Гидро́лиз (от др.-греч. ὕδωρ «вода» + λύσις «разложение») — это химическая реакция взаимодействия вещества с водой, в результате которой происходит разложение этого вещества и воды с образованием новых соединений (сольволиз водой).[1][2]

Гидролиз солейПравить

Гидролиз солей — разновидность реакций гидролиза, обусловленного протеканием реакций ионного обмена в растворах растворимых солей. Движущей силой процесса является взаимодействие ионов вещества с водой, приводящее к образованию слабого электролита в ионном или молекулярном виде.

Различают обратимый и необратимый гидролиз солей[3][4]:

1. Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания (гидролиз по аниону). Раствор имеет слабощелочную среду, реакция протекает обратимо.

 

 

Гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени:

 

2. Гидролиз соли сильной кислоты и слабого основания (гидролиз по катиону). Раствор имеет слабокислую среду, реакция протекает обратимо.

 

 

Гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени:

 

3. Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания. Равновесие смещено в сторону продуктов, гидролиз протекает практически полностью, так как оба продукта образуют осадок или газ:

 

 

4. Соль сильной кислоты и сильного основания не подвергается гидролизу, и раствор нейтрален. В растворе протекает следующая реакция:

 

Количественная характеристика гидролизаПравить

Степень гидролизаПравить

Под степенью гидролиза понимается отношение концентрации соли, подвергающейся гидролизу, к общему количеству концентрации растворенной соли. Обозначается как α или hгидр.

 , где  — число молей гидролизованной соли,  — общее число молей растворённой соли.

Степень гидролиза зависит от температуры и концентраций веществ участвующих в гидролизе: степень гидролиза возрастает с увеличением температуры и разбавлением раствора (увеличением концентрации воды).[4]
Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, образующие соль.

Константа гидролизаПравить

Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции, равная отношению произведения равновесных концентраций продуктов к равновесной концентрации соли с учётом стехиометрических коэффициентов. По величине константы гидролиза можно судить о полноте гидролиза: чем больше её значение, тем в большей мере протекает гидролиз.

Для реакции гидролиза соли   для которой протекает следующая реакция гидролиза:

 , где   и   — соответственно, кислота и основание, образующиеся в ходе гидролиза.

Можно записать константу гидролиза, приняв, что концентрация воды постоянна:

 

Связь константы и степени гидролизаПравить

Константа и степень гидролиза связаны соотношением:

 , где   – концентрация соли в растворе,   – степень гидролиза.

При малой степени гидролиза ( ), выражение упрощается:

 

Связь константы гидролиза с другими константами равновесияПравить

Константа гидролиза связана с ионным произведением воды и константами кислотности и основности следующим образом:

 , где  - ионное произведение воды (10-14), а   и   - константы кислотности и основности соответственно.

Гидролиз органических веществПравить

Живые организмы осуществляют гидролиз различных органических веществ в ходе реакций катаболизма при участии ферментов. Например, в ходе гидролиза при участии пищеварительных ферментов белки расщепляются на аминокислоты. А жиры на глицерин и жирные кислоты, полисахариды (например, крахмал и целлюлоза) — на моносахариды (например, на глюкозу), нуклеиновые кислоты — на свободные нуклеотиды.

При гидролизе жиров в присутствии щёлочей получают мыло; гидролиз жиров в присутствии катализаторов применяется для получения глицерина и жирных кислот. Гидролизом древесины получают этанол, а продукты гидролиза торфа находят применение в производстве кормовых дрожжей, воска, удобрений и др.

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

  1. Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. — 4-е изд., испр.. — Moskva: "Высшая школа", 2001. — С. 227. — 724 pages с. — ISBN 5-06-003363-5, 978-5-06-003363-2.
  2. Глинка Н.Л. Общая химия / под ред. А.И. Ермакова.. — М.: Интеграл-Пресс, 2003. — С. 254. — 728 с. — ISBN 5-89602-017-1.
  3. Приведённые ниже для 1 и 2 случая молекулярные уравнения имеют исключительно условный характер, поскольку вещества-электролиты в водном растворе находятся в ионном виде
  4. 1 2 Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. — 4-е изд. испр.. — М.: "Высшая школа", 2001. — С. 231. — 724 pages с. — ISBN 5-06-003363-5, 978-5-06-003363-2.

СсылкиПравить