Химия пәніне арналған оқу-әдістемелік материалдар
ЭЛЕКТРОЛИТТЕР ЕРІТІНДІСІНДЕГІ АЛМАСУ РЕАКЦИЯСЫ. ТҰЗДАР ГИДРОЛИЗІ
жүктеу/скачать 5,02 Mb.
|
Ã. Ê. Èñêàêîâà 4 18. 09. 2013 æûë?û ¹1 áàñûëûì îðíûíà åíã³ç³ëãåí
| ЭЛЕКТРОЛИТТЕР ЕРІТІНДІСІНДЕГІ АЛМАСУ РЕАКЦИЯСЫ. ТҰЗДАР ГИДРОЛИЗІ
Электролиттер диссоциациялану теориясы ерітіндідегі электролиттер арасындағы реакцияларды былай түсіндіреді: күшті электролиттер ионға толық түседі, сонда электролит ерітіндісінің қасиеті сондағы иондардың қасиеттерінің қосындысымен анықталады. Күшті электролиттер арасындағы алмасу реакциясы иондар арасында жүреді: K+ + Cl + Na+ + NO3 = Na+ + Cl + K+ + NO3 Теңдік белгісінің екі жағындағы иондарды салыстырса, еш айырмашылығы жоқ, яғни иондық теорияға сәйкес бұл жағдайда реакция жүрген жоқ. Сонымен, ерітіндідегі иондар арасында реакция жүру үшін ерітінділердегі иондардан қиын еритін, не нашар диссоциацияланатын, не оңай ұшып кететін заттар түзілуі керек. Сонда реакция теңдеуін ионды-молекулалық теңдеу күйінде көрсетеді: BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaCl реакция нәтижесінде қиын еритін зат түзілді: Ba2+ + SO42 = BaSO4; HClO4 + NaOH = NaClO4 + H2O – нашар диссоциацияланатын зат түзілетін реакцияның мысалы ретінде күшті қышқыл мен күшті негіз арасындағы бейтараптану реакциясын алса, қышқылдағы сутегі иондары мен сілтідегі гидроксид иондары қосылып, нашар диссоциацияланатын су молекуласы түзілгенін көруге болады: H+ + OH = H2O; Нашар диссоциацияланатын зат түзілетін реакцияларға сонымен бірге күшті қышқыл мен әлсіз қышқыл тұздарының не күшті негіз бен әлсіз негіз тұздарының арасында жүретін реакциялар нәтижесінде әлсіз қышқыл не әлсіз негіз түзілуін алуға болады. Na2CO3 + 2 HCl = 2 NaCl + CO2 + H2O - оңай ұшатын зат түзілетін реакцияның мысалына күшті қышқыл мен әлсіз қышқыл (күкіртті сутек қышқылы, көмір қышқылы, күкіртті қышқыл) тұздарының арасында жүретін реакцияларды алса: CO32 + 2H+ = CO2 + H2O Сонымен, алмасу реакциясы жүреді. Мынандай жағдайларда, егер аз еритін зат (не нашар диссоциацияланатын зат) алғашқы заттарда да, реакция нәтижесінде де түзілген болса СН3СООН + КОН= СН3СООН + H2O, одна тепе-теңдік азырақ диссоциацияланатын жаққа ығысады. Мысалы, әлсіз қышқылды(СН3СООН) күшті негізбен (КОН) бейтараптандырғанда, реакцияда екі әлсіз электролит (СН3СООН, H2O ) түзіледі. Сонда тепе-теңдік әлсізірек электролит – су (диссоциация константасы 1,81016) жаққа қарай көбірек ығысады, себебі сірке қышқылы (КD = 1,8105 ) күштірек . Бірақ бұл сияқты реакциялар аяғына дейін жүрмейді, себебі ерітіндіде диссоциацияға түспеген СН3СООН молекулалары және ОН иондары бар, сондықтан реакция ортасы бейтарап емес (күшті қышқылды күшті негізбен бейтараптандырған сияқты), әлсіз сілтілік болады. Сол сияқты әлсіз негізді (Zn(OH)2) күшті қышқылмен HNO3 бейтараптандырғанда Zn(OH)2 + 2Н+ = Zn2+ + 2H2O тепе-теңдік әлсізірек электролит – су – түзілетін жаққа ығысады, бірақ тепе-теңдікке жеткенде ерітіндіде аздаған диссоциацияға түспей қалған негіздің молекуласы және сутегі иондары болады, сондықтан ерітінді реакциясы әлсіз қышқылды. Сонымен, әлсіз қышқыл не әлсіз негіз қатысатын бейтараптандыру реакциясы қайтымды, яғни тура және кері бағытта жүреді. Бұл деген , құрамына әлсіз қышқылдың анионы не әлсіз негіздің катионы кіретін тұздар суда ерігенде гидролиз процесі жүреді. Сонымен, гидролиз процесі - тұздың сумен алмасып әрекеттесуі нәтижесінде әлсіз қышқыл не әлсіз негіз түзілуі. Гидролиз процесі жүргенде тұздар суда ерісе, олардың иондары судың сутек не гидроксид иондарымен қосылады, сонда нашар диссоциацияланатын заттар түзіледі, сондықтан сутек не гидроксид иондарының концентрациялары өзгереді, сөйтіп, тұздар ерітінділері қышқылдық не сілтілік реакция көрсетеді. Тұздар негіз бен қышқыл әрекеттесуінен пайда болатындықтан , негізінде төрт түрлі тұз болады десе: әлсіз негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз; әлсіз қышқыл мен күшті негізден түзілген тұз; әлсіз негіз бен әлсіз қышқылдан түзілген тұз; күшті негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз. Сонда осы төрт түрлі тұздың гидролиз процесін қараса: 1. ZnCl2 + H2O ZnOHCl + HCl, сонымен гидролизге тұз катионы бойынша түседі, Zn2+ + H2O ZnOH+ + H+, ерітіндіде сутегі ионының концентрациясы өседі, сондықтан ерітінді реакциясы (ортасы ) қышқылды болады, әлсіз негіз бен күшті қышқыл тұзы гидролизі. 2. KCN + H2O HCN + KOH, әлсіз қышқыл мен күшті негіз тұзының гидролизі әсерінен реакция ортасы сілтілік болады, себебі гидроксид ионының концентрациясы жоғарылайды: CN + H2O HCN + OH, гидролизге тұздың анионы ұшырайды. 3. NH4CN + H2O HCN + NH4OH; NH4 + + CN + H2O HCN + NH4OH теңдеуден көруге болатыны: әлсіз негіз бен әлсіз қышқылдан түзілген тұз гидролизге катион бойынша да, анион бойынша да түседі. Параллель екі процесс жүреді: NH4 + + H2O NH4OH + H+ және CN + H2O HCN + OH ; Бұл жағдайда реакция ортасы тұзды түзген қышқыл мен негіз күшіне байланысты болады. Егер Кқышқ Кнег, реакция ортасы бейтарап болады; Кқышқ Кнег , реакция ортасы әлсізқышқылды, себебі тұз катионы көбірек гидролизге ұшырайды; Кқышқ Кнег , гидролизге тұздың анионы көбірек түседі, сонда реакция ортасы әлсізсілтілік болады. Күшті негіз бен күшті қышқылдан түзілген тұз гидролизге ұшырамайды, себебі гидролизге кері жүретін бейтараптау реакциясы қайтымсыз, яғни аяғына дейін жүреді. Гидролизге ұшырайтын тұздардың үш жағдайында да жүйе тепе-теңдікке келіп тұр, олай болса, әрекеттесуші массалар заңын қолданып тепе-теңдік константасын жазуға болады, оны гидролиз константасы деп атайды. Кг = КН2О / Кқышқ не Кг = КН2О / Кнег, КН2О – судың иондық көбейтіндісі. Бұл қатынастардан қышқыл не негіз әлсізірек болған сайын, яғни диссоциация константалары аз болған сайын гидролиз тереңірек жүретіні көрінеді. Гидролиздің қаншалықты жүретіндігін гидролиз дәрежесінен - һ, де көруге болады, ол h =тұздың гидролизге ұшыраған моль саны/ тұздың жалпы еріген моль саны . h = Кг /См, бұл теңдеуден тұздың концентрациясы аз болған сайын , гидролиз дәрежесі көп болатындығын көруге болады. Сонымен, КН2О температураға байланысты өзгеретіндіктен, температураны көтерсе және ерітіндіні сұйылтса, гидролиз артады, керісінше, температураны төмендетсе, гидролизге ұшырайтын тұздың концентрациясын жоғарылатса, гидролиз дәрежесі азаяды. Сондай-ақ , гидролиз процесі қайтымды болғандықтан Ле Шателье принципін қолданып, гидролиз дәрежесін азайту үшін не күшті қышқыл, не күшті негіз ерітінділерін қосады. жүктеу/скачать 5,02 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|