Տեսություն

Աղերի հիդրոլիզը:
Հիդրոլիզի ռեակցիաներն, ընդհանրապես, ջրի մասնակցությամբ ընթացող փոխանակային ռեակցիաներ են:
Աղի հիդրոլիզը աղի և ջրի մոլեկուլների միջև ընթացող իոնափոխանակային ռեակցիա է, որի հետևանքով թույլ էլեկտրոլիտի առաջացման պատճառով միջավայրում փոխվում են H+ և OH իոնների քանակները:
Մինչ թեմայի բուն քննարկմանն անցնելը վերհիշենք թթվահիմնային հայտանյութերի գույները տարբեր միջավայրերում:
 
               
թթվային
չեզոք
հիմնային
լակմուս
կարմիր
մանուշակագույն
կապույտ
մեթիլնարնջագույն
կարմիր
դեղին
դեղին
ֆենոլֆտալեին
անգույն
անգույն
մորեգույն
 
 
 
 
 
 
 
 
индикаторы.jpg      elektroltichna-disocacya-rvnyannya-stupn-konstanta-reakcyi_535.jpeg        
                                       
Կան բազմաթիվ բնական (օրինակ հաղարջը) և սինթետիկ թթվահիմնային հայտանյութեր: Կան նաև դրանց խառնուրդներից պատրաստված տարբեր ունիվերսալ հայտանյութեր, որոնք ցույց են տալիս ոչ միայն լուծույթի թթվայնությունը, այլ նաև թթվայնության չափը:
 
Sort-smorodinyi-chernoy-Spas_2b31b2ee03e45b804f4ec25509514014.jpg    Тест-полоски.jpg
   
Թեմայի քննարկումը կատարենք փորձերի արդյունքների պրոբլեմահարույց պատասխանների պարզաբանման միջոցով. դիտարկենք լակմուսի գույնը չորս տարբեր չեզոքաղերի ջրային լուծույթներում:
 
փորձի համարը
\(1\)
\(2\)
\(3\)
\(4\)
աղի բանաձևը
NaCl
KF
NH4Cl
CH3COONH4
լակմուսի գույնը
մանուշակագույն
կապույտ
կարմիր
մանուշակագույն
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ինչու՞ է կապույտ գույն KF-ի լուծույթում (գ). չէ՞ որ OH իոններ այդ աղի բաղադրությունում չկան, կամ՝ ինչու՞ է կարմիր գույն NH4Cl-ի ջրային լուծույթում (ա). չէ՞ որ H+ իոններ այդ աղի բաղադրությունում չկան:
 
main4.jpg
 
Վերհիշեենք. ցանկացած աղ կարելի է դիտել որպես հիմքի և թթվի միջև ընթացող չեզոքացման ռեակցիայի արգասիք. այդ առումով  բոլոր աղերը ստորաբաժանվում են չորս խմբի:
 
Երկրորդ աղյուսակում բերված են այդ ստորաբաժանմանը համապատասխանող օրինակներ:
 
Փորձ \(1\). NaCl-ը ուժեղ հիմքից` NaOH և ուժեղ թթվից` HCl առաջացած աղ է: Այն ջրում լուծվում և դիսոցվում է իոն-դիպոլային մեխանիզմով.
 
NaClNa++Cl. առաջանում են Na+ և Cl հիդրատացված իոններ, որոնք քիմիապես չեն փոխազդում ջրի մոլեկուլների հետ, այսինքն՝ չեն հիդրոլիզվում և H+ և OH իոնների քանակները լուծույթում չեն փոփոխվում:
Լուծելի աղերը, որոնք ուժեղ հիմքից և ուժեղ թթվից են առաջացել, ջրում չեն հիդրոլիզվում: Այդ աղերի ջրային լուծույթներն ունեն չեզոք միջավայր:
Այդպիսի աղերից են. KCl,KNO3,Na2SO4,Ba(NO3),KClO4,CaCl22 և այլն:
 
Փորձ \(2\). KF-ը ուժեղ հիմքից՝ KOH և թույլ թթվից՝ HF առաջացած աղ է: Այն ջրում լուծելիս դիսոցվում է իոն-դիպոլային մեխանիզմով.
 
KFK++F. առաջանելով K+ և F հիդրատացված իոններ:
 
Այդ փոխազդեցության հետևանքով ջրի մոլեկուլները լրացուցիչ բևեռացման են ենթարկվում,որի հետևանքով ինչ-որ չափով HOH կապ է ճեղքվում և նոր HF կապ է առաջանում (հիշի՛ր HF-ը թույլ թթու է), իսկ KOH կապ չի առաջանում  (հիշի՛ր KOH-ը ուժեղ հիմք է), լուծույթում  OH իոններ են կուտակվում, որոնք էլ պայմանավորում են միջավայրի հիմնային ռեակցիան և լակմուսի կապտելը.
 
F+HOHHF+OH
 
Այսպիսի գործընթացն անվանում են հիդրոլիզ (ջրատարրալուծում):
Ուժեղ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը ջրային լուծույթում հիդրոլիզվում են: Այդ աղերի ջրային լուծույթներում միջավայրը հիմնային է:
Այդպիսի աղերից են. NaCN,CH3COONa,KNO2,NaF,Na2S,K2SO3և այլն:
 
Փորձ \(3\). NH4Cl-ը թույլ հիմքից՝ NH4OH և ուժեղ թթվից՝ HCl առաջացած աղ է, այն, ինչպես բոլոր լուծելի աղերը, լուծվում և դիսոցվում է իոն-դիպոլային մեխանիզմով. NH4ClNH4++Cl
Առաջացած NH4+ իոնները փոխազդում են ջրի բևեռացած մոլեկուլների հետ, առաջացնելով թույլ էլեկտրոլիտ՝ NH4OH
 
NH4++HOHNH4OH+H+, իսկ Cl իոնները ջրի մոլեկուլների հետ չեն փոխազդում, միջավայրում կուտակվում են H+ իոններ, որոնք էլ պայմանավորում են միջավայրի թթվային ռեակցիան, և լակմուսը կարմրում է:
Թույլ հիմքից և ուժեղ թթվից առաջացած աղերը ջրային լուծույթում հիդրոլիզվում են: Այդ աղերի ջրային լուծույթներում միջավայրը թթվային է:
Այդպիսի աղերից են AlCl3,Al2(SO4),ZnCl2,Fe(NO3),SnCl223 և այլն:
 
Նկարում բերված են լակմուսի ձեռք բերած գույները (ա).թթվային, (բ).չեզոք և (գ).հիմնային միջավայրերում՝ համապատասխանաբար.
 
 tXnJG10p.inettools.net.rotate.image.jpg
 
Փորձ \(4\). CH3COONH4-ը թույլ հիմքից՝ NH4OH և թույլ թթվից՝  CH3COOH առաջացած աղ է, ջրային լուծույթում դիսոցվում է ըստ հետևյալ հավասարման.
 
CH3COONH4CH3COO+NH4+
 
առաջացած և՛ CH3COO, և՛ NH4+ իոնները փոխազդում են ջրի մոլեկուլների հետ.
 
CH3COO+HOHCH3COOH+OH
 
NH4++HOHNH4OH+H+
 
առաջացնելով թույլ թթու՝  CH3COOH և թույլ հիմք՝ NH4OH, սակայն արդյունքում H+ և OH իոնների էական կուտակում չի առաջանում և լակմուսի գույնը մնում է մանուշակագույն:
Թույլ հիմքից և թույլ թթվից առաջացած աղերը կրկնակի են հիդրոլիզվում, սակայն միջավայրի ռեակցիան էական չի փոփոխվում. այն որոշվում է առաջացած թույլ հիմքի և թույլ թթվի համեմատական ուժով:
Ի դեպ՝ CH3COOH-ը և NH4OH-ը գրեթե նույն ուժի թույլ էլեկտրոլիտներ են:
 
Այսպիսի աղերից են NiF2,(NH4)CO3,(CH3COO)Cu22 և այլն:
 
Աղերի հիդրոլիզը ընդունված է ներկայացնել ռեակցիաների հավասարումների հետևյալ քայլաշարով.
ա. աղի դիսոցման հավասարում
բ. աղի հիդրոլիզի կրճատ իոնային հավասարում
գ. աղի հիդրոլիզի լրիվ իոնային հավասարում
դ. աղի հիդրոլիզի մոլեկուլային հավասարում.
Օրինակ
ա. NH4ClNH4++Cl
 
բ. NH4++HOHNH4OH+H+
 
գ. NH4++HOH+ClNH4OH+H++Cl
 
դ. NH4Cl+HOHNH4OH+HCl
 
Բազմահիմն թույլ թթվից առաջացած աղերը հիդրոլիզվում են աստիճանաբար:
Սենյակային ջերմաստիճանում, որպես կանոն, հիդրոլիզն ընթանում է առաջին փուլով:
Օրինակ
Na2CO32Na++CO32CO32+HOHHCO3+OH2Na++CO32+HOHHCO3+OH+2Na+Na2CO3+HOHNaHCO3+NaOH
 
Հայտնի են աղեր, որոնք ջրային լուծույթում գոյություն չունեն, քանի որ հիդրոլիզվում են միանգամից, լրիվությամբ.
Օրինակ
Al2S3+6HOH2Al(OH)+3H2S3
 
Այսպիսի աղերից են HgF2,BaS,Cr2(SO3)3 և այլն:
Աղի հիդրոլիզի խորությունը (աստիճանը) մեծանում է աղի լուծույթը նոսրացնելիս և ջերմաստիճանը բարձրացնելիս, քանի որ աղի հիդրոլիզը ջերմակլանիչ և դարձելի գործընթաց է:
 
image002.jpg
Աղբյուրները
Լ.Ա.Սահակյան և ուրիշներ, քիմիա 9, Երևան 2015