Tuzlarning gidrolizi nima ekanligini tushunish uchun, avvalo, kislotalar va ishqorlar qanday ajralishini eslaylik.
Barcha kislotalarning umumiy tomoni shundaki, ular dissotsilanganda vodorod kationlari (H+) albatta hosil bo'ladi, barcha ishqorlar dissotsilanganda esa doimo gidroksid ionlari (OH -) hosil bo'ladi.
Shu munosabat bilan, agar eritmada u yoki bu sabablarga ko'ra H + ionlari ko'proq bo'lsa, eritmada muhitning kislotali reaktsiyasi, OH - - muhitning ishqoriy reaktsiyasi deyiladi.
Agar kislotalar va ishqorlar bilan hamma narsa aniq bo'lsa, unda tuz eritmalarida muhit qanday reaksiyaga kirishadi?
Bir qarashda, u har doim neytral bo'lishi kerak. Va haqiqatan ham, masalan, natriy sulfid eritmasida vodorod kationlari yoki gidroksid ionlarining ortiqcha miqdori qayerdan keladi? Natriy sulfidning o'zi dissotsiatsiyalanganda u yoki bu turdagi ionlarni hosil qilmaydi:
Na 2 S = 2Na + + S 2-
Ammo, masalan, natriy sulfidi, natriy xlorid, sink nitratning suvli eritmalari va elektron pH o'lchagich (muhitning kislotaliligini aniqlash uchun raqamli qurilma) bilan duch kelgan bo'lsangiz, g'ayrioddiy hodisani topasiz. Qurilma sizga natriy sulfid eritmasining pH qiymati 7 dan yuqori ekanligini ko'rsatadi, ya'ni. gidroksid ionlarining aniq ko'pligi mavjud. Natriy xlorid eritmasining muhiti neytral (pH = 7) va Zn (NO 3) 2 eritmasi kislotali bo'ladi.
Bizning taxminlarimizni qondiradigan yagona narsa - natriy xlorid eritmasi muhiti. U kutilganidek neytral bo'lib chiqdi.
Ammo natriy sulfidi eritmasidagi gidroksid ionlari va rux nitrat eritmasidagi vodorod kationlarining ortiqcha miqdori qayerdan paydo bo'lgan?
Keling, buni tushunishga harakat qilaylik. Buning uchun quyidagi nazariy fikrlarni tushunishimiz kerak.
Har qanday tuzni kislota va asosning o'zaro ta'siri mahsuloti deb hisoblash mumkin. Kislotalar va asoslar kuchli va kuchsizlarga bo'linadi. Eslatib o'tamiz, dissotsilanish darajasi 100% ga yaqin bo'lgan kislotalar va asoslar kuchli deb ataladi.
Eslatma: oltingugurt (H 2 SO 3) va fosforik (H 3 PO 4) ko'pincha o'rta kuchli kislotalar sifatida tasniflanadi, ammo gidroliz vazifalarini ko'rib chiqishda ularni zaif deb tasniflash kerak.
Zaif kislotalarning kislotali qoldiqlari suv molekulalari bilan teskari ta'sir o'tkazishga qodir, ulardan H + vodorod kationlarini olib tashlaydi. Masalan, sulfid ioni kuchsiz vodorod sulfidi kislotaning kislotali qoldig'i bo'lib, u bilan quyidagicha ta'sir qiladi:
S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -
HS - + H 2 O ↔ H 2 S + OH -
Ko'rib turganingizdek, bu o'zaro ta'sir natijasida muhitning ishqoriy reaktsiyasi uchun mas'ul bo'lgan gidroksid ionlarining ortiqcha miqdori hosil bo'ladi. Ya'ni kuchsiz kislotalarning kislotali qoldiqlari muhitning ishqoriyligini oshiradi. Bunday kislotali qoldiqlarni o'z ichiga olgan tuz eritmalari bo'lsa, ular uchun borligi aytiladi anion gidrolizi.
Kuchli kislotalarning kislotali qoldiqlari, kuchsizlardan farqli o'laroq, suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Ya'ni, ular suvli eritmaning pH qiymatiga ta'sir qilmaydi. Masalan, kuchli kislotali qoldiq bo'lgan xlorid ioni xlorid kislotasi, suv bilan reaksiyaga kirishmaydi:
Ya'ni, xlorid ionlari eritmaning pH qiymatiga ta'sir qilmaydi.
Metall kationlardan faqat kuchsiz asoslarga mos keladiganlargina suv bilan ta'sir o'tkazishga qodir. Masalan, zaif asosli sink gidroksidiga mos keladigan Zn 2+ kationi. Rux tuzlarining suvli eritmalarida quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi:
Zn 2+ + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +
Zn(OH) + + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +
Yuqoridagi tenglamalardan ko'rinib turibdiki, rux kationlarining suv bilan o'zaro ta'siri natijasida vodorod kationlari eritmada to'planib, muhitning kislotaliligini oshiradi, ya'ni pH ni pasaytiradi. Agar tuz tarkibida kuchsiz asoslarga mos keladigan kationlar bo'lsa, bu holda tuz deyiladi kationda gidrolizlanadi.
Kuchli asoslarga mos keladigan metall kationlari suv bilan o'zaro ta'sir qilmaydi. Masalan, Na + kationiga kuchli asos - natriy gidroksid mos keladi. Shuning uchun natriy ionlari suv bilan reaksiyaga kirishmaydi va eritmaning pH qiymatiga hech qanday ta'sir ko'rsatmaydi.
Shunday qilib, yuqoridagilarga asoslanib, tuzlarni 4 turga bo'lish mumkin, ya'ni hosil bo'lganlar:
1) kuchli asos va kuchli kislota;
Bunday tuzlar suv bilan o'zaro ta'sir qiluvchi kislotali qoldiqlarni ham, metall kationlarini ham o'z ichiga olmaydi, ya'ni. suvli eritmaning pH qiymatiga ta'sir ko'rsatishga qodir. Bunday tuzlarning eritmalari neytral reaksiya muhitiga ega. Ular shunday tuzlar haqida aytishadi gidrolizga uchramaydi.
Misollar: Ba(NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4 va boshqalar.
2) kuchli asos va kuchsiz kislota
Bunday tuzlarning eritmalarida faqat kislotali qoldiqlar suv bilan reaksiyaga kirishadi. chorshanba suvli eritmalar bunday tuzlar ishqoriydir, bu turdagi tuzlarga nisbatan ular shunday deyishadi anionda gidrolizlanadi
Misollar: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S va boshqalar.
3) kuchsiz asos va kuchli kislota
Bunday tuzlarda kationlar suv bilan reaksiyaga kirishadi, ammo kislotali qoldiqlar reaksiyaga kirishmaydi - tuzning kation bilan gidrolizlanishi, muhit kislotali.
Misollar: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4 va boshqalar.
4) kuchsiz asos va kuchsiz kislota.
Kislotali qoldiqlarning kationlari ham, anionlari ham suv bilan reaksiyaga kirishadi. Bunday turdagi tuzlarning gidrolizi sodir bo'ladi ham kation, ham anion yoki. Ular, shuningdek, ular bo'ysunadigan tuzlar haqida ham aytishadi qaytarilmas gidroliz.
Ularning qaytarilmas gidrolizlanishi nimani anglatadi?
Bu holda metall kationlari (yoki NH 4+) va kislotali qoldiqning anionlari suv bilan reaksiyaga kirishganligi sababli, eritmada H + ionlari ham, OH - ionlari ham paydo bo'lib, ular juda yomon dissotsiatsiyalanuvchi modda - suv (H 2 O) hosil qiladi. .
Bu esa, o'z navbatida, kuchsiz asoslar va kuchsiz kislotalarning kislotali qoldiqlaridan hosil bo'lgan tuzlarni almashinish reaktsiyalari bilan emas, balki faqat qattiq fazali sintez orqali olish yoki umuman olinmasligiga olib keladi. Masalan, alyuminiy nitrat eritmasini natriy sulfid eritmasi bilan aralashtirishda kutilgan reaksiya o‘rniga:
2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S = Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (− reaksiya bu tarzda ketmaydi!)
Quyidagi reaktsiya kuzatiladi:
2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3
Biroq, alyuminiy sulfidini alyuminiy kukunini oltingugurt bilan eritish orqali osongina olish mumkin:
2Al + 3S = Al 2 S 3
Alyuminiy sulfidni suvga qo'shganda, uni suvli eritmada olishga harakat qilgandek, qaytarilmas gidrolizga uchraydi.
Al 2 S 3 + 6H 2 O = 2Al(OH) 3 ↓ + 3H 2 S
Kimyoviy jihatdan eritmaning pH ni kislota-asos ko'rsatkichlari yordamida aniqlash mumkin.
Kislota-asos ko'rsatkichlari - rangi muhitning kislotaligiga bog'liq bo'lgan organik moddalar.
Eng keng tarqalgan ko'rsatkichlar lakmus, metil apelsin va fenolftaleindir. Litmus kislotali muhitda qizil rangga, ishqoriy muhitda ko'k rangga aylanadi. Fenolftalein kislotali muhitda rangsiz, ishqoriy muhitda qip-qizil rangga aylanadi. Metil apelsin kislotali muhitda qizil rangga, ishqoriy muhitda esa sariq rangga aylanadi.
Laboratoriya amaliyotida ko'pincha bir qator ko'rsatkichlar aralashtiriladi, ular aralashmaning rangi pH qiymatlarining keng diapazonida o'zgarishi uchun tanlanadi. Ularning yordami bilan siz eritmaning pH qiymatini bir aniqlik bilan aniqlashingiz mumkin. Bunday aralashmalar deyiladi universal ko'rsatkichlar.
Maxsus qurilmalar - pH o'lchagichlar mavjud bo'lib, ular yordamida siz 0 dan 14 gacha bo'lgan oraliqdagi eritmalarning pH qiymatini 0,01 pH birliklari aniqligi bilan aniqlashingiz mumkin.
Tuzlarning gidrolizi
Ba'zi tuzlar suvda eritilganda suvning dissotsilanish jarayonining muvozanati buziladi va shunga mos ravishda muhitning pH qiymati o'zgaradi. Buning sababi shundaki, tuzlar suv bilan reaksiyaga kirishadi.
Tuzlarning gidrolizi – erigan tuz ionlarining suv bilan kimyoviy almashinuv o'zaro ta'siri, zaif dissotsiatsiyalanuvchi mahsulotlar (kuchsiz kislotalar yoki asoslar molekulalari, kislota tuzlari anionlari yoki asosiy tuzlarning kationlari) hosil bo'lishiga olib keladi va muhitning pH qiymatining o'zgarishi bilan birga keladi.
Tuzni hosil qiluvchi asoslar va kislotalarning tabiatiga qarab gidroliz jarayonini ko'rib chiqamiz.
Kuchli kislotalar va kuchli asoslardan (NaCl, kno3, Na2so4 va boshqalar) hosil bo'lgan tuzlar.
Aytaylik Natriy xlorid suv bilan reaksiyaga kirishganda, gidroliz reaktsiyasi sodir bo'lib, kislota va asos hosil qiladi:
NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl
Ushbu o'zaro ta'sirning tabiati haqida to'g'ri tasavvurga ega bo'lish uchun, ushbu tizimdagi yagona zaif dissotsiatsiyalanuvchi birikma suv ekanligini hisobga olib, reaktsiya tenglamasini ion shaklida yozamiz:
Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -
Tenglamaning chap va o'ng tomonidagi bir xil ionlarni bekor qilganda, suvning dissotsilanish tenglamasi qoladi:
H 2 O ↔ H + + OH -
Ko'rib turganingizdek, suvdagi tarkibiga nisbatan eritmada ortiqcha H + yoki OH - ionlari mavjud emas. Bundan tashqari, boshqa zaif dissotsiatsiyalanuvchi yoki kam eriydigan birikmalar hosil bo'lmaydi. Bundan biz shunday xulosaga kelamiz kuchli kislotalar va asoslardan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchramaydi va bu tuzlar eritmalarining reaktsiyasi suvdagi kabi neytraldir (pH = 7).
Gidroliz reaktsiyalari uchun ion-molekulyar tenglamalarni tuzishda quyidagilar zarur:
1) tuz dissotsilanish tenglamasini yozing;
2) kation va anionning tabiatini aniqlang (kuchsiz asosning kationini yoki kuchsiz kislota anionini toping);
3) suv kuchsiz elektrolit ekanligini va tenglamaning har ikki tomonida zaryadlar yig’indisi bir xil bo’lishi kerakligini hisobga olib, reaksiyaning ion-molekulyar tenglamasini yozing.
Kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuzlar
(Na 2 CO 3 , K 2 S,CH 3 COONa Va va boshqalar. .)
Natriy asetatning gidroliz reaktsiyasini ko'rib chiqing. Eritmadagi bu tuz ionlarga parchalanadi: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;
Na + kuchli asosning kationi, CH 3 COO - kuchsiz kislotaning anionidir.
Na + kationlari suv ionlarini bog'lay olmaydi, chunki kuchli asos bo'lgan NaOH ionlarga butunlay parchalanadi. Kuchsiz sirka kislotasi anionlari CH 3 COO - vodorod ionlarini bir oz dissotsilangan sirka kislota hosil qilish uchun bog'laydi:
CH 3 COO - + HON ↔ CH 3 COOH + OH -
Ko'rinib turibdiki, CH 3 COONa gidrolizlanishi natijasida probirkada ortiqcha gidroksid ionlari hosil bo'lib, muhitning reaksiyasi ishqoriy holga kelgan (pH > 7).
Shunday qilib, biz shunday xulosa qilishimiz mumkin kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil boʻlgan tuzlar anionda gidrolizlanadi ( An n - ). Bunda tuz anionlari H ionlarini bog'laydi + , va OH ionlari eritmada to'planadi - , bu ishqoriy muhitni keltirib chiqaradi (pH>7):
An n - + HOH ↔ Xan (n -1)- + OH - , (n=1 da HAn hosil bo'ladi - kuchsiz kislota).
Ikki va uch asosli kuchsiz kislotalar va kuchli asoslardan hosil bo'lgan tuzlarning gidrolizi bosqichma-bosqich boradi.
Kaliy sulfidning gidrolizlanishini ko'rib chiqamiz. K 2 S eritmada dissotsilanadi:
K 2 S ↔ 2K + + S 2- ;
K + - kuchli asosning kationi, S 2 - kuchsiz kislotaning anioni.
Kaliy kationlari gidroliz reaktsiyasida qatnashmaydi, faqat kuchsiz gidrosulfid anionlari suv bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bu reaksiyada birinchi bosqichda kuchsiz dissotsilanuvchi HS - ionlarining hosil bo'lishi, ikkinchi bosqichda esa kuchsiz H 2 S kislota hosil bo'ladi:
1-bosqich: S 2- + HOH ↔ HS - + OH - ;
2-bosqich: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH -.
Gidrolizning birinchi bosqichida hosil bo'lgan OH ionlari keyingi bosqichda gidrolizlanish ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradi. Natijada amaliy ahamiyati odatda faqat birinchi bosqichda sodir bo'ladigan jarayonga ega bo'lib, bu, qoida tariqasida, oddiy sharoitda tuzlarning gidrolizlanishini baholash bilan chegaralanadi.
Darsning uslubiy ishlanmasi
"Suvli eritma muhiti"
Maqsad: elektrolitlarning suvli eritmalari muhitini va uni sifat jihatidan tahlil qilish usullarini o'rganishda talabalarning ilmiy-tadqiqot malakasini shakllantirish.
Vazifalar:
- Talabalarda suvli eritmalarning muhit turlari (kislotali, neytral, ishqoriy) haqida tasavvur hosil qilish;
- "Ko'rsatkichlar" tushunchasini va ko'rsatkichlarning asosiy turlarini (lakmus, fenolftalein, metil apelsin) ko'rib chiqing;
- Turli muhitlarda ko'rsatkichlar rangidagi o'zgarishlarni o'rganish;
- Kimyoviy tajriba davomida eritmaning kislotali va ishqoriy muhitini aniqlash uchun eng maqbul ko'rsatkichni aniqlang;
- Eritma muhiti va pH qiymati o'rtasidagi munosabatni tahlil qilish;
- Talabalarda universal ko'rsatkich bilan ishlash ko'nikmalarini shakllantirish;
- Ba'zi o'simliklar (xususan, qizil karam) sharbatlari rangining eritma muhitiga bog'liqligini aniqlash.
Shakl: dars - tadqiqot. Ushbu shakl muayyan mavzuni o'rganishda kimyoviy tadqiqotlarning barcha bosqichlarini taqlid qilish imkonini beradi.
Ushbu dars muammoli usul va kimyoviy tajribani uyg'un ravishda birlashtirib, ilgari surilgan gipotezalarni isbotlash yoki rad etish vositasi bo'lib xizmat qiladi.
Darsdagi faoliyatning etakchi shakli - bu butun sinf uchun kengroq ma'lumot olishga qaratilgan bir xil yoki turli xil vazifalarni (variantlarga ko'ra) bajaradigan talabalarning juftlik yoki guruhlardagi mustaqil ishi.
Uslubiy izohlar kursiv bilan yoziladi.
Tashkilot momenti. I bosqich - motivatsion
Hayrli kun! Atrofimizdagi dunyo tuzilishi va xususiyatlariga ko'ra turli xil moddalarga to'la. Ularni bilish o'zimizni bilishimizga imkon beradi.
O'rganishning eng maqbul va keng qamrovli usuli tadqiqotdir. Bugun men o'zimizni talaba va o'qituvchi sifatida emas, balki jiddiy laboratoriya xodimlari, tajribali kimyo tadqiqotchilari sifatida tasavvur qilishga taklif qilaman. (O'yin texnologiyasi) Slayd № 1
Birinchidan, sizga hamkasblarimdan biri tomonidan berilgan savolni so'rayman: "Qadimgi Karfagen va zamonaviy Gollandiyaning umumiyligi nimada?" ( muammoli ta'lim) (Javob variantlarini muhokama qilish)
Darhaqiqat, u va boshqa davlat uchun umumiy bo'lgan ekologik muammolar umumiydir.
Tarixiy ma'lumotnoma:O'z vaqtida Karfagen O'rta Yer dengizidagi hukmronligini himoya qilgan juda qudratli davlat edi. Uchinchi Puni urushi natijasida yarim million aholisi bo'lgan shahar butunlay vayron bo'ldi va omon qolgan aholi qullikka sotildi. Rimliklar: "Karthago delendam esse!" ("Karfagen yo'q qilinishi kerak!").Slayd № 2
Shahar joylashgan joy tuz bilan qoplangan edi. Hech kim zamonaviy Gollandiyani tuz bilan qoplamaydi, ammo bu davlat global miqyosga qarshi faol kurashmoqda ekologik muammolar, jumladan, suv toshqinlari natijasida yuzaga kelganlar. (fanlararo aloqalar)
Muammoli savol:
Sizningcha, Yegoryevskda ekologik muammolar bormi? Qaysi?
(Tuproqning ifloslanishi, suv havzalarining, atmosferaning ifloslanishi, ko'chalarda ko'p axlat va boshqalar)
Eng muhim muammolardan biri busuvning tozaligi muammosi. Suv suv ta'minoti tizimiga uni katta chuqurlikdan ko'taradigan nasos stantsiyalaridan, artezian quduqlaridan kiradi. Ammo bir vaqtlar Vysokoye qishlog'ida (Yegoryevsk paydo bo'lgan joyda) suv manbai Guslitsa daryosi edi. Slayd № 3
Keling, Guslitsa daryosidan suvning zamonaviy namunasini ko'rib chiqaylik. Rangni, shaffoflikni, hidni, to'xtatilgan zarrachalar mavjudligini baholang.
Ushbu tahlil usullarining barchasi tegishliorganoleptik.Kontseptsiya nomini tushuntiring. (Ya'ni ular inson sezgilari yordamida amalga oshiriladi).
O'ylash uchun savol:Faqat organoleptik usullar natijalariga asoslanib, suv namunalarining ekologik tozaligi haqida xulosa chiqarish mumkinmi?
(Bu mumkin emas. Suvda biz ko'rmaydigan zarrachalar bo'lishi mumkin - tashqi tomondan ko'rinmas).
Biz yetib keldik muammoga : Eritmada ko'rinmas zarrachalar mavjudligini qanday aniqlash mumkin? (muammolarga asoslangan ta'lim)
II bosqich - muammoni hal qilish
Maqsad bizning bugungi tadqiqotimiz: suvli eritmalarni (ya'ni ulardagi turli zarrachalarning tarkibini) sifatli tahlil qilishning ba'zi usullarini o'rganish. Qanday usullardan foydalanishingiz mumkin?
(Kimyoviy reaktsiyalar amalga oshirilishi mumkin -sifatli reaktsiyalar, eritmada ma'lum zarralar mavjudligini isbotlash.)
Yoki siz maxsus moddalardan foydalanishingiz mumkin - ko'rsatkichlar.
O'ylash uchun savol:Siz biologiya, fizika va boshqa kurslardan ko'rsatkichlar bilan tanishsiz akademik fanlar. Sizningcha, kimyoda “indikator” atamasi nimani anglatadi?
Slayddagi ta'rifni tuzatish: Slayd raqami 4
Ko'rsatkich eritma muhitiga qarab rangini o'zgartiruvchi moddadir.
O'ylash uchun savol:Ushbu ta'rifda hamma narsani tushunasizmi?
(“Echim muhiti” nima? Uning qanday turlari mavjud?) Bu Mavzu Bizning bugungi darsimiz, buni daftaringizga yozing:
« Suvli eritma muhiti ».
Mantiqning buyuk fani suvli eritmalardagi muhit turlarini aniqlashga yordam beradi!... va noorganik birikmalar sinflarini bilish.
Men tegishli savollarga javob berish orqali birinchi mantiqiy zanjirni qurishni taklif qilaman:
- Formulalari bo'lgan moddalar qaysi sinfga kiradi: HCl, H 2 SO 4, HNO 3, H 2 S? (kislotalar) Slayd № 5
- Dissotsilanish jarayonida eritmada qanday kationlar hosil bo'ladi bu sinfdan ulanishlar? (vodorod kationlari)
Nitrat kislotaning dissotsilanish tenglamasini doskaga yozing
HNO 3 → H + + NO 3 -
Maslahat: Bu holda eritma muhitining nomi tegishli birikmalar sinfining nomidan kelib chiqadi ( kislotali muhit).
- Formulalar bilan ifodalangan birikmalar uchun quyidagi mantiqiy zanjirni tuzing: NaOH, Ca(OH) 2, KOH, Ba(OH) 2 . (asoslar, ishqorlar) Slayd № 6
Doskaga bariy gidroksidning to‘liq dissotsilanish tenglamasini yozing
Ba(OH) 2 → Ba 2+ + 2OH -
Maslahat: Bazalarning tasnifini unutmang! Suvli eritmadagi barcha asoslar ionlarga parchalanadimi? Muhitning nomi eriydigan asoslar nomidan kelib chiqadi. (ishqoriy)
- Quyidagi moddalar qaysi sinfga kiradi: kaliy sulfat, bariy xlorid, kaltsiy nitrat? (tuz). Slayd № 7 K 2 SO 4, BaCl 2, Ca(NO 3) 2
- Bu birikmalar suvda eritilganda eritmaning kislotali yoki ishqoriy xususiyatini tavsiflovchi zarrachalar hosil bo'ladimi? (shakllanmagan)
Kaliy sulfatning dissotsilanish tenglamasini doskaga yozing
K 2 SO 4 → 2K + + SO 4 2-
Maslahat: Muhitning nomi vodorod kationlari va gidroksoguruh anionlarining yo'qligidan kelib chiqqan. (neytral)
Keling, muhitlar uchun tasniflash sxemasini tuzamiz Doskadagi sxema(hamkorlik pedagogikasi)
SUVLI ERITMALAR MUHITI
_______________ ________________
___________________
(ko'zlar uchun mashq)
Shunday qilib, biz suvli eritma muhitining uchta turi (kislotali, neytral va ishqoriy) mavjudligini aniqladik.
Biz darsning boshida muhokama qilgan ko'rsatkichlar suv muhitining kislotalilik darajasini o'lchashga yordam beradi.
Ko'rsatkichlar - bu eritma muhitiga qarab rangini o'zgartiradigan moddalar.
Ko'rsatkichlar boshqacha. Bugun biz uchta asosiy narsa bilan tanishamiz:ko'k lakmus, metil apelsin va fenolftalein.
Ularning har biri eritma muhitiga qarab rangini har xil o'zgartiradi, shuning uchun bizning vazifamiz har bir yechim muhiti uchun eng maqbul ko'rsatkichni tanlashdir.
Keling, ishlash uchun jadval tuzamiz: Slayd № 9
|
Metil apelsin |
Fenolftalein |
||
|
Kislota eritmasi |
|||
|
Ishqoriy eritma |
|||
|
Tuz eritmasi |
Uchta probirkaga 2-3 ml xlorid kislota eritmasidan quying. Ularning har biriga 1 tomchidan indikator qo'shing (No1 probirkada - metil apelsin, 2-probirkada - fenolftalein, No3 probirkada - ko'k lakmus).
Kuzatilgan o'zgarishlarni daftaringizga yozib oling.
Mashq: Suvli eritmaning kislotaliligini aniqlash uchun foydalanish uchun eng qulay bo'lgan indikator nomini belgilang!
Uchta probirkaga 2-3 ml natriy gidroksid eritmasidan quying. Ularning har biriga 1 tomchidan indikator qo'shing (No1 probirkada - metil apelsin, 2-probirkada - fenolftalein, No3 probirkada - ko'k lakmus).
Rang o'zgarishini kuzating. Kuzatilgan o'zgarishlarni daftarga yozib oling
Mashq: Suvli eritmaning ishqoriy muhitini aniqlash uchun foydalanish uchun eng qulay bo'lgan indikator nomini belgilang!
Eksperimental natijalarni muhokama qilish. Jadvalni daftarda (talabalar) va slaydda (o'qituvchi) to'ldirish.(hamkorlik pedagogikasi)
Xulosalarni shakllantirish:Kislotali muhitda metil apelsin rangi qizil rangga aylanadi, lakmus qizil rangga aylanadi, fenolftalein rangini o'zgartirmaydi. Shuning uchun eritmaning kislotali muhitini aniqlash uchun eng maqbul ko'rsatkich hisoblanadimetil apelsin.
Ishqoriy muhitda metil apelsin rangi sariq rangga, lakmus ko'k rangga, fenolftalein esa qip-qizil rangga aylanadi. Shuning uchun ishqoriy muhitni aniqlash uchun eng maqbul ko'rsatkich hisoblanadifenolftalein.
Siz yangi bilimlar bilan qurollangansiz. Endi siz suv namunasi muhitini o'rgana olasizmi?
Optimal ko'rsatkichlar yordamida suv namunasining muhitini aniqlashga harakat qiling, faqat buning uchun kimyoviy stakandagi sinov suvining oz miqdorini uchta toza probirkaga quying va har biriga tegishli indikatorni (fenolftalein, metil apelsin) qo'shing.
Eritmalardagi indikatorlar rangidagi sezilarli o'zgarishlarni kuzatasizmi? (Yo'q).
Qanday farazlarni ilgari sura olasiz?
- Eritma muhiti juda kislotali yoki juda gidroksidi emas, shuning uchun indikatorlar farqni aniqlay olmaydi.
- O'rta neytral, shuning uchun indikatorlarning rangi o'zgarmaydi.
Haqiqatan ham, eritma muhitining xarakteristikalari doirasi juda keng: kuchli kislotalilikdan kuchli ishqoriygacha.
U 0 dan 14 gacha bo'lgan birliklarda ifodalanadi, ular pH qiymati (pH) deb ataladi -pH qiymati.(ilg'or o'rganish)
pH qiymati– eritmadagi vodorod kationlarining tarkibini tavsiflovchi qiymat. Aniq universal ko'rsatkichlar mavjud.Slayd № 10
Kengaytirilgan o'rganish. Ilmiy nuqtai nazardan, pH salbiy hisoblanadi o'nlik logarifm eritmadagi vodorod ionlarining konsentratsiyasi. Hozirgacha siz uchun tushunarsiz so'zlar juda ko'p, ammo 11-sinfda biz ushbu miqdorni o'rganishga qaytamiz va uni o'sha vaqtgacha ega bo'lgan bilim nuqtai nazaridan batafsilroq ko'rib chiqamiz.
Daftarda topshiriq:
Olingan ma'lumotlardan foydalanib, pH qiymati va eritma muhiti o'rtasidagi munosabatni aniqlang. Xulosalaringizni daftaringizga yozing.
Xulosa:
pH > 7 da eritma muhiti ishqoriy
pH = 7 da eritma muhiti neytral
pH darajasida< 7 среда раствора nordon
PH qiymatini aniqlash va eritma muhitini aniqroq aniqlash uchun turli xil usullar mavjud: kislota-asos titrlash, elektromotor kuchni (EMF) o'lchash yoki universal indikator qog'ozidan foydalanish.
Universal indikator qog'ozini stakandagi suv namunasiga soling.
Unda olingan rangni pH rang shkalasi bilan solishtiring.
O'ylash uchun savol: Sizga berilgan namunaning yechim muhiti qanday?
Bu, albatta, kuch (zaif, kuchli) bo'yicha vosita turini ko'rsatishga arziydi.
Muammoli savol: Xo'sh, endi sizga berilgan suv namunasining ekologik holati haqida xulosa chiqara olasizmi?
(Yo'q. Atrof-muhit standartlarini bilmasligimiz sababli, namunalarimizni nima bilan solishtirishni bilmaymiz).
Siz berilgan namunalarning kislotalilik darajasini ba'zi eritmalar uchun an'anaviy pH qiymatlari shkalasi bilan solishtirishingiz mumkin.
Slaydda pH qiymatlari shkalasi tuziladi Slayd № 11
Muammoli masalalar:
- Sizningcha, oshqozon yarasi bo'lganlarga qanday suyuqliklar tavsiya etilmaydi? Nega?
(Barcha zaif va kuchli kislotali eritmalar (qahva, limon, olma, pomidor sharbati, Coca-Cola) ortiqcha kislotalilik tufayli oshqozon yarasi kasalligining kuchayishiga olib kelishi mumkin).
- Sizningcha, uy bekalari stakan yuvish uchun suvga qo'shadigan ammiak va biz qo'l yuvish uchun ishlatadigan sovun o'rtasida qanday umumiylik bor?
(Sovun eritmasi ham, ammiak ham gidroksidi bo'lib, kirni olib tashlashga yordam beradi.)Slayd № 12
Muammoli savol:Ba'zan biz uyda yechim muhitini aniqlashimiz kerak. Lekin qo'limda universal indikator qog'ozim yo'q. Nima qilish kerak? (muammolarga asoslangan ta'lim)
Ma `lumot: Ma'lum bo'lishicha, ba'zi sabzavotlar va mevalar ko'rsatkich qobiliyatiga ega. Ularda pH-sezgir pigment (antosiyanin) mavjud.
Bular quyuq ko'k mevalar, siyohrang: lavlagi, böğürtlen, qora smorodina, gilos, qora uzum, shu jumladan qizil karam.
Ma `lumot: Uyda siz indikator qog'ozlarini tayyorlashingiz mumkin.
Qizil karam sharbatini oling va u bilan filtr qog'ozining bir qismini namlang. Barglarni quritishga ruxsat berish kerak. Shundan so'ng, filtr qog'ozini ingichka chiziqlar bilan kesib oling.Ko'rsatkich qog'ozlari tayyor!Sizga muvaffaqiyatli tajribalar! (insoniy-shaxsiy)
III bosqich. Tadqiqotning yakuniy bosqichi:
Biz tadqiqotimizning oxiriga yaqinlashmoqdamiz. Ilgari siz suv namunalarining kislotalik standartiga muvofiqligi to'g'risida xulosa chiqarish uchun biz egalik qilishimiz kerakligini aytdingiz. foydali ma'lumotlar jahonda va mamlakatimizda amaldagi sanitariya-gigiyena me’yorlari haqida.
Foydali ma'lumot:Markazlashtirilgan ichimlik suvi taʼminoti tizimlarining suv sifatiga qoʻyiladigan gigienik talablarga (SanPiN 2.1.4.559-96) muvofiq ichimlik suvi quyidagi qoidalarga muvofiq zararsiz boʻlishi kerak. kimyoviy tarkibi va qulay organoleptik xususiyatlarga ega.
uchun pH qiymati ichimlik suvi 6-9 birlik me'yorga to'g'ri kelishi kerak, suv omborlari uchun 6,5 - 8,5.Tadqiqotchilar kislotali muhit gidroksidiga qaraganda suv hayoti uchun ayniqsa halokatli ekanligini aniqladilar. Suv o'simliklarida suvning kislotaliligining oshishi birinchi navbatda kaltsiy almashinuvining buzilishiga va hujayra membranalarining shakllanishiga, ularning bo'linishiga, shuningdek, fotosintez reaktsiyasining borishiga ta'sir qiladi.
Uchun suv havzalari va ichimlik suvi, nitratlar miqdori 45 mg/l dan, fosfatlar - 3,5 mg/l dan oshmasligi kerak. Nitrat va fosfat ionlari suv havzalarining o'simliklar bilan ko'payishiga hissa qo'shib, planktonlarning o'sishiga olib keladi. Bu, o'z navbatida, o'ladi va katta miqdordagi kislorodni o'zlashtiradi, suvni o'z-o'zini tozalash qobiliyatidan mahrum qiladi. Nitratlar odamlar va suv hayoti uchun zaharli bo'lishi mumkin.
Suvdagi temir miqdorining ortishi jigarda temirning cho'kishiga olib keladi va alkogolizmga qaraganda ancha zararli. Suvdagi temirning maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasi 0,3 mg / l ni tashkil qiladi. (sog'liqni saqlashni tejaydigan texnologiyalar)
III. Reflektsiya Muhokama uchun masalalar:
- Tekshirilayotgan suvning pH qiymati normaga mos keladimi?
- Qaysi preparatlarda eritma kislotali eritmaga ega?
- Qaysi preparatlarda eritma ishqoriy hisoblanadi?
- Bunday muhitda ko'rsatkichlar qanday rangni o'zgartiradi?
Asosiy savol:
Sizningcha, shu paytgacha olingan suv namunalarining sifati toʻgʻrisidagi maʼlumotlar uning ekologik jihatdan yaroqliligi va tozaligi toʻgʻrisida yakuniy xulosa chiqarish uchun yetarlimi? (Etarli emas. Toʻliq sifat tahlili undagi turli zarrachalar – ionlar) tarkibi bo'yicha).
Xulosa: tadqiqotdan to'liq va to'g'ri xulosa chiqarish uchun mavzuni uzoq vaqt va mashaqqatli o'rganishingiz kerak.
D.Z. 28-band, masalan. № 2,3 46-bet
Tuzlarning gidrolizi. Suvli eritma muhiti: kislotali, neytral, ishqoriy
Nazariyaga ko'ra elektrolitik dissotsiatsiya, suvli eritmada erigan zarralar suv molekulalari bilan o'zaro ta'sir qiladi. Bunday o'zaro ta'sir gidroliz reaktsiyasiga olib kelishi mumkin (yunonchadan. gidro- suv, lizis- parchalanish, parchalanish).
Gidroliz - bu moddaning suv bilan metabolik parchalanish reaktsiyasi.
Gidrolizga uchraydi turli moddalar: noorganik - tuzlar, metall karbidlari va gidridlari, metall bo'lmagan galogenidlar; organik - haloalkanlar, efirlar va yog'lar, uglevodlar, oqsillar, polinukleotidlar.
Tuzlarning suvli eritmalari mavjud turli ma'nolar pH va har xil turdagi muhit - kislotali ($pH 7$), neytral ($pH = 7$). Bu suvli eritmalardagi tuzlarning gidrolizlanishi mumkinligi bilan izohlanadi.
Gidrolizning mohiyati almashinuvga tushadi kimyoviy o'zaro ta'sir suv molekulalari bilan tuzning kationlari yoki anionlari. Ushbu o'zaro ta'sir natijasida biroz ajraladigan birikma (zaif elektrolit) hosil bo'ladi. Va suvli tuz eritmasida ortiqcha bo'sh ionlar $H^(+)$ yoki $OH^(-)$ paydo bo'ladi va tuz eritmasi mos ravishda kislotali yoki ishqoriy bo'ladi.
Tuzlarning tasnifi
Har qanday tuzni asosning kislota bilan reaktsiyasi mahsuloti deb hisoblash mumkin. Masalan, tuz $KClO$ kuchli asos $KOH$ va kuchsiz kislota $HClO$ tomonidan hosil bo'ladi.
Asos va kislota kuchiga qarab, tuzlarning to'rt turini ajratish mumkin.
Keling, har xil turdagi tuzlarning eritmadagi xatti-harakatlarini ko'rib chiqaylik.
1. Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil boʻlgan tuzlar.
Masalan, tuz kaliy siyanidi $KCN$ kuchli asos $KOH$ va kuchsiz kislota $HCN$ tomonidan hosil bo'ladi:
$(KOH)↙(\text"kuchli mono kislotali asos")←KCN→(HCN)↙(\text"zaif monokislota")$
1) suv molekulalarining ozgina qaytariladigan dissotsiatsiyasi (juda zaif amfoter elektrolit), uni tenglama bilan soddalashtirish mumkin.
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$
$KCN=K^(+)+CN^(-)$
Bu jarayonlarda hosil boʻlgan $N^(+)$ va $CN^(-)$ ionlari bir-biri bilan oʻzaro taʼsirlashib, kuchsiz elektrolit - gidrosiyan kislotasi $HCN$ molekulalariga, gidroksid esa $ON^(-) molekulalariga bogʻlanadi. $ ion eritmada qoladi va shu bilan uning ishqoriy muhitini aniqlaydi. Gidroliz $CN^(-)$ anionida sodir bo'ladi.
Keling, davom etayotgan jarayonning (gidroliz) to'liq ionli tenglamasini yozamiz:
$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$
Bu jarayon teskari, va kimyoviy muvozanat chapga siljigan (boshlang'ich moddalar hosil bo'lishi tomon), chunki suv gidrosiyan kislotasiga qaraganda ancha zaif elektrolitdir $HCN$.
$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$
Tenglama shuni ko'rsatadi:
a) probirkada erkin gidroksid ionlari $OH^(-)$ bo'lib, ularning konsentratsiyasi toza suvdagidan ko'proq, shuning uchun tuz eritmasi $KCN$ ishqoriy muhit($pH > 7$);
b) $CN^(-)$ ionlari suv bilan reaksiyaga kirishadi, bu holda ular shunday deyishadi anion gidrolizi. Suv bilan reaksiyaga kirishadigan anionlarning boshqa misollari:
$Na_2CO_3$ natriy karbonatning gidrolizlanishini ko'rib chiqamiz.
$(NaOH)↙(\text"kuchli mono kislotali asos")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"zaif ikki asosli kislota")$
Tuzning gidrolizi $CO_3^(2-)$ anionida sodir bo'ladi.
$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$
$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$
Gidroliz mahsulotlari - kislotali tuz$NaHCO_3$ va natriy gidroksid $NaOH$.
Natriy karbonatning suvli eritmasi muhiti ishqoriydir ($pH > 7$), chunki eritmadagi $OH^(-)$ ionlarining konsentratsiyasi ortadi. Kislota tuzi $NaHCO_3$ ham gidrolizga duchor bo'lishi mumkin, bu juda kichik darajada sodir bo'ladi va e'tiborsiz qolishi mumkin.
Anion gidrolizi haqida bilib olganlaringizni umumlashtirish uchun:
a) anionga ko'ra, tuzlar, qoida tariqasida, teskari gidrolizlanadi;
b) bunday reaksiyalarda kimyoviy muvozanat kuchli chapga siljiydi;
v) o'xshash tuzlarning eritmalarida muhitning reaksiyasi ishqoriy ($pH > 7$);
d) kuchsiz ko`p asosli kislotalar hosil qilgan tuzlarning gidrolizlanishi natijasida kislotali tuzlar hosil bo`ladi.
2. Kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar.
Ammoniy xlorid $NH_4Cl$ gidrolizini ko'rib chiqamiz.
$(NH_3·H_2O)↙(\text"zaif monokislota asos")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"kuchli monokislota")$
Suvli tuz eritmasida ikkita jarayon sodir bo'ladi:
1) suv molekulalarining ozgina qaytariladigan dissotsiatsiyasi (juda zaif amfoter elektrolit), uni tenglama bilan soddalashtirish mumkin:
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$
2) tuzning to'liq dissotsiatsiyasi (kuchli elektrolit):
$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$
Olingan $OH^(-)$ va $NH_4^(+)$ ionlari bir-biri bilan oʻzaro taʼsirlashib, $NH_3·H_2O$ (zaif elektrolit) hosil qiladi, $H^(+)$ ionlari esa eritmada qoladi va uning eng kislotali muhit.
Gidroliz uchun to'liq ion tenglamasi:
$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3·H_2O$
Jarayon teskari bo'lib, kimyoviy muvozanat boshlang'ich moddalar hosil bo'lishiga qarab siljiydi, chunki suv $N_2O$ ammiak gidratiga qaraganda ancha kuchsiz elektrolit $NH_3·H_2O$.
Gidroliz uchun qisqartirilgan ion tenglamasi:
$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3·H_2O.$
Tenglama shuni ko'rsatadi:
a) probirkada erkin vodorod ionlari $H^(+)$ bo'lib, ularning konsentratsiyasi toza suvdagidan ko'proq, shuning uchun tuz eritmasi kislotali muhit($pH
b) ammoniy kationlari $NH_4^(+)$ suv bilan reaksiyaga kirishadi; bu holatda ular kelyapti, deyishadi kation bilan gidrolizlanadi.
Ko'paytiriladigan zaryadlangan kationlar ham suv bilan reaksiyaga kirishishi mumkin: ikki marta zaryadlangan$M^(2+)$ (masalan, $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), ishqoriy tuproq metallari kationlaridan tashqari, uchta zaryadlovchi$M^(3+)$ (masalan, $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$).
$Ni(NO_3)_2$ nikel nitratining gidrolizlanishini ko'rib chiqamiz.
$(Ni(OH)_2)↙(\text"zaif diatsid asos")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"kuchli monobazik kislota")$
Tuzning gidrolizi $Ni^(2+)$ kationida sodir bo'ladi.
Gidroliz uchun to'liq ion tenglamasi:
$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$
Gidroliz uchun qisqartirilgan ion tenglamasi:
$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$
Gidroliz mahsulotlari - asosiy tuz$NiOHNO_3$ va azot kislotasi $HNO_3$.
Nikel nitratning suvli eritmasi muhiti kislotali ($rN
$NiOHNO_3$ tuzining gidrolizi juda kam darajada sodir bo'ladi va uni e'tiborsiz qoldirish mumkin.
Kationik gidroliz haqida bilib olganlaringizni umumlashtirish uchun:
a) kationga ko'ra, tuzlar, qoida tariqasida, teskari gidrolizlanadi;
b) reaksiyalarning kimyoviy muvozanati kuchli chapga siljigan;
v) bunday tuzlarning eritmalarida muhitning reaksiyasi kislotali (pH
d) kuchsiz poli kislotali asoslar hosil qilgan tuzlarning gidrolizlanishi natijasida asosli tuzlar hosil bo ladi.
3. Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil boʻlgan tuzlar.
Bunday tuzlar ham kationning, ham anionning gidrolizlanishiga duchor bo'lishi siz uchun aniq.
Kuchsiz asos kationi suv molekulalaridan $OH^(-)$ ionlarini bogʻlab, hosil qiladi zaif poydevor; kuchsiz kislotaning anioni suv molekulalaridan $H^(+)$ ionlarini bogʻlab, hosil qiladi zaif kislota. Bu tuzlar eritmalarining reaksiyasi neytral, kuchsiz kislotali yoki ozgina ishqoriy bo`lishi mumkin. Bu gidroliz natijasida hosil bo'lgan ikkita kuchsiz elektrolitlar - kislota va asosning dissotsilanish konstantalariga bog'liq.
Masalan, ikkita tuzning gidrolizlanishini ko'rib chiqing: ammoniy asetat $NH_4(CH_3COO)$ va ammoniy formati $NH_4(HCOO)$:
1) $(NH_3·H_2O)↙(\text"zaif monokislota asos")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"kuchli monobazik kislota");$
2) $(NH_3·H_2O)↙(\text"zaif monokislota asos")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"zaif bir asosli kislota").$
Bu tuzlarning suvdagi eritmalarida kuchsiz asosning $NH_4^(+)$ kationlari gidroksi ionlari $OH^(-)$ bilan oʻzaro taʼsir qiladi (esda tutingki, suv $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$ dissotsilanadi. ), va anionlar kuchsiz kislotalar $CH_3COO^(-)$ va $HCOO^(-)$ $N^(+)$ kationlari bilan oʻzaro taʼsirlanib, kuchsiz kislotalar molekulalarini - sirka $CH_3COOH$ va formik $HCOOH$ hosil qiladi.
Gidrolizning ionli tenglamalarini yozamiz:
1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3·H_2O;$
2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3·H_2O+HCOOH.$
Bunday hollarda gidroliz ham teskari bo'ladi, lekin muvozanat gidroliz mahsulotlari - ikkita kuchsiz elektrolitlar hosil bo'lishiga qarab siljiydi.
Birinchi holda, eritma muhiti neytral ($pH = 7$), chunki $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3·H_2O)=1,8·10^(-5)$. Ikkinchi holda, eritma muhiti zaif kislotali ($pH
Siz allaqachon sezganingizdek, ko'pchilik tuzlarning gidrolizi teskari jarayondir. Kimyoviy muvozanat holatida tuzning faqat bir qismi gidrolizlanadi. Biroq, ba'zi tuzlar butunlay suv bilan parchalanadi, ya'ni. ularning gidrolizlanishi qaytarilmas jarayondir.
"Kislotalar, asoslar va tuzlarning suvda eruvchanligi" jadvalida siz quyidagi yozuvni topasiz: "in suv muhiti parchalanadi” - demak, bunday tuzlar qaytarilmas gidrolizga uchraydi. Masalan, suvdagi alyuminiy sulfid $Al_2S_3$ qaytmas gidrolizga uchraydi, chunki kation gidrolizlanishida paydo bo'ladigan $H^(+)$ ionlari anion gidrolizlanishida hosil bo'lgan $OH^(-)$ ionlari bilan bog'lanadi. Bu gidrolizni kuchaytiradi va erimaydigan alyuminiy gidroksidi va vodorod sulfidi gazining shakllanishiga olib keladi:
$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$
Shuning uchun alyuminiy sulfid $Al_2S_3$ ni ikki tuzning suvdagi eritmalari, masalan, alyuminiy xlorid $AlCl_3$ va natriy sulfid $Na_2S$ o'rtasidagi almashinish reaksiyasi orqali olish mumkin emas.
Qaytarib bo'lmaydigan gidrolizning boshqa holatlari ham bo'lishi mumkin, ularni oldindan aytish qiyin emas, chunki jarayon qaytarilmas bo'lishi uchun gidroliz mahsulotlaridan kamida bittasi reaktsiya sferasini tark etishi kerak.
Ham katyonik, ham anion gidroliz haqida bilib olganlaringizni umumlashtirish uchun:
a) agar tuzlar ham kationda, ham anionda teskari gidrolizlansa, gidroliz reaksiyalarida kimyoviy muvozanat o'ngga siljiydi;
b) muhitning reaksiyasi neytral yoki zaif kislotali yoki kuchsiz ishqoriy bo'lib, bu hosil bo'lgan asos va kislotaning dissotsilanish konstantalarining nisbatiga bog'liq;
v) tuzlar kationni ham, anionni ham qaytarilmas tarzda gidrolizlashi mumkin, agar gidroliz mahsulotidan kamida bittasi reaksiya sferasini tark etsa.
4. Kuchli asos va kuchli kislotadan hosil boʻlgan tuzlar gidrolizga uchramaydi.
Bu xulosaga o'zingiz kelganingiz aniq.
Kaliy xlorid $KCl$ ning eritmadagi harakatini ko'rib chiqamiz.
$(KOH)↙(\text"kuchli mono-kislota asos")←KCl→(HCl)↙(\text"kuchli mono-kislota").$
Suvli eritmadagi tuz ionlarga ajraladi ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), lekin suv bilan taʼsirlashganda kuchsiz elektrolit hosil boʻlmaydi. Eritma muhiti neytral ($pH=7$), chunki eritmadagi $H^(+)$ va $OH^(-)$ ionlarining konsentratsiyasi toza suvdagi kabi teng.
Bunday tuzlarning boshqa misollariga ishqoriy metall galogenidlari, nitratlar, perxloratlar, sulfatlar, xromatlar va dixromatlar, gidroksidi tuproqli galogenidlar (ftoridlardan tashqari), nitratlar va perxloratlar kiradi.
Shuni ham ta'kidlash kerakki, teskari gidroliz reaktsiyasi Le Shatelier printsipiga to'liq bo'ysunadi. Shunung uchun tuz gidrolizini kuchaytirish mumkin(va hatto uni qaytarib bo'lmaydigan holga keltiring) quyidagi yo'llar bilan:
a) suv qo'shing (kontsentratsiyani kamaytirish);
b) eritmani qizdirib, suvning endotermik dissotsiatsiyasini kuchaytiradi:
$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,
demak, tuzning gidrolizlanishi uchun zarur bo'lgan $H^(+)$ va $OH^(-)$ miqdori ortadi;
v) gidroliz mahsulotlaridan birini kam eriydigan birikmaga bog'lash yoki mahsulotlardan birini gaz fazasiga chiqarish; masalan, ammoniy sianid $NH_4CN$ gidrolizi ammiak gidratining parchalanishi tufayli ammiak $NH_3$ va suv $H_2O$ hosil boʻlishi hisobiga sezilarli darajada kuchayadi:
$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3·H_2O+HCN.$
$NH_3()↖(⇄)H_2$
Tuzlarning gidrolizi
Shartli belgilar:
Gidrolizni bostirish (gidrolizlanadigan tuz miqdorini sezilarli darajada kamaytirish) quyidagi amallarni bajarish orqali amalga oshirilishi mumkin:
a) erigan moddaning konsentratsiyasini oshirish;
b) eritmani sovutish (gidrolizni kamaytirish uchun tuz eritmalarini konsentrlangan holda va past haroratlarda saqlash kerak);
v) gidroliz mahsulotlaridan birini eritmaga kiritish; masalan, gidroliz natijasida muhit kislotali bo'lsa, eritmani kislotalash yoki ishqoriy bo'lsa, ishqorlash.
Gidrolizning ma'nosi
Tuzlarning gidrolizi ham amaliy, ham bor biologik ahamiyati. Qadim zamonlarda ham kul yuvish vositasi sifatida ishlatilgan. Kul tarkibida kaliy karbonat $K_2CO_3$ mavjud bo'lib, u suvda anionga gidrolizlanadi; gidroliz jarayonida hosil bo'lgan $OH^(-)$ ionlari tufayli suvli eritma sovun bo'lib qoladi.
Hozirgi kunda kundalik hayotda biz sovun, kir yuvish kukunlari va boshqa yuvish vositalaridan foydalanamiz. Sovunning asosiy komponenti yuqori yog'li kislotalarning natriy va kaliy tuzlaridir. karboksilik kislotalar: stearatlar, palmitatlar, gidrolizlanadi.
Natriy stearati $C_(17)H_(35)COONa$ gidrolizi quyidagi ionli tenglama bilan ifodalanadi:
$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,
bular. eritma bir oz ishqoriy muhitga ega.
Kir yuvish kukunlari va boshqalarning tarkibi yuvish vositalari noorganik kislotalarning tuzlari (fosfatlar, karbonatlar) maxsus kiritiladi, ular muhitning pH darajasini oshirish orqali tozalash ta'sirini kuchaytiradi.
Eritmaning zarur ishqoriy muhitini yaratuvchi tuzlar fotografik ishlab chiqaruvchida mavjud. Bular natriy karbonat $Na_2CO_3$, kaliy karbonat $K_2CO_3$, boraks $Na_2B_4O_7$ va anionda gidrolizlanadigan boshqa tuzlardir.
Tuproqning kislotaligi etarli bo'lmasa, o'simliklar xloroz deb ataladigan kasallikni rivojlantiradi. Uning belgilari barglarning sarg'ayishi yoki oqarishi, o'sish va rivojlanishning kechikishi. Agar $pH_(tuproq) > 7,5$ boʻlsa, unga ammoniy sulfatli oʻgʻit $(NH_4)_2SO_4$ qoʻshiladi, bu tuproqda sodir boʻladigan kation gidrolizlanishi natijasida kislotalilikni oshirishga yordam beradi:
$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3·H_2O$
Bizning tanamizni tashkil etuvchi ayrim tuzlarning gidrolizlanishining biologik roli bebahodir. Masalan, qonda natriy bikarbonat va natriy vodorod fosfat tuzlari mavjud. Ularning roli atrof-muhitning ma'lum bir reaktsiyasini saqlab qolishdir. Bu gidroliz jarayonlari muvozanatining o'zgarishi tufayli yuzaga keladi:
$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$
$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$
Agar qonda $H^(+)$ ionlari ortiqcha boʻlsa, ular $OH^(-)$ gidroksid ionlari bilan bogʻlanadi va muvozanat oʻngga siljiydi. $OH^(-)$ gidroksid ionlarining ortiqcha miqdori bilan muvozanat chapga siljiydi. Shu sababli, sog'lom odamning qonining kislotaligi biroz o'zgarib turadi.
Yana bir misol: inson tupurigida $HPO_4^(2-)$ ionlari mavjud. Ularning yordami bilan og'iz bo'shlig'ida ma'lum bir muhit saqlanadi ($pH=7-7,5$).
Erituvchidagi moddalar eritmasining reaktsiyasi uch xil bo'lishi mumkin: neytral, kislotali va ishqoriy. Reaksiya eritmadagi vodorod ionlarining H + konsentratsiyasiga bog'liq.
Toza suv juda oz miqdorda H + ionlariga va gidroksil ionlariga OH - ga dissotsilanadi.
pH qiymati
Vodorod indeksi vodorod ionlarining kontsentratsiyasini ifodalashning qulay va umumiy qabul qilingan usulidir. Toza suv uchun H + ning konsentratsiyasi OH konsentratsiyasiga teng - va H + va OH - konsentrasiyalarining litr uchun gramm-ionlarda ifodalangan mahsuloti 1,10 -14 ga teng doimiy qiymatdir.
Ushbu mahsulotdan vodorod ionlarining konsentratsiyasini hisoblash mumkin: =√1,10 -14 =10 -7 /g-ion/l/.
Bu muvozanat /"neytral"/ holati odatda pH 7/p - konsentratsiyaning manfiy logarifmi, H - vodorod ionlari, 7 - qarama-qarshi belgili ko'rsatkich/ bilan belgilanadi.
pH 7 dan yuqori bo'lgan eritma ishqoriydir, unda H + ionlari OH - ga qaraganda kamroq; pH 7 dan kam bo'lgan eritma kislotali bo'lib, u OH - dan ko'ra ko'proq H + ionlarini o'z ichiga oladi.
Amalda ishlatiladigan suyuqliklar vodorod ionlarining konsentratsiyasiga ega bo'lib, odatda pH oralig'ida 0 dan 1 gacha o'zgarib turadi.
Ko'rsatkichlar
Ko'rsatkichlar eritmadagi vodorod ionlarining konsentratsiyasiga qarab rangini o'zgartiradigan moddalardir. Ko'rsatkichlar yordamida atrof-muhitning reaktsiyasi aniqlanadi. Eng mashhur ko'rsatkichlar bromobenzol, bromotimol, fenolftalein, metil apelsin va boshqalardir. Ko'rsatkichlarning har biri ma'lum pH chegaralarida ishlaydi. Masalan, bromotimol o'zgaradi sariq pH 6,2 da ko'k ranggacha pH 7,6 da; neytral qizil indikator - pH 6,8 da qizildan pH 8 da sariq ranggacha; bromobenzol - pH 4,0 da sariqdan pH 5,6 da ko‘k ranggacha; fenolftalein - pH 8,2 da rangsizdan pH 10,0 da binafsha ranggacha va boshqalar.
Ko'rsatkichlarning hech biri 0 dan 14 gacha bo'lgan butun pH shkalasida ishlamaydi. Biroq, tiklash amaliyotida kislotalar yoki ishqorlarning yuqori konsentratsiyasini aniqlash kerak emas. Ko'pincha har ikki yo'nalishda neytraldan 1 - 1,5 pH birliklari og'ishlari mavjud.
Qayta tiklash amaliyotida atrof-muhitning reaktsiyasini aniqlash uchun betaraflikdan eng kichik og'ishlarni ko'rsatadigan tarzda tanlangan turli ko'rsatkichlar aralashmasi qo'llaniladi. Bu aralash "universal ko'rsatkich" deb ataladi.
Universal indikator - shaffof suyuqlik to'q sariq rang. Atrof muhitning ishqoriylik tomon ozgina o'zgarishi bilan indikator eritmasi yashil rangga ega bo'ladi, ishqoriylik oshishi bilan u ko'k rangga aylanadi. Sinov suyuqligining ishqoriyligi qanchalik katta bo'lsa, ko'k rang shunchalik qizg'in bo'ladi.
Atrof muhitning kislotalikka nisbatan ozgina o'zgarishi bilan universal indikatorning eritmasi pushti rangga aylanadi, kislotalilik oshishi bilan - qizil (karmin yoki dog'li rang).
Rasmlardagi atrof-muhitning reaktsiyasidagi o'zgarishlar ularning mog'orga zarar etkazishi natijasida yuzaga keladi; O'zgarishlar ko'pincha yorliqlar ishqoriy elim (kazein, ofis elim va boshqalar) bilan yopishtirilgan joylarda uchraydi.
Tahlil qilish uchun universal indikatorga qo'shimcha ravishda distillangan suv va toza filtr qog'ozi kerak bo'ladi oq va shisha tayoq.
Tahlilning borishi
Filtr qog'oziga bir tomchi distillangan suv qo'yiladi va namlanadi. Ushbu tomchining yonida ikkinchi tomchi qo'llaniladi va sinov maydoniga qo'llaniladi. Yaxshiroq aloqa qilish uchun tepada ikkinchi tomchi bo'lgan qog'oz shisha tokcha bilan ishqalanadi. Keyin suv tomchilari joylarida filtr qog'oziga bir tomchi universal indikator qo'llaniladi. Suvning birinchi tomchisi nazorat vazifasini bajaradi, uning rangi sinov maydonidan eritma ichiga namlangan tomchi bilan taqqoslanadi. Nazorat tushishi bilan rangning nomuvofiqligi o'zgarishni ko'rsatadi - muhitning neytral bo'lishdan og'ishi.
İŞQORLI MUHITNI NEYTRALLASHTIRISH
Davolangan joy sirka yoki limon kislotasining 2% suvli eritmasi bilan namlanadi. Buning uchun oz miqdorda paxta momig'ini cımbız atrofiga o'rang, kislota eritmasida namlang, uni siqib chiqaring va ko'rsatilgan joyga qo'llang.
Reaktsiya tekshirib ko'ring universal ko'rsatkich!
Jarayon butun maydon to'liq zararsizlanguncha davom etadi.
Bir hafta o'tgach, atrof-muhitni tekshirishni takrorlash kerak.
KISLOTLI ORTANI NEYTRALLASHTIRISH
Tozalangan maydon ammoniy oksidi gidrat /ammiakning 2% li suvli eritmasi bilan namlanadi. Neytrallash jarayoni ishqoriy muhitdagi kabi.
Atrof-muhitni tekshirish bir haftadan keyin takrorlanishi kerak.
OGOHLANTIRISH: Neytralizatsiya jarayoni katta e'tibor talab qiladi, chunki haddan tashqari davolash ishlov berilgan hududning peroksidlanishi yoki ishqorlanishiga olib kelishi mumkin. Bundan tashqari, eritmalardagi suv tuvalning qisqarishiga olib kelishi mumkin.
