Поняття гідролізу. Чисельні характеристики процесу: константа гідролізу і ступінь гідролізу

Під гідролізом солей маються на увазі процеси реакцій між молекулами води і молекулами розчинених у ній солей. У результаті подібної реакції утворюються малодисоційовані з`єднання. Процес може відбуватися не тільки за участю солей, але і в разі присутності у воді інших розчинених речовин - вуглеводів, білків, жирів або ефірів. Чисельно до реакції застосовуються дві величини - ступінь гідролізу (beta-) і константа гідролізу солей (К [г]).

У результаті реакції, як правило, спостерігається зміна кислотності вихідного розчину. Замість органічного розчинника (води) може використовуватися розчинник іншого типу. Однак у цьому випадку реакцію між розчинником і сіллю називають сольволіза.

Важливо знати, що в гідроліз залучаються лише ті солі, які є похідними компонентами слабких основ і кислот. Солі, отримані з сильних основ і кислот, гидролитической реакції не схильні.

Щоб дати характеристику повноті протікання процесу, використовується спеціальне визначення - ступінь гідролізу (beta-). Ступінь гідролізу визначає співвідношення величини концентрації молекул, які піддаються гідролізу (С [гідр]) до первісної (вихідної) концентрації вже розчиненої солі (С [вих.]). Математично це можна виразити таким рівнянням: beta- = С [гідр] / С [вих.].

Ступінь реакції безпосередньо залежить від трьох чинників:

- природи іонів, з яких складається соль-

- концентрації іонів солі-

- температури розчину.

Ступінь гідролізу має властивість збільшуватися в міру зменшення константи дисоціації слабкої основи або кислоти, а також при зниженні ступеня концентрації солей і підвищенні температури.

Реакція може відбуватися в помітної ступеня лише в розведених розчинах. Тому якщо величина С [H20] має приблизно постійне значення, значить, з`являється можливість обчислити і похідну величину К [г] (або константа гідролізу). Залежно від відносних властивостей кислоти і підстави, з яких утворені солі, гідроліз може відбуватися за однією з трьох схем, тому й константа гідролізу солі розраховується по-різному.

Гідроліз солей, що є похідними частинами сильної кислоти і слабкої основи (інша назва процесу - гідроліз по катіону)

Константа гідролізу визначається за такою формулою: К [г] = К [W] / К [підставу], де К [W] - це результат іонного добутку води (С [Н] + С [ОН (-)]).

З наведеного вираження константи гідролізу видно, що при зниженні сили підстави спостерігається збільшення значення константи гідролізу, а, значить, і ступеня гідролізу. У свою чергу, ступінь гідролізу має властивість збільшуватися при зменшенні величини сили підстави і ступеня концентрації солей в розчині. Збільшення температури реакції також веде до збільшення константи гідролізу та зростання значення ступеня гідролізу.

Гідроліз солей, що є похідними сильної основи і слабкої кислоти (інша назва процесу - гідроліз за аніоном)

Константа гідролізу обчислюється за наступною формулою: К [г] = К [W] / К [кислота], де значення К [кислота] - це константа дисоціації для слабкої кислоти.

Гідроліз солей, що є похідними слабкої основи і слабкої кислоти (інша назва - гідроліз по катіону і аніону)

У цьому випадку константа гідролізу буде визначатися величинами константи дисоціації слабкої основи і слабкої кислоти. Розраховується вона за наступною формулою: К [г] = К [W] / К [кислота] * К [підставу].

Значення процесу гідролізу

Реакції, що відбуваються в гидролизного процесу, широко використовуються в сучасних виробничих процесах. Наприклад, така реакція використовується для очищення води від шкідливих домішок колоїдного і грубодисперсного ряду. Для цього застосовуються спеціальні опади гідроксидів заліза і алюмінію, одержувані завдяки гідролізу сульфатів заліза, хлоридів заліза і сульфатів алюмінію.

Гідроліз - це важлива частина процесу травлення живих організмів на Землі. Велика частина енергії, необхідної для існування організму, запасається в якості аденозинтрифосфорної кислоти (АТФ). Виділення ж енергії відбувається завдяки процесу гідролізу за участю АТФ.