In condizioni appropriate, il glicerolo subisce idrolisi. Idrolisi di composti organici

La chimica, come la maggior parte delle scienze esatte che richiedono molta attenzione e solide conoscenze, non è mai stata una disciplina preferita dagli scolari. Ma invano, perché con il suo aiuto puoi capire molti processi che si verificano intorno e dentro una persona. Prendiamo, ad esempio, la reazione di idrolisi: a prima vista sembra che importi solo per gli scienziati chimici, ma in realtà, senza di essa, nessun organismo potrebbe funzionare pienamente. Impariamo le caratteristiche di questo processo, così come il suo significato pratico per l'umanità.

Reazione di idrolisi: che cos'è?

Questa frase si riferisce a una specifica reazione di decomposizione per scambio tra l'acqua e una sostanza disciolta in essa con formazione di nuovi composti. L'idrolisi può anche essere chiamata solvolisi in acqua.

Questo termine chimico deriva da 2 Parole greche: "acqua" e "decomposizione".

Prodotti di idrolisi

La reazione in esame può avvenire quando H 2 O interagisce con sostanze sia organiche che inorganiche. Il suo risultato dipende direttamente da cosa è stata a contatto con l'acqua e anche se sono state utilizzate sostanze catalizzatrici aggiuntive, se la temperatura e la pressione sono cambiate.

Ad esempio, la reazione di idrolisi del sale favorisce la formazione di acidi e alcali. E se noi stiamo parlando sulle sostanze organiche, si ottengono altri prodotti. La solvolisi in acqua dei grassi favorisce la formazione di glicerolo e acidi grassi superiori. Se il processo si verifica con le proteine, di conseguenza si formano vari aminoacidi. I carboidrati (polisaccaridi) vengono scomposti in monosaccaridi.

Nel corpo umano, incapace di assorbire completamente proteine ​​e carboidrati, la reazione di idrolisi li "semplifica" a sostanze che l'organismo è in grado di digerire. Quindi la solvolisi in acqua gioca un ruolo importante nel normale funzionamento di ogni individuo biologico.

Idrolisi del sale

Dopo aver appreso l'idrolisi, vale la pena familiarizzare con il suo corso in sostanze di origine inorganica, vale a dire i sali.

Le particolarità di questo processo sono che quando questi composti interagiscono con l'acqua, gli ioni elettrolitici deboli nella composizione del sale si staccano da essa e formano nuove sostanze con H 2 O. Potrebbe essere acido o entrambi. Come risultato di tutto ciò, si verifica uno spostamento dell'equilibrio di dissociazione dell'acqua.

Idrolisi reversibile e irreversibile

Nell'esempio sopra, nell'ultimo, puoi vedere due frecce invece di una, ed entrambe sono dirette in direzioni diverse. Cosa significa? Questo segno indica che la reazione di idrolisi è reversibile. In pratica, ciò significa che, interagendo con l'acqua, la sostanza assunta non solo si decompone contemporaneamente in componenti (che consentono la formazione di nuovi composti), ma si riforma.

Tuttavia, non tutte le idrolisi sono reversibili, altrimenti non avrebbe senso, poiché le nuove sostanze sarebbero instabili.

Ci sono una serie di fattori che possono contribuire a rendere irreversibile tale reazione:

• Temperatura. Dipende se sale o scende, in quale direzione si sposta l'equilibrio nella reazione in corso. Se aumenta, c'è uno spostamento verso una reazione endotermica. Se invece la temperatura diminuisce, il vantaggio è dalla parte della reazione esotermica.
• Pressione. Questa è un'altra grandezza termodinamica che influenza attivamente l'idrolisi ionica. Se sale, equilibrio chimico viene spostato verso la reazione, che è accompagnata da una diminuzione della quantità totale di gas. Se scende, viceversa.
• Alta o bassa concentrazione di sostanze coinvolte nella reazione, nonché presenza di catalizzatori aggiuntivi.

Tipi di reazioni di idrolisi in soluzioni saline

• Un anione (uno ione con una carica negativa). Solvolisi in acqua di sali acidi di basi deboli e forti. Tale reazione, per le proprietà delle sostanze interagenti, è reversibile.

Grado di idrolisi

Quando si studiano le caratteristiche dell'idrolisi nei sali, vale la pena prestare attenzione a un fenomeno come il suo grado. Questa parola significa il rapporto tra i sali (che sono già entrati in una reazione di decomposizione con H 2 O) rispetto alla quantità totale di questa sostanza contenuta nella soluzione.

Più debole è l'acido o la base coinvolti nell'idrolisi, maggiore è il suo grado. Viene misurato nell'intervallo 0-100% ed è determinato dalla formula seguente.

N è il numero di molecole della sostanza che hanno subito idrolisi e N 0 è il loro numero totale in soluzione.

Nella maggior parte dei casi, il grado di solvolisi acquosa nei sali è basso. Ad esempio, in una soluzione di acetato di sodio all'1%, è solo lo 0,01% (a una temperatura di 20 gradi).

Idrolisi in sostanze di origine organica

Il processo in esame può avvenire anche nei composti chimici organici.

In quasi tutti gli organismi viventi, l'idrolisi si verifica come parte del metabolismo energetico (catabolismo). Con il suo aiuto, proteine, grassi e carboidrati vengono scomposti in sostanze facilmente digeribili. Allo stesso tempo, l'acqua stessa è raramente in grado di avviare il processo di solvolisi, quindi gli organismi devono utilizzare vari enzimi come catalizzatori.

Se si tratta di una reazione chimica con sostanze organiche finalizzata all'ottenimento di nuove sostanze in un ambiente di laboratorio o di produzione, alla soluzione vengono aggiunti acidi o alcali forti per accelerarla e migliorarla.

Idrolisi in trigliceridi (triacilgliceroli)

Questo termine difficile da pronunciare si riferisce agli acidi grassi, che la maggior parte di noi conosce come grassi.

Sono entrambi animali e origine vegetale. Tuttavia, tutti sanno che l'acqua non è in grado di dissolvere tali sostanze, come avviene l'idrolisi dei grassi?

La reazione in questione è chiamata saponificazione dei grassi. Questa è una solvolisi acquosa di triacilgliceroli sotto l'influenza di enzimi in un mezzo alcalino o acido. A seconda di ciò, vengono rilasciate idrolisi alcalina e idrolisi acida.

Nel primo caso, a seguito della reazione, si formano sali di acidi grassi superiori (meglio conosciuti da tutti come saponi). Pertanto, il normale sapone solido si ottiene da NaOH e il sapone liquido si ottiene da KOH. Quindi l'idrolisi alcalina nei trigliceridi è il processo di formazione dei detergenti. Si precisa che può essere svolta liberamente nei grassi sia di origine vegetale che animale.

La reazione in questione è il motivo per cui il sapone non si lava bene con l'acqua dura e non si insapona affatto con l'acqua salata. Il fatto è che duro si chiama H 2 O, che contiene un eccesso di ioni calcio e magnesio. E il sapone, una volta in acqua, subisce nuovamente l'idrolisi, decomponendosi in ioni di sodio e un residuo di idrocarburo. Come risultato dell'interazione di queste sostanze nell'acqua, si formano sali insolubili che sembrano fiocchi bianchi. Per evitare che ciò accada, bicarbonato di sodio NaHCO 3, meglio noto come bicarbonato di sodio. Questa sostanza aumenta l'alcalinità della soluzione e quindi aiuta il sapone a svolgere le sue funzioni. A proposito, per evitare tali problemi, sintetico detersivi da altre sostanze, ad esempio da sali di esteri di alcoli superiori e acido solforico. Le loro molecole contengono da dodici a quattordici atomi di carbonio, quindi non perdono le loro proprietà nell'acqua salata o dura.

Se l'ambiente in cui si verifica la reazione è acido, questo processo è chiamato idrolisi acida dei triacilgliceroli. In questo caso, sotto l'azione di un determinato acido, le sostanze evolvono in glicerolo e acidi carbossilici.

L'idrolisi dei grassi ha un'altra opzione: l'idrogenazione dei triacilgliceroli. Questo processo viene utilizzato in alcuni tipi di pulizia, ad esempio quando si rimuovono tracce di acetilene dall'etilene o impurità di ossigeno da vari sistemi.

Idrolisi dei carboidrati

Le sostanze considerate sono uno dei componenti più importanti dell'alimentazione umana e animale. Tuttavia, il corpo non è in grado di assorbire saccarosio, lattosio, maltosio, amido e glicogeno nella sua forma pura. Pertanto, proprio come con i grassi, questi carboidrati vengono scomposti in elementi digeribili attraverso una reazione di idrolisi.

Inoltre, la solvolisi acquosa dei carboni viene utilizzata attivamente nell'industria. Dall'amido, per reazione con H 2 O in esame, si estraggono glucosio e melassa, che fanno parte di quasi tutti i dolci.

Un altro polisaccaride che viene utilizzato attivamente nell'industria per la produzione di molti sostanze utili e prodotti è cellulosa. Da esso si estraggono glicerina tecnica, glicole etilenico, sorbitolo e il noto alcol etilico.

L'idrolisi della cellulosa si verifica con l'esposizione prolungata ad alte temperature e la presenza di acidi minerali. prodotto finale questa reazione è, come nel caso dell'amido, glucosio. Va tenuto presente che l'idrolisi della cellulosa è più difficile di quella dell'amido, poiché questo polisaccaride è più resistente agli acidi minerali. Tuttavia, poiché la cellulosa è il componente principale delle membrane cellulari di tutte le piante superiori, le materie prime che la contengono sono più economiche dell'amido. Allo stesso tempo, il glucosio di cellulosa è più utilizzato per esigenze tecniche, mentre il prodotto dell'idrolisi dell'amido è considerato più adatto all'alimentazione.

Idrolisi proteica

Le proteine ​​sono le principali materiale da costruzione per le cellule di tutti gli organismi viventi. Sono composti da numerosi aminoacidi e sono molto prodotto importante per il normale funzionamento del corpo. Tuttavia, essendo composti ad alto peso molecolare, possono essere scarsamente assorbiti. Per semplificare questo compito, vengono idrolizzati.

Come nel caso di altre sostanze organiche, questa reazione scompone le proteine ​​in prodotti a basso peso molecolare facilmente assorbibili dall'organismo.

L'idrolisi è la reazione di scambio di un sale con acqua ( solvolisi con acqua In questo caso, la sostanza originaria viene distrutta dall'acqua, con la formazione di nuove sostanze.

Poiché l'idrolisi è una reazione di scambio ionico, la sua forza trainante è la formazione di un elettrolita debole (precipitazione o (e) evoluzione del gas). È importante ricordare che la reazione di idrolisi è una reazione reversibile (nella maggior parte dei casi), ma esiste anche un'idrolisi irreversibile (procede fino alla fine, non ci sarà sostanza di partenza nella soluzione). L'idrolisi è un processo endotermico (con un aumento della temperatura, aumentano sia la velocità di idrolisi che la resa dei prodotti di idrolisi).

Come si evince dalla definizione che l'idrolisi è una reazione di scambio, si può presumere che un gruppo OH vada al metallo (+ un possibile residuo acido se si forma un sale basico (durante l'idrolisi di un sale formato da un acido forte e una base poliacida debole)), e al residuo acido vi è un protone idrogeno H + (+ un possibile ione metallico e uno ione idrogeno, con la formazione sale acido, se viene idrolizzato un sale formato da un acido polibasico debole)).

Esistono 4 tipi di idrolisi:

1. Sale formato da una base forte e da un acido forte. Poiché è già stato menzionato sopra, l'idrolisi è una reazione di scambio ionico e procede solo nel caso della formazione di un elettrolita debole. Come descritto sopra, un gruppo OH va al metallo e un protone idrogeno H + va al residuo acido, ma né una base forte né un acido forte sono elettroliti deboli, quindi in questo caso non si verifica idrolisi:

NaCl+HOH≠NaOH+HCl

La reazione del mezzo è vicino al neutro: pH≈7

2. Il sale è formato da una base debole e da un acido forte. Come detto sopra: un gruppo OH va al metallo e un protone idrogeno H + va al residuo acido. Per esempio:

NH4Cl+HOH↔NH4OH+HCl

NH 4 + +Cl - +HOH↔NH 4 OH+H + +Cl -

NH 4 + +HOH↔NH 4 OH+H +

Come si può vedere dall'esempio, l'idrolisi procede lungo il catione, la reazione del mezzo è pH acido < 7.При написании уравнений гидролиза для солей, образованных сильной кислотой и слабым многокислотным основанием, то в правой части следует писать основную соль, так как гидролиз идёт только по первой ступени:

FeCl 2 + HOH ↔ FeOHCl + HCl

Fe 2+ +2Cl - +HOH↔FeO + +H + +2Cl -

Fe 2+ + HOH ↔ FeOH + + H +

3. Il sale è formato da un acido debole e una base forte.Come accennato in precedenza: un gruppo OH va al metallo e un protone idrogeno H + va al residuo acido. Ad esempio:

CH 3 COONa+HOH↔NaOH+CH 3 COOH

СH 3 COO - +Na + +HOH↔Na + +CH 3 COOH+OH -

СH 3 COO - +HOH↔+CH 3 COOH+OH -

L'idrolisi procede lungo l'anione, la reazione del mezzo è alcalina, pH > 7. Quando si scrivono le equazioni per l'idrolisi di un sale formato da un acido polibasico debole e una base forte, la formazione di un sale acido dovrebbe essere scritta sul lato destro, l'idrolisi procede in 1 passaggio. Per esempio:

Na 2 CO 3 + HOH ↔ NaOH + NaHCO 3

2Na + +CO 3 2- +HOH↔HCO 3 - +2Na + +OH -

CO 3 2- +HOH↔HCO 3 - +OH -

4. Il sale è formato da una base debole e da un acido debole. Questo è l'unico caso in cui l'idrolisi va a fondo, è irreversibile (fino al completo consumo del sale iniziale), ad esempio:

CH 3 COONH 4 +HOH↔NH 4 OH+CH 3 COOH

Questo è l'unico caso in cui l'idrolisi va alla fine. L'idrolisi avviene sia nell'anione che nel catione; è difficile prevedere la reazione del mezzo, ma è vicino al neutro: pH ≈ 7.

C'è anche una costante di idrolisi, considerala usando l'esempio di uno ione acetato, denotandola Corrente alternata- . Come si può vedere dagli esempi sopra, l'acido acetico (etanoico) è un acido debole e, quindi, i suoi sali vengono idrolizzati secondo lo schema:

Ac - +HOH↔HAc+OH -

Troviamo la costante di equilibrio per questo sistema:

Conoscere prodotto ionico dell'acqua, possiamo esprimere la concentrazione attraverso di essa [ OH] - ,

Sostituendo questa espressione nell'equazione per la costante di idrolisi, otteniamo:

Sostituendo la costante di ionizzazione dell'acqua nell'equazione, otteniamo:

Ma la costante la dissociazione dell'acido (nell'esempio dell'acido cloridrico) è pari a:

Dov'è un protone idrogeno idratato: . Allo stesso modo per l'acido acetico, come nell'esempio. Sostituendo il valore della costante di dissociazione dell'acido nell'equazione della costante di idrolisi, otteniamo:

Come segue dall'esempio, se il sale è formato da una base debole, il denominatore conterrà la costante di dissociazione della base, calcolata sulla stessa base della costante di dissociazione dell'acido. Se il sale è formato da una base debole e da un acido debole, il denominatore sarà il prodotto delle costanti di dissociazione dell'acido e della base.

grado di idrolisi.

C'è anche un altro valore che caratterizza l'idrolisi - il grado di idrolisi -α. Che è uguale a il rapporto tra la quantità (concentrazione) di sale in idrolisi e la quantità totale (concentrazione) di sale discioltoIl grado di idrolisi dipende dalla concentrazione di sale, dalla temperatura della soluzione. Aumenta con la diluizione della soluzione salina e con l'aumento della temperatura della soluzione. Ricordiamo che più diluire la soluzione, minore è la concentrazione molare del sale originale; e il grado di idrolisi aumenta con l'aumentare della temperatura, poiché l'idrolisi è un processo endotermico, come accennato in precedenza.

Il grado di idrolisi del sale è tanto più alto quanto più debole è l'acido o la base che lo formano. Come segue dall'equazione per il grado di idrolisi e tipi di idrolisi: con idrolisi irreversibileα≈1.

Il grado di idrolisi e la costante di idrolisi sono interconnessi attraverso l'equazione di Ostwald (Wilhelm Friedrich Ostwald-sdiluizione akon Ostwald, allevato 1888anno).La legge di diluizione mostra che il grado di dissociazione dell'elettrolita dipende dalla sua concentrazione e dalla costante di dissociazione. Prendiamo la concentrazione iniziale della sostanza comeC 0 , e la parte dissociata della sostanza - perγ, ricordiamo lo schema di dissociazione di una sostanza in soluzione:

AB↔A + +B -

Quindi la legge di Ostwald può essere espressa come segue:

Ricordiamo che l'equazione contiene le concentrazioni al momento dell'equilibrio. Ma se la sostanza è leggermente dissociata, allora (1-γ) → 1, che porta l'equazione di Ostwald nella forma: K d \u003d γ 2 C 0.

Il grado di idrolisi è similmente correlato alla sua costante:

Nella stragrande maggioranza dei casi viene utilizzata questa formula. Ma se necessario, puoi esprimere il grado di idrolisi attraverso la seguente formula:

Casi speciali di idrolisi:

1) Idrolisi degli idruri (composti dell'idrogeno con elementi (qui considereremo solo i metalli dei gruppi 1 e 2 e metam), dove l'idrogeno presenta uno stato di ossidazione di -1):

NaH+HOH→NaOH+H 2

CaH 2 + 2HOH → Ca (OH) 2 + 2H 2

CH 4 +HOH→CO+3H 2

La reazione con il metano è una delle modi industriali ottenendo idrogeno.

2) Idrolisi dei perossidi.Perossidi alcalini e metalli alcalino terrosi decomposto dall'acqua, con formazione del corrispondente idrossido e acqua ossigenata (o ossigeno):

Na 2 O 2 +2 H 2 O → 2 NaOH + H 2 O 2

Na 2 O 2 + 2H 2 O → 2NaOH + O 2

3) Idrolisi dei nitruri.

Ca 3 N 2 + 6 HOH → 3 Ca (OH) 2 + 2 NH 3

4) Idrolisi dei fosfuri.

K 3 P+3HOH→3KOH+PH 3

fuoriuscita di gas PH 3 -fosfina, molto velenoso, sorprendente sistema nervoso. È anche capace di autocombustione a contatto con l'ossigeno. Hai mai camminato attraverso una palude di notte o passato i cimiteri? Abbiamo visto rare esplosioni di luci - "luci vaganti", che appaiono come bruciature di fosfina.

5) Idrolisi dei carburi. Ecco due reazioni che hanno uso pratico, poiché con il loro aiuto si ottengono 1 membri della serie omologa degli alcani (reazione 1) e degli alchini (reazione 2):

Al 4 C 3 +12 HOH →4 Al (OH) 3 +3CH 4 (reazione 1)

CaC 2 +2 HOH →Ca(OH) 2 +2C 2 H 2 (reazione 2, il prodotto è acilene, secondo UPA con etino)

6) Idrolisi dei siliciuri. Come risultato di questa reazione, si forma 1 rappresentante della serie omologa di silani (ce ne sono 8 in totale) SiH 4 è un idruro covalente monomerico.

Mg 2 Si + 4 HOH → 2 Mg (OH) 2 + SiH 4

7) Idrolisi degli alogenuri di fosforo. I cloruri di fosforo 3 e 5, che sono rispettivamente cloruri acidi di fosforo e acido fosforico, saranno qui considerati:

PCl 3 + 3H 2 O \u003d H 3 PO 3 + 3HCl

PCl 5 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 5HCl

8) Idrolisi delle sostanze organiche I grassi vengono idrolizzati, con formazione di glicerolo (C 3 H 5 (OH) 3) e acido carbossilico (esempio di acido carbossilico limitante) (C n H (2n + 1) COOH)

esteri:

CH 3 COOCH 3 + H 2 O↔CH 3 COOH + CH 3 OH

Alcool:

C 2 H 5 ONa+H 2 O↔C 2 H 5 OH+NaOH

Gli organismi viventi effettuano l'idrolisi di varie sostanze organiche nel corso delle reazioni catabolismo con la partecipazione enzimi. Ad esempio, durante l'idrolisi con la partecipazione di enzimi digestivi le proteine ​​vengono scomposte in amminoacidi, i grassi in glicerolo e acidi grassi, i polisaccaridi in monosaccaridi (ad esempio in glucosio).

Quando i grassi vengono idrolizzati in presenza di alcali, sapone; idrolisi dei grassi in presenza catalizzatori applicato per ottenere glicina e acidi grassi.

Compiti

1) Il grado di dissociazione a dell'acido acetico in una soluzione 0,1 M a 18°C ​​è 1,4 10 -2. Calcola la costante di dissociazione dell'acido K d. (Suggerimento: usa l'equazione di Ostwald.)

2) Quale massa di idruro di calcio deve essere disciolta in acqua per ridurre il gas rilasciato a ferro 6,96 g di ossido di ferro ( II, III)?

3) Scrivi l'equazione per la reazione Fe 2 (SO 4) 3 + Na 2 CO 3 + H 2 O

4) Calcolare il grado, la costante dell'idrolisi del sale di Na 2 SO 3 per la concentrazione Cm = 0,03 M, tenendo conto solo del 1° stadio di idrolisi. (La costante di dissociazione dell'acido solforoso è assunta pari a 6,3∙10 -8)

Soluzioni:

a) Sostituisci questi problemi nella legge di diluizione di Ostwald:

b) K d \u003d [C] \u003d (1,4 10 -2) 0,1 / (1 - 0,014) \u003d 1,99 10 -5

Risposta. K d \u003d 1,99 10 -5.

c) Fe 3 O 4 + 4H 2 → 4H 2 O + 3Fe

CaH 2 +HOH→Ca(OH) 2 +2H 2

Troviamo il numero di moli di ossido di ferro (II, III), è uguale al rapporto tra la massa di una data sostanza e la sua massa molare, otteniamo 0,03 (mol).Secondo l'UCR, troviamo che le moli di idruro di calcio sono 0,06 (mol).Quindi la massa di idruro di calcio è 2,52 (grammi).

Risposta: 2,52 (grammi).

d) Fe 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 3СO2 + 2Fe (OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4

e) Il solfito di sodio subisce idrolisi anionica, la reazione del mezzo di soluzione salina è alcalina (pH > 7):
SO 3 2- + H 2 O<-->OH - + HSO 3 -
La costante di idrolisi (vedi equazione sopra) è: 10 -14 / 6,3 * 10 -8 \u003d 1,58 * 10 -7
Il grado di idrolisi si calcola con la formula α 2 /(1 - α) = K h /C 0 .
Quindi, α \u003d (K h / C 0) 1/2 \u003d (1,58 * 10 -7 / 0,03) 1/2 \u003d 2,3 * 10 -3

Risposta: K h \u003d 1,58 * 10 -7; α \u003d 2,3 * 10 -3

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uno). L'idrolisi è una reazione endotermica, quindi un aumento della temperatura migliora l'idrolisi.

2). Un aumento della concentrazione di ioni idrogeno indebolisce l'idrolisi, nel caso di idrolisi da parte del catione. Allo stesso modo, aumentando la concentrazione di ioni idrossido si indebolisce l'idrolisi, nel caso dell'idrolisi anionica.

3). Quando diluito con acqua, l'equilibrio si sposta nella direzione della reazione, ad es. a destra, il grado di idrolisi aumenta.

4). Gli additivi di sostanze estranee possono influenzare la posizione di equilibrio quando queste sostanze reagiscono con uno dei partecipanti alla reazione. Quindi, quando il solfato di rame viene aggiunto a una soluzione

2CuSO4 + 2H2O<=>(CuOH)2SO4 + H2SO4

soluzione di idrossido di sodio, gli ioni idrossido in essa contenuti interagiranno con gli ioni idrogeno. Di conseguenza, la loro concentrazione diminuirà e, secondo il principio di Le Chatelier, l'equilibrio nel sistema si sposterà a destra, il grado di idrolisi aumenterà. E se alla stessa soluzione si aggiunge una soluzione di solfuro di sodio, l'equilibrio non si sposterà a destra, come ci si potrebbe aspettare (mutuo potenziamento dell'idrolisi), ma, al contrario, a sinistra, per il legame di ioni rame in solfuro di rame praticamente insolubile.

cinque). concentrazione di sale. La considerazione di questo fattore porta a una conclusione paradossale: l'equilibrio nel sistema si sposta a destra, secondo il principio di Le Chatelier, ma il grado di idrolisi diminuisce.

Esempio,

Al(NO 3 ) 3

Il sale viene idrolizzato al catione. È possibile aumentare l'idrolisi di questo sale se:

1. riscaldare o diluire la soluzione con acqua;
2. aggiungere una soluzione di alcali (NaOH);
3. aggiungere una soluzione di sale idrolizzato dall'anione Na 2 CO 3 ;

L'idrolisi di questo sale può essere indebolita se:

1. dissoluzione del piombo al freddo;
2. preparare la soluzione più concentrata possibile di Al(NO 3 ) 3;
3. aggiungere un acido alla soluzione, come HCl

L'idrolisi dei sali delle basi poliacidi e degli acidi polibasici procede per gradi

Ad esempio, l'idrolisi del cloruro di ferro (II) comprende due fasi:

1° passo

FeCl 2 + HOH<=>Fe(OH)Cl + HCl
Fe2+ + 2Cl - + H + + OH -<=>Fe(OH) + + 2Cl - + H +

2a fase

Fe(OH)Cl + HOH<=>Fe(OH) 2 + HCl
Fe(OH) + + Cl - + H + + OH -<=>Fe( OH) 2 + H + + Cl -

L'idrolisi del carbonato di sodio comprende due fasi:

1° passo

Na 2 CO 3 + HOH<=>NaHCO 3 + NaOH
CO 3 2- + 2Na + + H + + OH - => HCO 3 - + OH - + 2Na +

2a fase

NaHCO 3 + H 2 O<=>NaOH + H 2 CO 3
HCO 3 - + Na + + H + + OH -<=>H 2 CO 3 + OH - + Na +

L'idrolisi è un processo reversibile. Un aumento della concentrazione di ioni idrogeno e ioni idrossido impedisce alla reazione di procedere al completamento. Parallelamente all'idrolisi, si verifica una reazione di neutralizzazione quando la base debole risultante (Fe (OH) 2) interagisce con un acido forte e l'acido debole risultante (H 2 CO 3) reagisce con un alcali.

L'idrolisi procede irreversibilmente se si forma una base insolubile e (o) un acido volatile come risultato della reazione:

Al 2 S 3 + 6H 2 O \u003d\u003e 2Al (OH) 3 ↓ + 3H 2 S

Sali completamente decomposti dall'acqua - Al2S3 , non può essere ottenuto dalla reazione di scambio in soluzioni acquose, poiché al posto dello scambio, la reazione di idrolisi articolare procede:

2AlCl 3 +3Na 2 S≠Al 2 S 3 +6NaCl

2AlCl 3 +3Na 2 S+6H 2 O=2Al(OH) 3 ↓+6NaCl+3H 2 S(miglioramento reciproco dell'idrolisi)

Pertanto, si ottengono in mezzi anidri mediante sinterizzazione o altri metodi, ad esempio:

2Al+3S = t°C\u003d Al 2 S 3

Esempi di reazioni di idrolisi

(NH 4) 2 CO 3 carbonato di ammonio sale, acido debole e base debole. Solubile. Idrolizza contemporaneamente cationi e anioni. Il numero di passaggi è 2.

Stadio 1: (NH 4) 2 CO 3 + H 2 O ↔ NH 4 OH + NH 4 HCO 3

2 fasi: NH 4 HCO 3 + H 2 O ↔NH 4 OH + H 2 CO 3

La reazione della soluzione è leggermente alcalina pH > 7, perché l'idrossido di ammonio è un elettrolita più forte di acido carbonico. K d (NH 4 OH)> K d (H 2 CO 3)

CH 3 COONH 4 acetato di ammonio sale, acido debole e base debole. Solubile. Idrolizza contemporaneamente cationi e anioni. Il numero di passaggi è 1.

CH 3 COONH 4 + H 2 O ↔NH 4 OH + CH 3 COOH

La reazione della soluzione è pH neutro \u003d 7, perché K d (CH 3 COO H) \u003d K d (NH 4 OH)

K2HPO4– fosfato acido di potassio sale, acido debole e base forte. Solubile. Idrolizzato all'anione. Il numero di passaggi è 2.

1 passo: K 2 HPO 4 +H 2 O ↔KH 2 PO 4 +KOH

2 fasi: KH 2 PO 4 +H 2 O ↔H 3 PO 4 +KOH

reazione in soluzione 1 passaggio leggermente alcalinopH=8,9 , poiché come risultato dell'idrolisi, gli ioni OH - si accumulano nella soluzione e il processo di idrolisi prevale sul processo di dissociazione degli ioni HPO 4 2-, dando ioni H + (HPO 4 2- ↔H + + PO 4 3-)

reazione in soluzione 2 stadi leggermente acidipH=6,4 , poiché il processo di dissociazione degli ioni diidroortofosfato prevale sul processo di idrolisi, mentre gli ioni idrogeno non solo neutralizzano gli ioni idrossido, ma rimangono anche in eccesso, il che provoca una reazione debolmente acida del mezzo.

Compito: Determinare il mezzo di soluzioni di bicarbonato di sodio e idrosolfito di sodio.

Soluzione:

1) Considera i processi in una soluzione di bicarbonato di sodio. La dissociazione di questo sale procede in due fasi, nella seconda fase si formano cationi idrogeno:

NaHCO 3 \u003d Na + + HCO 3 - (I)

HCO 3 - ↔ H + + CO 3 2- ( II )

La costante di dissociazione per il secondo stadio è K 2 di acido carbonico, pari a 4,8∙10 -11.

L'idrolisi del bicarbonato di sodio è descritta dall'equazione:

NaHCO 3 + H 2 O ↔ H 2 CO 3 + NaOH

HCO 3 - + H 2 O ↔H 2 CO 3 + OH -, la cui costante è

K g \u003d K w / K 1 (H 2 CO 3) \u003d 1 ∙ 10 -14 / 4,5 ∙ 10 -7 \u003d 2,2 ∙ 10 -8.

La costante di idrolisi è quindi notevolmente maggiore della costante di dissociazione soluzioneNaHCO 3 ha un ambiente alcalino.

2) Considera i processi in una soluzione di idrosolfito di sodio. La dissociazione di questo sale procede in due fasi, nella seconda fase si formano cationi idrogeno:

NaHSO 3 \u003d Na + + HSO 3 - (I)

HSO 3 - ↔ H + + SO 3 2- (II)

La costante di dissociazione per il secondo stadio è K 2 dell'acido solforoso, pari a 6,2∙10 -8.

L'idrolisi dell'idrosolfito di sodio è descritta dall'equazione:

NaHSO 3 + H 2 O ↔H 2 SO 3 + NaOH

HSO 3 - + H 2 O ↔H 2 SO 3 + OH -, la cui costante è

K g \u003d K w / K 1 (H 2 SO 3) \u003d 1 ∙ 10 -14 / 1,7 ∙ 10 -2 \u003d 5,9 ∙ 10 -13.

In questo caso, la costante di dissociazione è maggiore della costante di idrolisi, quindi soluzione

NaHSO 3 ha un ambiente acido.

Compito: Determinare il mezzo della soluzione di sale di cianuro di ammonio.

Soluzione:

NH 4 CN ↔NH 4 + + CN -

NH 4 + + 2H 2 O ↔NH 3. H 2 O + H 3 O +

CN - + H 2 O ↔HCN + OH -

NH 4 CN + H 2 O↔ NH 4 OH + HCN

K d (HCN) =7,2∙10 -10; K d (NH 4 OH) \u003d 1,8 ∙ 10 -5

Risposta: Idrolisi per catione e anione, perché K o > K k, leggermente alcalino, pH > 7

idrolisi
chiamata
reazioni
scambio
interazioni
sostanze con acqua, che portano alla loro
decomposizione.

Peculiarità

Idrolisi di organico
sostanze
Gli organismi viventi svolgono
idrolisi di vari organici
sostanze durante le reazioni
la partecipazione di enzimi.
Ad esempio, durante l'idrolisi
partecipazione del digestivo
le PROTEINE degli enzimi vengono scomposte
per AMINOACIDI,
GRASSI - a GLICERINA e
ACIDO GRASSO,
polisaccaridi (es.
amido e cellulosa)
MONOSACCARIDI (es.
GLUCOSIO), NUCLEICO
ACIDI - gratis
NUCLEOTIDI.
Durante l'idrolisi dei grassi
la presenza di alcali
ricevere sapone; idrolisi
grasso in presenza
catalizzatori utilizzati
per glicerina e
acidi grassi. idrolisi
il legno prende l'etanolo e
prodotti dell'idrolisi della torba
trova applicazione in
produzione di foraggi
lievito, cera, fertilizzanti e
altri

Idrolisi di composti organici

i grassi vengono idrolizzati per formare glicerolo e
acidi carbossilici (con NaOH - saponificazione).
amido e cellulosa vengono idrolizzati
glucosio:

Idrolisi reversibile e irreversibile

Quasi tutte le reazioni di idrolisi
materia organica
reversibile. Ma c'è anche
idrolisi irreversibile.
Proprietà generale irreversibile
idrolisi - uno (preferibilmente entrambi)
da prodotti di idrolisi
essere rimosso dalla sfera di reazione
come:
- DRENAGGIO,
- GAS.
CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂↓ + C₂H₂
Nell'idrolisi dei sali:
Al₄C₃ + 12 H₂O = 4 Al(OH)₃↓ + 3CH₄
Al₂S₃ + ​​​​6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S
CaH₂ + 2 H₂O = 2Ca(OH)₂↓ + H₂

H I D R O L I S S O L E Y

IDROLISI DEL SALE
Idrolisi del sale -
tipo di reazioni
idrolisi dovuta a
reazioni
scambio ionico nelle soluzioni
(solubile in acqua
sali elettrolitici.
La forza trainante del processo
è l'interazione
ioni con acqua, portando a
debole
elettrolita in ionico o
forma molecolare
("legame di ioni").
Distinguere tra reversibile e
idrolisi irreversibile dei sali.
1. Idrolisi del sale debole
acido e base forte
(idrolisi per anione).
2. Idrolisi di sale forte
acido e base debole
(idrolisi per catione).
3. Idrolisi del sale debole
acido e base debole
(irreversibile).
Sale di un acido forte e
nessuna solida base
subisce idrolisi.

Equazioni di reazione

Idrolisi di un sale di un acido debole e di una base forte
(idrolisi per anione):
(la soluzione ha un ambiente alcalino, la reazione procede
reversibilmente, l'idrolisi nel secondo stadio procede
grado trascurabile).
Idrolisi di un sale di un acido forte e di una base debole
(idrolisi per catione):
(la soluzione è acida, la reazione procede in modo reversibile,
l'idrolisi nella seconda fase procede in modo trascurabile
gradi).

10.

Idrolisi di un sale di un acido debole e di una base debole:
(l'equilibrio è spostato verso prodotti, idrolisi
procede quasi completamente, poiché entrambi i prodotti
le reazioni lasciano la zona di reazione sotto forma di precipitato o
gas).
Sale di un acido forte e una base forte
subisce idrolisi e la soluzione è neutra.

11. SCHEMA DELL'IDROLISI DEL CARBONATO DI SODIO

Na₂CO₃
NaOH
base forte
H₂CO₃
acido debole
AMBIENTE ALCALINO
ACIDO SALE, idrolisi di
ANION

12. SCHEMA DELL'IDROLISI DEL CLORO DI RAME(II).

CuCl₂
Cu(OH)₂↓
base debole
HCl
acido forte
AMBIENTE ACIDO
SALE BASE, idrolisi secondo
CAZIONE

13. SCHEMA DI IDROLISI DEL SOLFORO DI ALLUMINIO

Al₂S₃
Al(OH)₃↓
base debole
H₂S
acido debole
REAZIONE NEUTRA
AMBIENTI
idrolisi irreversibile

14.

RUOLO DELL'IDROLISI NELLA NATURA
trasformazione la crosta terrestre
Garantire un ambiente marino leggermente alcalino
acqua
RUOLO DELL'IDROLISI NELLA VITA
UMANO
Lavaggio
lavare i piatti
Lavaggio con sapone
Processi di digestione

trascrizione

1 IDROLISI DI SOSTANZE ORGANICHE E INORGANICHE

2 Idrolisi (dal greco antico "ὕδωρ" acqua e "λύσις" decomposizione) uno dei tipi reazioni chimiche dove, quando le sostanze interagiscono con l'acqua, la sostanza iniziale si decompone con la formazione di nuovi composti. Il meccanismo di idrolisi dei composti varie classi: - sali, carboidrati, grassi, esteri, ecc. presentano differenze significative

3 Idrolisi di sostanze organiche Gli organismi viventi effettuano l'idrolisi di varie sostanze organiche nel corso di reazioni con la partecipazione di ENZIMI. Ad esempio, durante l'idrolisi, con la partecipazione degli enzimi digestivi, le PROTEINE vengono scomposte in AMMINOACIDI, GRASSI in GLICEROLO e ACIDI GRASSI, POLISACCARIDI (ad esempio, amido e cellulosa) in MONOSAACCARIDI (ad esempio, in GLUCOSIO), ACIDI NUCLEICI in NUCLEOTIDI liberi. Quando i grassi vengono idrolizzati in presenza di alcali si ottiene il sapone; l'idrolisi dei grassi in presenza di catalizzatori viene utilizzata per ottenere glicerolo e acidi grassi. L'etanolo è ottenuto dall'idrolisi del legno e i prodotti dell'idrolisi della torba sono utilizzati nella produzione di lievito foraggero, cera, fertilizzanti, ecc.

4 1. Idrolisi dei composti organici I grassi vengono idrolizzati per ottenere glicerolo e acidi carbossilici (saponificazione con NaOH):

5 amido e cellulosa vengono idrolizzati a glucosio:

7 TEST 1. Durante l'idrolisi dei grassi, 1) alcoli e acidi minerali 2) aldeidi e acidi carbossilici 3) alcoli monoidrici e acidi carbossilici 4) glicerolo e acidi carbossilici RISPOSTA: 4 2. Subisce idrolisi: 1) Acetilene 2) Cellulosa 3 ) Etanolo 4) Metano RISPOSTA: 2 3. L'idrolisi subisce: 1) Glucosio 2) Glicerina 3) Grasso 4) Acido acetico RISPOSTA: 3

8 4. Durante l'idrolisi degli esteri si formano: 1) Alcoli e aldeidi 2) acidi carbossilici e glucosio 3) Amido e glucosio 4) Alcoli e acidi carbossilici RISPOSTA: 4 5. L'idrolisi dell'amido produce: 1) Saccarosio 2) Fruttosio 3) Maltosio 4) Glucosio RISPOSTA: 4

9 2. Idrolisi reversibile e irreversibile Quasi tutte le reazioni di idrolisi di sostanze organiche considerate sono reversibili. Ma c'è anche idrolisi irreversibile. La proprietà generale dell'idrolisi irreversibile è che uno (preferibilmente entrambi) dei prodotti dell'idrolisi deve essere rimosso dalla sfera di reazione sotto forma di: - SEDIMENTI, - GAS. CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + C₂H₂ Durante l'idrolisi dei sali: Al₄C₃ + 12 H₂O = 4 Al(OH)₃ + 3CH₄ Al₂S₃ + ​​6 H₂O CaH₂ + 2 H₂O = 2 Al(OH)₃ + 3 H₂S = 2Ca(OH )₂ + H₂

10 VENDITA IDROLISI L'idrolisi dei sali è un tipo di reazione di idrolisi causata dal verificarsi di reazioni di scambio ionico in soluzioni di sali elettrolitici (acquosi) solubili. La forza trainante del processo è l'interazione degli ioni con l'acqua, che porta alla formazione di un elettrolita debole in forma ionica o molecolare ("legame ionico"). Distinguere tra idrolisi reversibile e irreversibile dei sali. 1. Idrolisi di un sale di un acido debole e di una base forte (idrolisi anionica). 2. Idrolisi di un sale di un acido forte e di una base debole (idrolisi cationica). 3. Idrolisi del sale di un acido debole e di una base debole (irreversibile) Il sale di un acido forte e di una base forte non subisce idrolisi

12 1. Idrolisi di un sale di un acido debole e di una base forte (idrolisi anionica): (la soluzione ha un ambiente alcalino, la reazione è reversibile, l'idrolisi nel secondo stadio procede in misura insignificante) 2. Idrolisi di un sale di un acido forte e una base debole (idrolisi cationica): (la soluzione ha un ambiente acido, la reazione procede in modo reversibile, l'idrolisi nel secondo stadio procede in misura insignificante)

13 3. Idrolisi di un sale di un acido debole e di una base debole: (l'equilibrio è spostato verso i prodotti, l'idrolisi procede quasi completamente, poiché entrambi i prodotti di reazione lasciano la zona di reazione sotto forma di precipitato o gas). Il sale di un acido forte e di una base forte non subisce idrolisi e la soluzione è neutra.

14 SCHEMA DELL'IDROLISI DEL CARBONATO DI SODIO NaOH base forte Na₂CO₃ H₂CO₃ acido debole > [H]+ MEDIO BASE ACIDO SALE, ANIONICO idrolisi

15 Primo stadio di idrolisi Na₂CO₃ + H₂O NaOH + NaHCO₃ 2Na+ + CO₃ ² + H₂O Na+ + OH + Na+ + HCO₃ CO₃ ² + H₂O OH + HCO₃ Secondo stadio di idrolisi NaHCO₃ + H₂O = NaOH + H₂CO ₃ CO₂ H₂O + O Na+ = Na₂OH + CO₂ + H₂O HCO₃ + H₂O = OH + CO₂ + H₂O

16 SCHEMA DI IDROLISI DEL CLORURO DI RAME(II) Cu(OH)₂ base debole CuCl₂ HCl acido forte< [ H ]+ КИСЛАЯ СРЕДА СОЛЬ ОСНОВНАЯ, гидролиз по КАТИОНУ

17 Primo stadio di idrolisi CuCl₂ + H₂O (CuOH)Cl + HCl Cu+² + 2 Cl + H₂O (CuOH)+ + Cl + H+ + Cl Cu+² + H₂O (CuOH)+ + H+ Secondo stadio di idrolisi (СuOH) Cl + H₂O Cu(OH)₂ + HCl (Cu OH)+ + Cl + H₂O Cu(OH)₂ + H+ + Cl (CuOH)+ + H₂O Cu(OH)₂ + H+

18 SCHEMA DI IDROLISI DEL SOLFURRO DI ALLUMINIO Al₂S₃ Al(OH)₃ H₂S base debole acido debole = [H]+ REAZIONE NEUTRA DEL MEDIO idrolisi irreversibile

19 Al₂S₃ + ​​​​6 H₂O = 2Al(OH)₃ + 3H₂S IDROLISI DEL CLORURO DI SODIO NaCl NaOH HCl base forte acido forte = [H]+ REAZIONE NEUTRA DELL'AMBIENTE non si verifica idrolisi NaCl + H₂O = NaOH + HCl Na+ + Cl + H₂O = Na+ + OH + H+ + Cl

20 Trasformazione della crosta terrestre Fornire un ambiente leggermente alcalino all'acqua di mare IL RUOLO DELL'IDROLISI NELLA VITA UMANA Lavanderia Lavaggio stoviglie Lavaggio con sapone Processi di digestione

21 Scrivi le equazioni di idrolisi: A) K₂S B) FeCl₂ C) (NH₄)₂S D) BaI₂ K₂S: KOH è una base forte H₂S acido debole HS + K+ + OH S² + H₂O HS + OH FeCl₂ : Fe(OH)₂ - base debole HCL - acido forte FeOH)+ + Cl + H+ + Cl Fe +² + H₂O (FeOH)+ + H+

22 (NH₄)₂S: NH₄OH - base debole; H₂S - acido debole HI - acido forte HYDROLYSIS NO

23 Eseguire su un foglio di carta. Consegna il tuo lavoro all'insegnante alla lezione successiva.

25 7. Una soluzione acquosa di quale dei sali ha un ambiente neutro? a) Al(NO₃)₃ b) ZnCl₂ c) BaCl₂ d) Fe(NO₃)₂ 8. In quale soluzione il colore del tornasole sarà blu? a) Fe₂(SO₄)₃ b) K₂S c) CuCl₂ d) (NH₄)₂SO₄

26 9. 1) carbonato di potassio 2) etano 3) cloruro di zinco 4) grasso 10. Durante l'idrolisi delle fibre (amido) si possono formare: 1) glucosio 2) solo saccarosio 3) solo fruttosio 4) anidride carbonica e acqua 11. Il mezzo di soluzione a seguito dell'idrolisi del carbonato di sodio 1) alcalino 2) fortemente acido 3) acido 4) neutro 12. Subisce idrolisi 1) CH 3 COOK 2) KCI 3) CaCO 3 4) Na 2 SO 4

27 13. L'idrolisi non è soggetta a 1) solfato di ferro 2) alcoli 3) cloruro di ammonio 4) esteri

28 PROBLEMA Spiegare perché quando si versano soluzioni - FeCl₃ e Na₂CO₃ - precipita e viene rilasciato gas? 2FeCl₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O = 2Fe(OH)₃ + 6NaCl + 3CO₂

29 Fe+³ + H₂O (FeOH)+² + H+ CO₃ ² + H₂O HCO₃ + OH CO₂ + H₂O Fe(OH)₃

L'idrolisi è una reazione della decomposizione metabolica delle sostanze da parte dell'acqua. Idrolisi di sostanze organiche sostanze inorganiche Sali Idrolisi di sostanze organiche Proteine ​​Alogenoalcani esteri(grassi) Carboidrati

IDROLISI Concetti generali L'idrolisi è una reazione di scambio dell'interazione di sostanze con l'acqua, che porta alla loro decomposizione. L'idrolisi può essere sottoposta a sostanze inorganiche e organiche di varie classi.

Grado 11. Argomento 6. Lezione 6. Idrolisi dei sali. Scopo della lezione: formare negli studenti il ​​concetto di idrolisi dei sali. Compiti: educativo: insegnare agli studenti a determinare la natura dell'ambiente delle soluzioni saline dalla loro composizione, a comporre

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