Hydrolyysi

Hydrolyysi ( toisesta kreikasta ὕδωρ "vesi" + λύσις "hajoaminen") on kemiallinen reaktio aineen vuorovaikutuksessa veden kanssa , jonka seurauksena tämä aine ja vesi hajoavat uusien yhdisteiden muodostuessa ( solvolyysi veden kanssa ). [1] [2]

Suolahydrolyysi

Suolahydrolyysi on eräänlainen hydrolyysireaktio, jonka aiheuttavat ioninvaihtoreaktiot liukoisten suolojen liuoksissa . Prosessin liikkeellepaneva voima on aineen ionien vuorovaikutus veden kanssa, mikä johtaa heikon elektrolyytin muodostumiseen ionisessa tai molekyylimuodossa.

On olemassa reversiibeliä ja irreversiibeliä suolojen hydrolyysiä [3] [4] :

1. Heikon hapon ja vahvan emäksen suolan hydrolyysi (anionihydrolyysi). Liuos on lievästi emäksinen ja reaktio etenee palautuvasti .

${\mathsf {Na_{2}CO_{3}+H_{2}O\rightleftharpoons NaHCO_{3}+NaOH))$

${\mathsf {CO_{3}^{{2-}}+H_{2}O\rightleftharpoons HCO_{3}^{-}+OH^{-}}}$

Hydrolyysi toisessa vaiheessa etenee merkityksettömässä määrin:

${\displaystyle {\mathsf {HCO_{3}^{-}+H_{2}O\rightleftharpoons H_{2}CO_{3}+OH^{-))))$

2. Vahvan hapon ja heikon emäksen suolan hydrolyysi (kationihydrolyysi). Liuos on lievästi hapan ja reaktio etenee palautuvasti .

${\mathsf {CuCl_{2}+H_{2}O\rightleftharpoons CuOHCl+HCl))$

${\mathsf {Cu^{{2+}}+H_{2}O\rightleftharpoons CuOH^{+}+H^{+}}}$

Hydrolyysi toisessa vaiheessa etenee merkityksettömässä määrin:

${\displaystyle {\mathsf {CuOH^{+}+H_{2}O\rightleftharpoons Cu(OH)_{2}+H^{+))))$

3. Heikon hapon ja heikon emäksen suolan hydrolyysi. Tasapaino siirtyy tuotteita kohti, hydrolyysi etenee lähes kokonaan , koska molemmat tuotteet muodostavat sakan tai kaasun:

${\mathsf {Al_{2}S_{3}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow ))$

${\mathsf {2Al^{{3+}}+3S^{{2-}}+6H_{2}O\rightarrow 2Al(OH)_{3}\downarrow +3H_{2}S\uparrow }}$

4. Vahvan hapon ja vahvan emäksen suola ei hydrolysoi, ja liuos on neutraali. Liuoksessa tapahtuu seuraava reaktio:

${\näyttötyyli {\ce {H^+ + OH^-=H_2 O))}$

Hydrolyysin kvantitatiivinen karakterisointi

Hydrolyysiaste

Hydrolyysiaste viittaa hydrolyysissä olevan suolan pitoisuuden suhdetta liuenneen suolan kokonaispitoisuuteen. Merkitään α tai h hydr .

$\alpha =({\frac {c_{h}}{c}})*100\%$ , jossa on hydrolysoidun suolan moolien lukumäärä, on liuenneen suolan moolien kokonaismäärä. $c_{h}$ $c$

Hydrolyysiaste riippuu lämpötilasta ja hydrolyysiin osallistuvien aineiden pitoisuuksista: hydrolyysiaste kasvaa lämpötilan noustessa ja liuoksen laimentuessa (vesipitoisuuden kasvu). [4]
Suolan hydrolyysiaste on sitä korkeampi, mitä heikompi on suolan muodostava happo tai emäs.

Hydrolyysivakio

Hydrolyysivakio on hydrolyyttisen reaktion tasapainovakio, joka on yhtä suuri kuin tuotteiden tasapainopitoisuuksien tuotteen suhde suolan tasapainopitoisuuteen, kun otetaan huomioon stoikiometriset kertoimet. Hydrolyysivakion arvon perusteella voidaan arvioida hydrolyysin täydellisyyttä: mitä suurempi sen arvo, sitä enemmän hydrolyysi etenee.

Suolan hydrolyysireaktiolle , jolle tapahtuu seuraava hydrolyysireaktio: $MA$

$MA+H_{2}O\rightleftharpoons HA+MOH$ , jossa ja ovat vastaavasti hydrolyysin aikana muodostunut happo ja emäs. $HA$ $MOH$

Voit kirjoittaa hydrolyysivakion olettaen, että veden pitoisuus on vakio:

$K_{h}={\frac {[HA][MOH]}{[MA]}}$

Yhteys vakion ja hydrolyysiasteen välillä

Vakio ja hydrolyysiaste liittyvät suhteeseen:

$K_{h}=C*{\frac {h^{2}}{1-t}}$ , jossa on suolapitoisuus liuoksessa, on hydrolyysiaste. $C$ $h$

Alhaisella hydrolyysiasteella ( ) lauseke yksinkertaistuu: $h<<1$

$K_{h}=C*h^{2}$

Hydrolyysivakion suhde muihin tasapainovakioihin

Hydrolyysivakio on suhteessa veden ionituotteeseen ja happamuus- ja emäksisyysvakioihin seuraavasti:

${\displaystyle K_{h}={\frac {K_{H_{2}O}}{K_{a}K_{b))))$ , jossa on veden ioninen tuote (10 -14 ), ja ja ovat happamuuden ja emäksisyysvakiot, vastaavasti. $K_{H_{2}O}$ $K_{a}$ $K_{b}$

Orgaanisten aineiden hydrolyysi

Elävät organismit suorittavat erilaisten orgaanisten aineiden hydrolyysin kataboliareaktioiden aikana entsyymien osallistuessa . Esimerkiksi hydrolyysin aikana, ruoansulatusentsyymien osallistuessa , proteiinit hajoavat aminohapoiksi . Ja rasvat glyserolille ja rasvahapoille , polysakkaridit (esimerkiksi tärkkelys ja selluloosa ) - monosakkarideille (esimerkiksi glukoosille ), nukleiinihapot - vapaille nukleotideille .

Kun rasvat hydrolysoidaan alkalien läsnä ollessa , saadaan saippuaa ; rasvojen hydrolyysiä katalyyttien läsnä ollessa käytetään glyserolin ja rasvahappojen valmistukseen . Etanolia saadaan puun hydrolyysillä , ja turpeen hydrolyysituotteita käytetään rehuhiivan , vahan , lannoitteiden jne. valmistukseen.

Katso myös

Muistiinpanot

↑ Akhmetov N.S. Yleinen ja epäorgaaninen kemia . - 4. painos, Rev. - Moskva: "High School", 2001. - S. 227. - 724 sivua s. - ISBN 5-06-003363-5 , 978-5-06-003363-2.
↑ Glinka N.L. Yleinen kemia / toim. A.I. Ermakova .. - M . : Integral-Press, 2003. - S. 254. - 728 s. - ISBN 5-89602-017-1 .
↑ Alla annetut molekyyliyhtälöt tapauksille 1 ja 2 ovat puhtaasti ehdollisia, koska vesiliuoksessa olevat elektrolyyttiaineet ovat ionimuodossa
↑ 1 2 Akhmetov N.S. Yleinen ja epäorgaaninen kemia . - 4. painos korjattu - M . : "Higher school", 2001. - S. 231. - 724 sivua s. - ISBN 5-06-003363-5 , 978-5-06-003363-2.

Linkit

Natriumasetaatin hydrolyysi - videokokemus Yhdistyneestä digitaalisten koulutusresurssien kokoelmasta

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Suuri tanskalainen Suuri katalaani Hienoa norjalaista Iso venäläinen Suuri Neuvostoliitto (1 painos) Britannica (verkossa) Brockhaus
Bibliografisissa luetteloissa	BNF : 119814852 J9U : 987007533736205171 LCCN : sh85063464 NDL : 00565138 NKC : ph733803