Cách viết phương trình phản ứng thủy phân của muối? Đề này thường gây khó khăn cho các thí sinh tốt nghiệp THCS chọn môn Hóa học để thi. Hãy phân tích các dạng thủy phân chính, xem xét các quy tắc lập phương trình phân tử và ion.
Định nghĩa
Thủy phân là phản ứng giữa một chất và nước, kèm theo sự kết hợp các thành phần của chất ban đầu với nó. Định nghĩa này chỉ ra rằng quá trình này không chỉ xảy ra trong các chất vô cơ, nó còn là đặc trưng của các hợp chất hữu cơ.
Ví dụ: phương trình phản ứng thủy phân được viết cho cacbohydrat, este, protein, chất béo.
Giá trị thủy phân
Tất cả các tương tác hóa học quan sát được trong quá trình thủy phân đều được sử dụng trong các ngành công nghiệp khác nhau. Ví dụ, quá trình này được sử dụng để loại bỏ các tạp chất thô và keo ra khỏi nước. Vì những mục đích này, các kết tủa đặc biệt của nhôm và hydroxit sắt được sử dụng, chúng thu được bằng cách thủy phân sunfat và clorua của những kim loại này.
Còn vấn đề gì nữathủy phân? Phương trình của quá trình này chỉ ra rằng phản ứng này là cơ sở của quá trình tiêu hóa của mọi sinh vật. Phần năng lượng chính mà cơ thể cần được tập trung là ATP. Có thể giải phóng năng lượng do quá trình thủy phân, trong đó ATP tham gia.
Tính năng của Quy trình
Phương trình phân tử của quá trình thủy phân muối được viết dưới dạng phản ứng thuận nghịch. Tùy thuộc vào bazơ và axit nào mà muối vô cơ được tạo thành, có nhiều lựa chọn khác nhau cho quá trình này.
Các muối được tạo thành tương tác như vậy:
- hydroxit nhẹ và axit hoạt tính (và ngược lại);
- axit bay hơi và bazơ hoạt động.
Bạn không thể viết phương trình thủy phân ion cho các muối được tạo thành bởi một axit và bazơ hoạt động. Nguyên nhân là do bản chất của sự trung hòa đi xuống sự hình thành của nước từ các ion.
Đặc tính quy trình
Sự thủy phân có thể được mô tả như thế nào? Phương trình của quá trình này có thể được coi là ví dụ về một muối, được tạo thành bởi một kim loại hóa trị một và một axit đơn chức.
Nếu một axit được biểu thị là HA và một bazơ là MON, thì muối mà chúng tạo thành là MA.
Sự thủy phân có thể được viết như thế nào? Phương trình được viết dưới dạng phân tử và ion.
Đối với các dung dịch loãng, hằng số thủy phân được sử dụng, được xác định bằng tỷ lệ số moltổng số muối tham gia thủy phân. Giá trị của nó phụ thuộc vào axit và bazơ nào tạo thành muối.
thủy phân anion
Cách viết phương trình thủy phân phân tử? Nếu muối chứa một hydroxit hoạt động và một axit dễ bay hơi, kết quả của sự tương tác sẽ là một muối kiềm và một muối có tính axit.
Điển hình là quá trình natri cacbonat, tạo ra một chất kiềm và một muối axit.
Cho rằng dung dịch chứa anion thuộc nhóm hiđroxyl, dung dịch có tính kiềm, anion bị thủy phân.
Ví dụ về quy trình
Làm thế nào để viết ra sự thủy phân như vậy? Phương trình quá trình đối với sunfat sắt (2) giả định sự hình thành axit sunfuric và sunfat sắt (2).
Dung dịch có tính axit, được tạo ra bởi axit sunfuric.
Tổng thủy phân
Phương trình phân tử và ion cho quá trình thủy phân của các muối được tạo thành bởi một axit không hoạt động và cùng một bazơ, gợi ý sự hình thành của các hiđroxit tương ứng. Ví dụ, đối với nhôm sunfua được tạo thành bởi hiđroxit lưỡng tính và axit bay hơi, sản phẩm phản ứng sẽ là nhôm hiđroxit và hiđro sunfua. Giải pháp là trung tính.
Chuỗi hành động
Có một thuật toán nhất định, theo đó học sinh trung học sẽ có thể xác định chính xác loại thủy phân, xác định phản ứng của môi trường và cũng có thể ghi lại các sản phẩm của phản ứng đang diễn ra. Trước tiên, bạn cần xác định loạixử lý và ghi lại quá trình phân ly muối đang diễn ra.
Ví dụ: đối với đồng sunfat (2), sự phân hủy thành các ion có liên quan đến sự hình thành cation đồng và anion sunfat.
Muối này được tạo thành bởi một bazơ yếu và một axit hoạt động, vì vậy quá trình này diễn ra cùng với cation (ion yếu).
Tiếp theo, phương trình phân tử và ion của quá trình đang diễn ra được viết.
Để xác định phản ứng của môi trường, cần thiết lập một quan điểm ion của quá trình đang diễn ra.
Sản phẩm của phản ứng này là: đồng hydroxosunfat (2) và axit sunfuric, do đó dung dịch được đặc trưng bởi phản ứng axit của môi trường.
Sự thủy phân có một vị trí đặc biệt trong số các phản ứng trao đổi khác nhau. Trong trường hợp của muối, quá trình này có thể được biểu diễn như một tương tác thuận nghịch của các ion của một chất có vỏ hydrat hóa. Tùy thuộc vào độ mạnh của tác động này, quá trình có thể tiến hành với cường độ khác nhau.
Liên kết cho-nhận xuất hiện giữa các cation và các phân tử nước giúp hydrat hóa chúng. Các nguyên tử oxy có trong nước sẽ hoạt động như một nhà tài trợ, vì chúng có các cặp electron không chia sẻ. Chất nhận sẽ là cation có obitan nguyên tử tự do. Điện tích của cation xác định tác dụng phân cực của nó đối với nước.
Một liên kết hydro yếu được hình thành giữa anion và lưỡng cực HOH. Với tác dụng mạnh của các anion, có thể tách ra hoàn toàn khỏi phân tử proton, dẫn đến sự hình thành axit hoặc anion loại HCO3‾. Thủy phân là một quá trình thuận nghịch và thu nhiệt.
Các loại tác động lên muốiphân tử nước
Tất cả các anion và cation, có điện tích không đáng kể và kích thước đáng kể, có tác dụng phân cực nhẹ đối với các phân tử nước, vì vậy thực tế không xảy ra phản ứng trong dung dịch nước. Ví dụ về các cation như vậy, có thể kể đến các hợp chất hydroxyl, là chất kiềm.
Hãy xác định các kim loại thuộc nhóm đầu tiên của phân nhóm chính của bảng D. I. Mendeleev. Anion thỏa mãn yêu cầu là axit dư của axit mạnh. Muối, được tạo thành bởi axit và kiềm hoạt động, không trải qua quá trình thủy phân. Đối với họ, quá trình phân ly có thể được viết là:
H2O=H + + OH‾
Dung dịch của các muối vô cơ này có môi trường trung tính, do đó, trong quá trình thủy phân, sự phá hủy của các muối không được quan sát thấy.
Đối với muối hữu cơ tạo bởi anion của axit yếu và cation của kiềm, anion bị thủy phân. Ví dụ về một loại muối như vậy, hãy xem xét kali axetat CH3COOK.
Liên kết của ion CH3COOCOO-axetat với proton hydro trong phân tử axit axetic, là chất điện li yếu, được quan sát. Trong dung dịch, người ta quan sát thấy sự tích tụ một lượng đáng kể các ion hydroxit, do đó nó thu được phản ứng kiềm của môi trường. Kali hydroxit là một chất điện ly mạnh, vì vậy nó không thể bị liên kết, pH > 7.
Phương trình phân tử của quá trình đang diễn ra là:
CH3SOOK + H2O=KOH +CH3UN
Để hiểu bản chất của sự tương tác giữa các chất, cần phải lập một phương trình ion rút gọn và đầy đủ.
Muối
Na2S được đặc trưng bởi quá trình thủy phân từng bước. Lưu ý rằng muối được tạo thành bởi kiềm mạnh (NaOH) và axit yếu đi bazơ (H2S), sự liên kết của anion sunfua bởi proton của nước và sự tích tụ của các nhóm hydroxyl được quan sát thấy trong dung dịch. Ở dạng phân tử và ion, quá trình này sẽ giống như sau:
Na2S + H2O=NaHS + NaOH
Bước đầu tiên. S2−+ HON=HS-+ OH-
Bước thứ hai. HS-+ HON=H2S + OH-
Mặc dù có khả năng xảy ra quá trình thủy phân hai giai đoạn của muối này trong điều kiện bình thường, giai đoạn thứ hai của quá trình trên thực tế không diễn ra. Lý do của hiện tượng này là sự tích tụ của các ion hydroxyl, tạo cho dung dịch có môi trường kiềm yếu. Điều này góp phần làm thay đổi trạng thái cân bằng hóa học theo nguyên lý Le Chatelier và gây ra phản ứng trung hòa. Về mặt này, quá trình thủy phân của muối, được tạo thành bởi kiềm và axit yếu, có thể bị ngăn chặn bởi lượng kiềm dư.
Tùy thuộc vào hiệu ứng phân cực của anion, có thể ảnh hưởng đến cường độ thủy phân.
Đối với các muối chứa anion axit mạnh và cation bazơ yếu thì xảy ra hiện tượng thủy phân cation. Ví dụ, một quá trình tương tự có thể được xem xét trên amoni clorua. Quá trình này có thể được biểu diễn như sauhình thức:
phương trình phân tử:
NH4CL + H2O=NH4OH + HCL
phương trình ion rút gọn:
NH4++ HOH=NH4OH + H+
Do thực tế là các proton tích tụ trong dung dịch, một môi trường axit được tạo ra trong đó. Để chuyển cân bằng sang trái, một axit được đưa vào dung dịch.
Đối với muối được tạo thành bởi một cation và anion yếu, quá trình thủy phân hoàn toàn là điển hình. Ví dụ, hãy xem xét sự thủy phân của amoni axetat CH3COONH4. Ở dạng ion, tương tác có dạng:
NH4++ CH3COO- + HOH=NH4OH + CH3COOH
Trong kết luận
Tùy thuộc vào axit và bazơ mà muối được tạo thành, quá trình phản ứng với nước có sự khác biệt nhất định. Ví dụ, khi muối được tạo thành bởi các chất điện ly yếu và khi chúng tương tác với nước, các sản phẩm dễ bay hơi được tạo thành. Thủy phân hoàn toàn là nguyên nhân không điều chế được một số dung dịch muối. Ví dụ: đối với nhôm sunfua, bạn có thể viết quy trình là:
Al2S3+ 6H2O=2Al (OH) 3↓ + 3H2S ↑
Muối như vậy chỉ có thể thu được bằng “phương pháp khô”, sử dụng đun nóng các chất đơn giản theo sơ đồ:
2Al + 3S=Al2S3
Để tránh sự phân hủy của nhôm sunfua, cần phải bảo quản trong hộp kín.
Trong một số trường hợp, quá trình thủy phân diễn ra khá khó khăn nên phân tửcác phương trình của quá trình này có dạng điều kiện. Để thiết lập một cách đáng tin cậy các sản phẩm của sự tương tác, cần phải tiến hành các nghiên cứu đặc biệt.
Ví dụ, điều này là điển hình cho các phức chất đa nhân của sắt, thiếc, berili. Tùy thuộc vào hướng mà quá trình thuận nghịch này cần chuyển dịch, có thể thêm các ion cùng tên, thay đổi nồng độ và nhiệt độ của nó.
