¿Cómo escribir la ecuación de hidrólisis de sales? Este tema a menudo causa dificultades para los graduados de escuelas secundarias que eligen química para el examen. Analicemos los principales tipos de hidrólisis, consideremos las reglas para compilar ecuaciones moleculares e iónicas.
Definición
La hidrólisis es una reacción entre una sustancia y el agua, acompañada de la combinación de los componentes de la sustancia original con ella. Esta definición indica que este proceso no solo ocurre en sustancias inorgánicas, sino que también es característico de los compuestos orgánicos.
Por ejemplo, la ecuación de reacción de hidrólisis se escribe para carbohidratos, ésteres, proteínas, grasas.
Valor de hidrólisis
Todas las interacciones químicas que se observan en el proceso de hidrólisis se utilizan en diversas industrias. Por ejemplo, este proceso se utiliza para eliminar impurezas gruesas y coloidales del agua. Para estos fines se utilizan precipitados especiales de hidróxidos de aluminio y hierro, que se obtienen por hidrólisis de sulfatos y cloruros de estos metales.
Qué más importa¿hidrólisis? La ecuación de este proceso indica que esta reacción es la base de los procesos digestivos de todos los seres vivos. La mayor parte de la energía que el cuerpo necesita se concentra como ATP. La liberación de energía es posible gracias al proceso de hidrólisis, en el que participa el ATP.
Características del proceso
La ecuación molecular de la hidrólisis de sal se escribe como una reacción reversible. Dependiendo de qué base y ácido se forme la sal inorgánica, hay varias opciones para el curso de este proceso.
Las sales que se forman entran en tal interacción:
- hidróxido suave y ácido activo (y viceversa);
- ácido volátil y base activa.
No puedes escribir la ecuación de hidrólisis iónica para sales que están formadas por un ácido activo y una base. La razón es que la esencia de la neutralización se reduce a la formación de agua a partir de iones.
Características del proceso
¿Cómo se puede describir la hidrólisis? La ecuación de este proceso se puede considerar en el ejemplo de una sal, que está formada por un metal monovalente y un ácido monobásico.
Si un ácido se representa como HA y una base como MON, entonces la sal que forman es MA.
¿Cómo se puede escribir la hidrólisis? La ecuación está escrita en forma molecular e iónica.
Para soluciones diluidas, se utiliza la constante de hidrólisis, que se define como la relación entre el número de molessales que intervienen en la hidrólisis, hasta su número total. Su valor depende de qué ácido y qué base forman la sal.
Hidrólisis de aniones
¿Cómo escribir la ecuación de hidrólisis molecular? Si la sal contiene un hidróxido activo y un ácido volátil, el resultado de la interacción será un álcali y una sal ácida.
Típico es el proceso de carbonato de sodio, que produce un álcali y una sal ácida.
Dado que la solución contiene aniones del grupo hidroxilo, la solución es alcalina, el anión se hidroliza.
Ejemplo de proceso
¿Cómo anotar tal hidrólisis? La ecuación del proceso para el sulfato ferroso (2) supone la formación de ácido sulfúrico y sulfato ferroso (2).
La solución es ácida, creada por ácido sulfúrico.
Hidrólisis total
Las ecuaciones iónicas y moleculares para la hidrólisis de sales, que están formadas por un ácido inactivo y la misma base, sugieren la formación de los hidróxidos correspondientes. Por ejemplo, para el sulfuro de aluminio formado por hidróxido anfótero y ácido volátil, los productos de reacción serán hidróxido de aluminio y sulfuro de hidrógeno. La solución es neutra.
Secuencia de acciones
Hay un cierto algoritmo, siguiendo el cual los estudiantes de secundaria podrán determinar con precisión el tipo de hidrólisis, identificar la reacción del medio y también registrar los productos de la reacción en curso. Primero necesitas definir el tipoprocesar y registrar el proceso de disociación de sal en curso.
Por ejemplo, para el sulfato de cobre (2), la descomposición en iones está asociada con la formación de un catión de cobre y un anión de sulfato.
Esta sal está formada por una base débil y un ácido activo, por lo que el proceso se lleva a cabo a lo largo del catión (ion débil).
A continuación, se escribe la ecuación molecular e iónica del proceso en curso.
Para determinar la reacción del medio, es necesario componer una vista iónica del proceso en curso.
Los productos de esta reacción son: hidroxosulfato de cobre (2) y ácido sulfúrico, por lo que la solución se caracteriza por una reacción ácida del medio.
La hidrólisis ocupa un lugar especial entre las diversas reacciones de intercambio. En el caso de las sales, este proceso se puede representar como una interacción reversible de iones de una sustancia con una capa de hidratación. Dependiendo de la fuerza de este impacto, el proceso puede proceder con diferente intensidad.
Los enlaces donante-aceptor aparecen entre los cationes y las moléculas de agua que los hidratan. Los átomos de oxígeno contenidos en el agua actuarán como donadores, ya que tienen pares de electrones no compartidos. Los aceptores serán cationes que tengan orbitales atómicos libres. La carga del catión determina su efecto polarizador sobre el agua.
Se forma un enlace de hidrógeno débil entre los aniones y los dipolos HOH. Con una fuerte acción de los aniones, es posible un desprendimiento completo de la molécula del protón, lo que conduce a la formación de un ácido o un anión del tipo HCO3‾. La hidrólisis es un proceso reversible y endotérmico.
Tipos de impacto en la salmoléculas de agua
Todos los aniones y cationes, que tienen cargas insignificantes y tamaños significativos, tienen un ligero efecto polarizador en las moléculas de agua, por lo que prácticamente no hay reacción en una solución acuosa. Como ejemplo de tales cationes, se pueden mencionar los compuestos de hidroxilo, que son álcalis.
Seleccionemos los metales del primer grupo del subgrupo principal de la tabla de D. I. Mendeleev. Los aniones que cumplen los requisitos son residuos ácidos de ácidos fuertes. Las sales, que están formadas por ácidos activos y álcalis, no sufren el proceso de hidrólisis. Para ellos, el proceso de disociación se puede escribir como:
H2O=H+ + OH‾
Las soluciones de estas sales inorgánicas tienen un ambiente neutro, por lo tanto, durante la hidrólisis, no se observa la destrucción de las sales.
Para sales orgánicas formadas por el anión de un ácido débil y un catión alcalino, se observa hidrólisis del anión. Como ejemplo de tal sal, considere el acetato de potasio CH3COOK.
Unión de CH3COOCOO- iones de acetato con protones de hidrógeno en moléculas de ácido acético, que es un electrolito débil, es observado. En la solución, se observa la acumulación de una cantidad significativa de iones de hidróxido, como resultado de lo cual adquiere una reacción alcalina del medio. El hidróxido de potasio es un electrolito fuerte, por lo que no se puede unir, pH > 7.
La ecuación molecular del proceso en curso es:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3ONU
Para comprender la esencia de la interacción entre sustancias, es necesario componer una ecuación iónica completa y reducida.
La sal
Na2S se caracteriza por un proceso gradual de hidrólisis. Teniendo en cuenta que la sal está formada por un álcali fuerte (NaOH) y un ácido dibásico débil (H2S), se observa en la solución la unión del anión sulfuro por los protones del agua y la acumulación de grupos hidroxilo. En forma molecular y de iones, este proceso se verá así:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
El primer paso. S2− + HON=HS− + OH−
Segundo paso. SA− + HON=H2S + OH−
A pesar de la posibilidad de una hidrólisis en dos etapas de esta sal en condiciones normales, la segunda etapa del proceso prácticamente no continúa. La razón de este fenómeno es la acumulación de iones hidroxilo, que dan a la solución un ambiente alcalino débil. Esto contribuye a un cambio en el equilibrio químico según el principio de Le Chatelier y provoca una reacción de neutralización. En este sentido, la hidrólisis de las sales, que están formadas por álcali y ácido débil, puede ser suprimida por un exceso de álcali.
Dependiendo del efecto polarizador de los aniones, es posible influir en la intensidad de la hidrólisis.
Para las sales que contienen aniones ácidos fuertes y cationes básicos débiles, se observa hidrólisis catiónica. Por ejemplo, se puede considerar un proceso similar con el cloruro de amonio. El proceso se puede representar de la siguiente maneraforma:
ecuación molecular:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
ecuación iónica corta:
NH4++HOH=NH4OH + H +
Debido al hecho de que los protones se acumulan en la solución, se crea un ambiente ácido en ella. Para desplazar el equilibrio hacia la izquierda, se introduce un ácido en la solución.
Para una sal formada por un catión débil y un anión, el curso de hidrólisis completa es típico. Por ejemplo, considere la hidrólisis del acetato de amonio CH3COONH4. En forma iónica, la interacción tiene la forma:
NH4+ + CH3COO−+ HOH=NH4OH + CH3COOH
En conclusión
Dependiendo de qué ácido y base se forme la sal, el proceso de reacción con el agua tiene ciertas diferencias. Por ejemplo, cuando los electrolitos débiles forman sal y cuando interactúan con el agua, se forman productos volátiles. La hidrólisis completa es la razón por la que no es posible preparar algunas soluciones salinas. Por ejemplo, para el sulfuro de aluminio, puede escribir el proceso como:
Al2S3 + 6H2O=2Al(OH) 3↓ + 3H2S↑
Tal sal solo se puede obtener por el “método seco”, utilizando el calentamiento de sustancias simples según el esquema:
2Al + 3S=Al2S3
Para evitar la descomposición del sulfuro de aluminio, es necesario almacenarlo en recipientes herméticos.
En algunos casos, el proceso de hidrólisis es bastante difícil, por lo que ellas ecuaciones de este proceso tienen una forma condicional. Para establecer de manera confiable los productos de interacción, es necesario realizar estudios especiales.
Por ejemplo, esto es típico de los complejos multinucleares de hierro, estaño y berilio. Dependiendo de la dirección en la que se deba cambiar este proceso reversible, es posible agregar iones del mismo nombre, cambiar su concentración y temperatura.
