Aby sme pochopili, ako prebieha hydrolýza solí v ich vodných roztokoch, najprv uvedieme definíciu tohto procesu.
Definícia a vlastnosti hydrolýzy
Tento proces zahŕňa chemické pôsobenie iónov vody s iónmi solí, v dôsledku čoho sa vytvorí slabá zásada (alebo kyselina) a reakcia média sa zmení. Akákoľvek soľ môže byť reprezentovaná ako produkt chemickej reakcie zásady a kyseliny. V závislosti od ich sily existuje niekoľko možností priebehu procesu.
Typy hydrolýzy
V chémii sa berú do úvahy tri typy reakcií medzi katiónmi soli a vody. Každý proces sa uskutočňuje so zmenou pH média, preto sa očakáva použitie rôznych typov indikátorov na určenie hodnoty pH. Napríklad fialový lakmus sa používa na kyslú reakciu, fenolftaleín je vhodný na alkalickú reakciu. Pozrime sa podrobnejšie na vlastnosti každého variantu hydrolýzy. Silné a slabé zásady možno určiť z tabuľky rozpustnosti a silu kyselín možno určiť z tabuľky.
Katiónová hydrolýza
Ako príklad takejto soli uvažujme chlorid železitý (2). Hydroxid železitý (2) je slabá zásada, zatiaľ čo kyselina chlorovodíková je silná zásada. V procese interakcie s vodou (hydrolýza) dochádza k tvorbe zásaditej soli (hydroxochlorid železa 2) a vzniká aj kyselina chlorovodíková. V roztoku sa objavuje kyslé prostredie, dá sa určiť pomocou modrého lakmusu (pH menej ako 7). V tomto prípade samotná hydrolýza prebieha cez katión, pretože sa používa slabá zásada.
Uveďme ešte jeden príklad hydrolýzy pre opísaný prípad. Zvážte soľ chloridu horečnatého. Hydroxid horečnatý je slabá zásada, zatiaľ čo kyselina chlorovodíková je silná zásada. V procese interakcie s molekulami vody sa chlorid horečnatý mení na zásaditú soľ (hydroxochlorid). Hydroxid horečnatý, ktorého všeobecný vzorec je M(OH)2, je ťažko rozpustný vo vode, ale silná kyselina chlorovodíková dáva roztoku kyslé prostredie.
Aniónová hydrolýza
Ďalšia možnosť hydrolýzy je typická pre soľ, ktorá je tvorená silnou zásadou (alkáliou) a slabou kyselinou. Ako príklad pre tento prípad zvážte uhličitan sodný.
Táto soľ obsahuje silnú sodnú zásadu a slabú kyselinu uhličitú. Interakcia s molekulami vody prebieha tvorbou kyslej soli - hydrogénuhličitanu sodného, to znamená, že dochádza k hydrolýze aniónu. Okrem toho sa v roztoku tvorí hydroxid sodný, ktorý robí roztok zásaditým.
Uveďme pre tento prípad ďalší príklad. Siričitan draselný je soľ, ktorá je tvorená silnou zásadou - žieravým draslíkom, ako aj slaboukyselina sírová. V procese interakcie s vodou (pri hydrolýze) dochádza k tvorbe hydrosiričitanu draselného (soľ kyseliny) a hydroxidu draselného (zásady). Prostredie v roztoku bude zásadité, môžete to potvrdiť fenolftaleínom.
Celková hydrolýza
Soľ slabej kyseliny a slabej zásady podlieha úplnej hydrolýze. Pokúsme sa zistiť, v čom spočíva jeho zvláštnosť a aké produkty vzniknú v dôsledku tejto chemickej reakcie.
Poďme analyzovať hydrolýzu slabej zásady a slabej kyseliny pomocou sulfidu hlinitého ako príkladu. Táto soľ je tvorená hydroxidom hlinitým, ktorý je slabou zásadou, ako aj slabou kyselinou sírovou. Pri interakcii s vodou sa pozoruje úplná hydrolýza, v dôsledku ktorej sa vytvára plynný sírovodík, ako aj hydroxid hlinitý vo forme zrazeniny. Takáto interakcia sa vyskytuje v katióne aj v anióne, takže táto možnosť hydrolýzy sa považuje za úplnú.
Ako príklad interakcie tohto typu soli s vodou možno uviesť aj sulfid horečnatý. Táto soľ obsahuje hydroxid horečnatý, jej vzorec je Mg (OH) 2. Je to slabá zásada, nerozpustná vo vode. Okrem toho je vo vnútri sulfidu horečnatého kyselina hydrosulfidová, ktorá je slabá. Pri interakcii s vodou dochádza k úplnej hydrolýze (podľa katiónu a aniónu), v dôsledku ktorej vzniká hydroxid horečnatý vo forme zrazeniny a tiež sa uvoľňuje sírovodík vo forme plynu.
Ak vezmeme do úvahy hydrolýzu soli, ktorá je tvorená silnou kyselinou a silnouzáklade, treba si uvedomiť, že nevyteká. Médium v roztokoch solí, ako je chlorid sodný, dusičnan draselný, zostáva neutrálne.
Záver
Silné a slabé zásady, kyseliny tvoriace soli, ovplyvňujú výsledok hydrolýzy, reakciu média vo výslednom roztoku. Podobné procesy sú v prírode rozšírené.
Hydrolýza má osobitný význam pri chemickej premene zemskej kôry. Obsahuje sulfidy kovov, ktoré sú ťažko rozpustné vo vode. Pri ich hydrolýze vzniká sírovodík, ktorý sa v procese sopečnej činnosti uvoľňuje na zemský povrch.
Silikátové horniny pri prechode na hydroxidy spôsobujú postupnú deštrukciu hornín. Napríklad minerál ako malachit je produktom hydrolýzy uhličitanov medi.
Intenzívny proces hydrolýzy prebieha aj v oceánoch. Hydrogénuhličitany horčíka a vápnika, ktoré sa unášajú vodou, majú mierne zásadité prostredie. Za takýchto podmienok proces fotosyntézy v morských rastlinách prebieha dobre, morské organizmy sa vyvíjajú intenzívnejšie.
V oleji sú nečistoty z vody a soli vápnika a horčíka. V procese zahrievania oleja interagujú s vodnou parou. Pri hydrolýze vzniká chlorovodík, ktorého interakcia s kovom spôsobuje zničenie zariadenia.
