реакция (обменное разложение) между веществом и водой, напр., AlCl3 + 3h3O ? Al(OH)3 + 3HCl. Основа многих технологических и природных процессов …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГИДРОЛИЗ — ГИДРОЛИЗ, гидролиза, муж. (от греч. hydor вода и lysis развязывание) (хим.). Химическое разложение некоторых веществ действием воды. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • ГИДРОЛИЗ — ГИДРОЛИЗ, а, муж. (спец.). Реакция обменного разложения соединений с водой. | прил. гидролизный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • ГИДРОЛИЗ — реакция обменного разложения между водой и разл. хим. соединениями, способными под действием воды расщепляться на более низкомолекулярные соединения с присоединением элементов воды (Н и ОН) по месту разрыва связей. К числу соединений, способных… …   Геологическая энциклопедия

  • гидролиз — Обменная реакция между веществом и водой, приводящая к изменению рН раствора; количеств. характеризуется константой равновесия реакции гидролиза. Кг и а отношением числа частиц ионов или молекул, подвергшихся гидролизу к общему числу частиц,… …   Справочник технического переводчика

  • dic.academic.ru

    ГИДРОЛИЗ - это... Что такое ГИДРОЛИЗ?

    (от греч. hydor-вода и lysis - разложение, распад), обменная р-ция между в-вом и водой. Количественно Г. характеризуют константой Г. (константой равновесия р-ции Г.) К Г и степенью , представляющей собой отношение числа частиц ионов или молекул, подвергшихся Г., к общему числу частиц, введенных в р-р. При и связаны друг с другом как константа и степень ионизации электролита , где с-концентрация р-ра в моль/л). При Г. солей образуются основания и к-ты. В большинстве случаев это обратимая р-ция. Необратимо гидролизуются соли, образованные катионом очень слабого основания и (или) анионом очень слабой к-ты, напр.:

    Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной к-ты (напр., LiClO4, NaNO3, KC1), в обычных условиях не гидролизуются и для их водных р-ров рН 7. Соли, образованные катионом сильного основания и анионом слабой к-ты (напр., Ch4COONa), гидролизуются по аниону.

    Благодаря образованию ионов ОН водные р-ры таких солей имеют щелочную р-цию (рН > 7). Соли слабых многоосновных к-т гидролизуются ступенчато, причем Г. по первой ступени всегда преобладает:

    При Г. нек-рых анионов (WO42-, VO43- и др.) образуются изополианионы (напр., W3O102- , V2O74-), молекулярная масса и состав к-рых зависят от условий р-ции.

    Соли, образованные катионом слабого основания и анионом сильной к-ты (напр., А1С13), гидролизуются по катиону. В р-ции участвует только катион, обычно входящий в состав аквакомплекса:

    Вследствие образования гидроксоний-ионов водные р-ры таких солей имеют кислую р-цию (рН < 7). Иногда процесс не заканчивается образованием одноядерного аквагидроксокомплекса, а идет дальше с образованием осадка гидроксо- или оксосоли (редко-гидроксида). При комнатной т-ре в большинстве случаев Г. протекает с образованием остающихся в р-ре многоядерных гидроксокомплексов, состав к-рых, как правило, зависит от условий р-ции. Напр., в водных р-рах, содержащих катионы Fe3+, Be2+, Sn2+, образуются комплексы [Fe2(OH)2]4+, [Ве э (ОН)3]3+, [Sn3(OH)4]2+ .

    Соли, образованные катионом слабого основания и анионом слабой к-ты, напр. Сu(ООССН 3)2, гидролизуются по катиону и по аниону. P-pbi таких солей имеют слабокислую или слабощелочную р-цию в зависимости от того, какой ион гидролизуется в большей степени.

    При Г. галогенангидридов образуются две к-ты Ч кислородсодержащая и галогеноводородная; р-ция в большинстве случаев идет необратимо:

    Г. орг. соединений широко используется для получения спиртов, альдегидов, кетонов, карбоновых к-т из их производных или галогензамещенных углеводородов, напр.:

    где X = Аг, ОН, NHAr и др.

    Г. ускоряется в присут. к-т и оснований, а также ионов металлов, способных прочно связываться с одним из продуктов и смещать тем самым равновесие реакции, напр.:

    Подбор соответствующих условий и катализаторов позволяет избирательно расщеплять отдельные связи в молекулах, содержащих неск. группировок, способных гидролизоваться, напр.:

    Известна обширная группа ферментов (т. наз. гидролаз), катализирующих высокоселективный Г. молекул прир. соединений. На этих процессах основано большинство методов изучения строения биополимеров.

    Г. орг. соед. широко используется для получения глюкозы, этилового спирта, карбоновых кислот и др. Г. жиров -основа пром. получения мыла и глицерина. Ферментативный Г. орг. соед. применяется в пищевой, текстильной, фармацевтич. пром-сти. См. также Гидролизные производства.

    Лит.: БатлерДж. Н., Ионные равновесия, пер. с англ.. Л., 1973; Ингольд К., Теоретические основы органической химии, пер. с англ., М., 1973; Днепровский А. С, Темникова Т. И., Теоретические основы органической химии, Л., 1979; Бюлер К., Пирсон Д., Органические синтезы, пер. с англ., М., 1973. С. И. Дракин. А. В. Чепраков.

    Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. Под ред. И. Л. Кнунянца. 1988.

    dic.academic.ru