Duzların hidrolizinin nə olduğunu başa düşmək üçün əvvəlcə turşuların və qələvilərin necə dissosiasiya edildiyini xatırlayaq.

Bütün turşuların ortaq cəhəti odur ki, onlar dissosiasiya olunduqda mütləq hidrogen kationları (H+) əmələ gəlir, bütün qələvilər dissosiasiya edildikdə isə həmişə hidroksid ionları (OH -) əmələ gəlir.

Bununla əlaqədar olaraq, bir məhlulda bu və ya digər səbəbdən daha çox H + ionları varsa, məhlulun ətraf mühitin turşu reaksiyasına, OH - mühitin qələvi reaksiyasına sahib olduğunu söyləyirlər.

Əgər turşular və qələvilərlə hər şey aydındırsa, onda duz məhlullarında mühitin reaksiyası necə olacaq?

İlk baxışdan həmişə neytral olmalıdır. Və həqiqət budur ki, məsələn, natrium sulfid məhlulunda həddindən artıq hidrogen kationları və ya hidroksid ionları yarana bilər. Natrium sulfid özü dissosiasiya zamanı hər iki növ ion əmələ gətirmir:

Na 2 S \u003d 2Na + + S 2-

Bununla belə, məsələn, natrium sulfid, natrium xlorid, sink nitratın sulu məhlulları və elektron pH metr (mühitin turşuluğunu təyin etmək üçün rəqəmsal cihaz) olsaydı, qeyri-adi bir fenomen tapa bilərsiniz. Alət sizə natrium sulfid məhlulunun pH-nın 7-dən çox olduğunu göstərəcək, yəni. o, hidroksid ionlarının aydın artıqlığına malikdir. Natrium xlorid məhlulunun mühiti neytral (pH = 7) və Zn (NO 3) 2 məhlulu asidik olacaqdır.

Gözləntilərimizə cavab verən yeganə şey natrium xlorid məhlulu mühitidir. Gözlənildiyi kimi neytral çıxdı.
Bəs natrium sulfid məhlulunda hidroksid ionlarının və sink nitrat məhlulunda hidrogen kationlarının artıqlığı haradan yaranıb?

Gəlin bunu anlamağa çalışaq. Bunun üçün aşağıdakı nəzəri məqamları öyrənməliyik.

İstənilən duza turşu və əsasın reaksiya məhsulu kimi baxmaq olar. Turşular və əsaslar güclü və zəif bölünür. Xatırladaq ki, dissosiasiya dərəcəsi 100%-ə yaxın olan turşu və əsaslara güclü deyilir.

qeyd: kükürdlü (H 2 SO 3) və fosforik (H 3 PO 4) tez-tez orta güclü turşular adlanır, lakin hidroliz tapşırıqlarını nəzərdən keçirərkən, onları zəif kimi təsnif etmək lazımdır.

Zəif turşuların turşu qalıqları su molekulları ilə tərs qarşılıqlı təsir göstərə, onlardan hidrogen kationlarını H + qoparmağa qadirdir. Məsələn, zəif hidrosulfat turşusunun turşu qalığı olan bir sulfid ionu onunla aşağıdakı kimi qarşılıqlı təsir göstərir:

S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -

HS - + H 2 O ↔ H 2 S + OH -

Göründüyü kimi, bu qarşılıqlı təsir nəticəsində mühitin qələvi reaksiyasına cavabdeh olan hidroksid ionlarının artıqlığı əmələ gəlir. Yəni zəif turşuların turşu qalıqları mühitin qələviliyini artırır. Belə turşu qalıqları olan duz məhlulları vəziyyətində, onlar üçün deyilir anion hidrolizi.

Güclü turşuların turşu qalıqları, zəiflərdən fərqli olaraq, su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir. Yəni onlar sulu məhlulun pH-ına təsir göstərmirlər. Məsələn, güclü xlorid turşusunun turşu qalığı olan xlorid ionu su ilə reaksiya vermir:

Yəni xlorid ionları məhlulun pH-ına təsir etmir.

Metal kationlardan yalnız zəif əsaslara uyğun olanlar da su ilə qarşılıqlı təsir göstərə bilirlər. Məsələn, zəif əsaslı sink hidroksidinə uyğun gələn Zn 2+ kation. Sink duzlarının sulu məhlullarında aşağıdakı proseslər baş verir:

Zn 2+ + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Zn(OH) + + H 2 O ↔ Zn(OH) + + H +

Yuxarıdakı tənliklərdən göründüyü kimi, sink kationlarının su ilə qarşılıqlı təsiri nəticəsində məhlulda hidrogen kationları toplanır ki, bu da mühitin turşuluğunu artırır, yəni pH-ı aşağı salır. Əgər duzun tərkibində zəif əsaslara uyğun gələn kationlar varsa, bu halda duz deyirlər kationda hidroliz olur.

Güclü əsaslara uyğun gələn metal kationları su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir. Məsələn, Na + kationu güclü əsasa - natrium hidroksidinə uyğundur. Buna görə də, natrium ionları su ilə reaksiya vermir və heç bir şəkildə məhlulun pH-ına təsir göstərmir.

Beləliklə, yuxarıda göstərilənlərə əsasən, duzları 4 növə bölmək olar, yəni əmələ gələn:

1) güclü əsas və güclü turşu,

Belə duzların tərkibində nə turşu qalıqları, nə də su ilə qarşılıqlı əlaqədə olan metal kationları, yəni. sulu məhlulun pH-ına təsir göstərə bilir. Belə duzların məhlulları neytral reaksiya mühitinə malikdir. Belə duzların olduğu deyilir hidrolizə məruz qalmır.

Nümunələr: Ba(NO 3) 2 , KCl, Li 2 SO 4 və s.

2) güclü əsas və zəif turşu

Belə duzların məhlullarında yalnız turşu qalıqları su ilə reaksiya verir. Belə duzların sulu məhlullarının mühiti qələvidir, bu tip duzlara münasibətdə onlar deyirlər ki, onlar anionda hidroliz edir

Nümunələr: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S və s.

3) zəif əsas və güclü turşu

Belə duzlarda kationlar su ilə reaksiya verir, turşu qalıqları isə reaksiya vermir - kationda duz hidrolizi, turşu mühit.

Nümunələr: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4 və s.

4) zəif əsas və zəif turşu.

Turşu qalıqlarının həm kationları, həm də anionları su ilə reaksiya verir. Bu növ duzların hidrolizidir həm kation, həm də anion və ya. Elə duzlardan da danışırlar ki, məruz qalırlar dönməz hidroliz.

Onların geri dönməz şəkildə hidroliz olması nə deməkdir?

Bu halda həm metal kationları (və ya NH 4+), həm də turşu qalığının anionları su ilə reaksiya verdiyi üçün məhlulda həm H + ionları, həm də OH - ionları eyni vaxtda əmələ gəlir ki, bunlar da son dərəcə aşağı dissosiasiya edən maddə - su (H 2 O) əmələ gətirir. ).

Bu da öz növbəsində ona gətirib çıxarır ki, zəif əsasların və zəif turşuların turşu qalıqlarından əmələ gələn duzlar mübadilə reaksiyaları ilə deyil, yalnız bərk fazalı sintez yolu ilə alına bilməz və ya ümumiyyətlə alına bilməz. Məsələn, alüminium nitratın məhlulunu natrium sulfid məhlulu ilə qarışdırarkən gözlənilən reaksiya əvəzinə:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S \u003d Al 2 S 3 + 6NaNO 3 (- beləliklə reaksiya getmir!)

Aşağıdakı reaksiya müşahidə olunur:

2Al(NO 3) 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O= 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S + 6NaNO 3

Bununla belə, alüminium sulfid alüminium tozunu kükürdlə əritməklə problemsiz əldə edilə bilər:

2Al + 3S = Al 2 S 3

Alüminium sulfid suya əlavə edildikdə, o, həmçinin sulu məhlulda əldə etməyə çalışarkən geri dönməz hidrolizdən keçir.

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

Kimyəvi olaraq, məhlulun pH-ı turşu-əsas göstəricilərindən istifadə etməklə müəyyən edilə bilər.

Turşu-əsas göstəriciləri rəngi mühitin turşuluğundan asılı olan üzvi maddələrdir.

Ən çox görülən göstəricilər lakmus, metil narıncı, fenolftaleindir. Turşu mühitdə lakmus qırmızıya, qələvi mühitdə isə maviyə çevrilir. Fenolftalein turş mühitdə rəngsizdir, qələvi mühitdə isə qırmızıya çevrilir. Metil narıncı turşu mühitdə qırmızıya, qələvi mühitdə isə sarıya çevrilir.

Laboratoriya praktikasında bir sıra göstəricilər tez-tez qarışdırılır, qarışığın rənginin geniş pH dəyərlərində dəyişdiyi şəkildə seçilir. Onların köməyi ilə məhlulun pH-ni birə qədər dəqiqliklə təyin edə bilərsiniz. Bu qarışıqlar adlanır universal göstəricilər.

Xüsusi cihazlar var - pH metrlər, onların köməyi ilə 0,01 pH vahidi dəqiqliyi ilə 0-dan 14-ə qədər olan məhlulların pH-ını təyin edə bilərsiniz.

Duz hidrolizi

Bəzi duzlar suda həll olunduqda suyun dissosiasiya prosesinin tarazlığı pozulur və müvafiq olaraq mühitin pH-ı dəyişir. Bunun səbəbi duzların su ilə reaksiya verməsidir.

Duz hidrolizi – zəif dissosiasiya edən məhsulların (zəif turşuların və ya əsasların molekulları, turşu duzlarının anionları və ya əsas duzların kationları) əmələ gəlməsinə səbəb olan və mühitin pH-nin dəyişməsi ilə müşayiət olunan həll edilmiş duz ionlarının su ilə kimyəvi mübadiləsi qarşılıqlı təsiri.

Duzu əmələ gətirən əsasların və turşuların təbiətindən asılı olaraq hidroliz prosesini nəzərdən keçirək.

Güclü turşuların və güclü əsasların (NaCl, kno3, Na2so4 və s.) əmələ gətirdiyi duzlar.

Deyək natrium xlorid su ilə reaksiya verdikdə, turşu və əsasın əmələ gəlməsi ilə hidroliz reaksiyası baş verir:

NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl

Bu qarşılıqlı təsirin mahiyyətini düzgün başa düşmək üçün bu sistemdə yeganə zəif dissosiasiya olunan birləşmənin su olduğunu nəzərə alaraq reaksiya tənliyini ion şəklində yazırıq:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

Eyni ionların azalması ilə suyun dissosiasiya tənliyi tənliyin sol və sağ tərəflərində qalır:

H 2 O ↔ H + + OH -

Göründüyü kimi, məhlulda sudakı tərkibi ilə müqayisədə artıq H + və ya OH - ionları yoxdur. Bundan əlavə, zəif dissosiasiya edən və ya çətin həll olunan başqa birləşmələr əmələ gəlmir. Beləliklə, belə qənaətə gəlirik güclü turşuların və əsasların əmələ gətirdiyi duzlar hidrolizdən keçmir və bu duzların məhlullarının reaksiyası suda olduğu kimi neytraldır (pH = 7).

Hidroliz reaksiyaları üçün ion-molekulyar tənliklər tərtib edərkən aşağıdakılar lazımdır:

1) duzun dissosiasiya tənliyini yazın;

2) kation və anionun təbiətini təyin edin (zəif əsasın kationını və ya zəif turşunun anionunu tapın);

3) suyun zəif elektrolit olduğunu və tənliyin hər iki hissəsində yüklərin cəminin eyni olması lazım olduğunu nəzərə alaraq ion-molekulyar reaksiya tənliyini yazın.

Zəif turşudan və güclü əsasdan əmələ gələn duzlar

(Na 2 CO 3 , K 2 S, CH 3 COONa və başqaları .)

Natrium asetatın hidroliz reaksiyasını nəzərdən keçirək. Məhluldakı bu duz ionlara parçalanır: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + güclü əsasın katyonudur, CH 3 COO - zəif turşunun anionudur.

Na + kationları su ionlarını bağlaya bilməz, çünki güclü əsas olan NaOH tamamilə ionlara parçalanır. Zəif sirkə turşusunun anionları CH 3 COO - bir az dissosiasiya edilmiş sirkə turşusu yaratmaq üçün hidrogen ionlarını bağlayır:

CH 3 COO - + HOH ↔ CH 3 COOH + OH -

Görünür ki, CH 3 COONa-nın hidrolizi nəticəsində məhlulda artıq hidroksid ionları əmələ gəlir və mühitin reaksiyası qələviləşir (рН > 7).

Beləliklə, belə qənaətə gəlmək olar zəif turşu və güclü əsasdan əmələ gələn duzlar anionda hidroliz olur ( An n - ). Bu halda duz anionları H ionlarını bağlayır + , və OH ionları məhlulda toplanır - qələvi mühitə səbəb olan (pH> 7):

An n - + HOH ↔ Han (n -1) - + OH -, (n = 1-də HAn əmələ gəlir - zəif turşu).

İki və üç əsaslı zəif turşuların və güclü əsasların əmələ gətirdiyi duzların hidrolizi mərhələli şəkildə gedir.

Kalium sulfidinin hidrolizinə nəzər salaq. K 2 S məhlulda dissosiasiya olunur:

K 2 S ↔ 2K + + S 2-;

K + güclü əsasın katyonu, S 2 zəif turşunun anionudur.

Kalium kationları hidroliz reaksiyasında iştirak etmir, yalnız zəif hidrosulfat turşusunun anionları su ilə qarşılıqlı təsir göstərir. Bu reaksiyada birinci mərhələdə zəif dissosiasiya olunan HS - ionları, ikinci mərhələdə isə zəif H 2 S turşusu əmələ gəlir:

1-ci mərhələ: S 2- + HOH ↔ HS - + OH -;

2-ci mərhələ: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH -.

Hidrolizin birinci mərhələsində əmələ gələn OH ionları növbəti mərhələdə hidroliz ehtimalını əhəmiyyətli dərəcədə azaldır. Nəticə etibarı ilə, yalnız birinci mərhələdən keçən proses adətən praktiki əhəmiyyət kəsb edir ki, bu da, bir qayda olaraq, normal şəraitdə duzların hidrolizini qiymətləndirərkən məhdudlaşır.

Unutmayın:

Neytrallaşma reaksiyası duz və su əmələ gətirən bir turşu ilə əsas arasındakı reaksiyadır;

Təmiz su dedikdə kimyaçılar kimyəvi cəhətdən təmiz, tərkibində heç bir çirk və həll olunmuş duzlar olmayan suyu, yəni distillə edilmiş suyu başa düşürlər.

Ətraf mühitin turşuluğu

Müxtəlif kimyəvi, sənaye və bioloji proseslər üçün çox mühüm xüsusiyyət məhlullarda turşuların və ya qələvilərin tərkibini xarakterizə edən məhlulların turşuluğudur. Turşular və qələvilər elektrolitlər olduğundan, mühitin turşuluğunu xarakterizə etmək üçün H + və ya OH - ionlarının tərkibindən istifadə olunur.

AT Təmiz su və istənilən məhlulda həll olunmuş maddələrin hissəcikləri ilə yanaşı, H + və OH - ionları da var. Bu, suyun özünün dissosiasiyası ilə əlaqədardır. Suyu qeyri-elektrolit hesab etsək də, o, ayrıla bilər: H 2 O ^ H + + OH -. Amma bu proses çox az dərəcədə baş verir: 1 litr suda yalnız 1-i ionlara parçalanır. 10-7 mol molekullar.

Turşu məhlullarında onların dissosiasiyası nəticəsində əlavə H+ ionları meydana çıxır. Belə məhlullarda suyun cüzi dissosiasiyası zamanı əmələ gələn OH - ionlarından daha çox H + ionları var, buna görə də bu məhlullar turşu adlanır (şəkil 11.1, sol). Belə məhlullarda turşu mühit olduğunu söyləmək adətdir. Məhlulda nə qədər çox H+ ionu olarsa, mühitin turşuluğu bir o qədər çox olar.

Qələvi məhlullarda dissosiasiya nəticəsində, əksinə, OH - ionları üstünlük təşkil edir və suyun cüzi dissosiasiyası səbəbindən H + kationları demək olar ki, yoxdur. Belə məhlulların mühiti qələvidir (şəkil 11.1, sağda). OH - ionlarının konsentrasiyası nə qədər yüksək olarsa, məhlul mühiti bir o qədər qələvi olur.

Xörək duzunun məhlulunda H + və OH ionlarının sayı eyni və 1-ə bərabərdir. 1 litr məhlulda 10-7 mol. Belə bir mühit neytral adlanır (şəkil 11.1, mərkəz). Əslində, bu o deməkdir ki, məhlulda nə turşu, nə də qələvi var. Neytral mühit bəzi duzların (qələvi və güclü turşunun yaratdığı) və bir çox üzvi maddələrin məhlulları üçün xarakterikdir. Təmiz su da neytral mühitə malikdir.

Hidrogen göstəricisi

Kefir və limon suyunun dadını müqayisə etsək, əminliklə deyə bilərik ki, limon suyu daha turşudur, yəni bu məhlulların turşuluğu fərqlidir. Artıq bilirsiniz ki, təmiz suda H+ ionları da var, lakin suyun dadı turş deyil. Bu, H+ ionlarının çox aşağı konsentrasiyası ilə bağlıdır. Çox vaxt mühitin turşu və ya qələvi olduğunu söyləmək kifayət deyil, onu kəmiyyətcə xarakterizə etmək lazımdır.

Ətraf mühitin turşuluğu kəmiyyətcə konsentrasiyası ilə əlaqəli hidrogen göstəricisi pH ("p-kül" kimi tələffüz olunur) ilə xarakterizə olunur.

hidrogen ionları. pH dəyəri 1 litr məhlulda hidrogen kationlarının müəyyən tərkibinə uyğundur. Təmiz suda və neytral məhlullarda 1 litr 1 ehtiva edir. 10 7 mol H + ionları və pH dəyəri 7. Turşu məhlullarında H + kationlarının konsentrasiyası təmiz sudan çox, qələvi məhlullarda isə azdır. Buna uyğun olaraq, pH dəyəri də dəyişir: turşu mühitdə 0-dan 7-ə qədər, qələvi mühitdə isə 7-dən 14-ə qədər dəyişir. İlk dəfə Danimarka kimyaçısı Peder Sørensen pH dəyərindən istifadə etməyi təklif etdi.

Siz pH dəyərinin H+ ionlarının konsentrasiyası ilə əlaqəli olduğunu fərq etmiş ola bilərsiniz. PH-ın müəyyən edilməsi 11-ci sinifdə riyaziyyat dərslərində öyrənəcəyiniz ədədin loqarifmini hesablamaqla birbaşa bağlıdır. Lakin məhluldakı ionların tərkibi ilə pH dəyəri arasındakı əlaqəni aşağıdakı sxemə görə izləmək olar:

Əksər maddələrin və təbii məhlulların sulu məhlullarının pH dəyəri 1-dən 13-ə qədərdir (Şəkil 11.2).

düyü. 11.2. Müxtəlif təbii və süni məhlulların pH dəyəri

Søren Peder Lauritz Sørensen

Danimarkalı fiziki kimyaçı və biokimyaçı, Danimarka Kral Cəmiyyətinin prezidenti. Kopenhagen Universitetini bitirib. 31 yaşında Danimarka Politexnik İnstitutunun professoru oldu. O, Kopenhagendəki Carlsberg pivə zavodunun nüfuzlu fiziki-kimyəvi laboratoriyasına rəhbərlik edib və burada əsas elmi kəşflərini edib. Onun əsas elmi fəaliyyəti məhlullar nəzəriyyəsinə həsr olunub: o, hidrogen indeksi (pH) anlayışını təqdim edib, ferment aktivliyinin məhlulların turşuluğundan asılılığını tədqiq edib. Elmi nailiyyətlərinə görə Sørensen “XX əsrin 100 görkəmli kimyaçısı” siyahısına daxil edilib, lakin elm tarixində o, ilk növbədə “pH” və “pH-metriya” anlayışlarını təqdim edən alim kimi qalıb.

Mühitin turşuluğunun təyini

Laboratoriyalarda məhlulun turşuluğunu müəyyən etmək üçün ən çox universal göstərici istifadə olunur (Şəkil 11.3). Rənginə görə, yalnız turşu və ya qələvi varlığını deyil, həm də məhlulun pH dəyərini 0,5 dəqiqliklə təyin etmək olar. PH-ın daha dəqiq ölçülməsi üçün xüsusi cihazlar var - pH metr (şəkil 11.4). Onlar məhlulun pH-nı 0,001-0,01 dəqiqliklə təyin etməyə imkan verir.

Göstəricilərdən və ya pH metrlərdən istifadə edərək, kimyəvi reaksiyaların gedişatını izləyə bilərsiniz. Məsələn, hidroklor turşusu natrium hidroksid məhluluna əlavə edilərsə, neytrallaşma reaksiyası baş verəcəkdir:

düyü. 11.3. Universal göstərici təxmini pH dəyərini təyin edir

düyü. 11.4. Məhlulların pH-ni ölçmək üçün xüsusi cihazlardan istifadə olunur - pH metr: a - laboratoriya (stasionar); b - portativ

Bu halda reaktivlərin və reaksiya məhsullarının məhlulları rəngsiz olur. Bununla belə, bir pH metrin elektrodu ilkin qələvi məhluluna yerləşdirilirsə, qələvi turşu ilə tam neytrallaşdırılması nəticədə alınan məhlulun pH dəyərinə görə qiymətləndirilə bilər.

pH göstəricisinin istifadəsi

Məhlulların turşuluğunun təyini elmin, sənayenin və insan həyatının bir çox sahələrində böyük praktiki əhəmiyyətə malikdir.

Ekoloqlar müntəzəm olaraq yağış sularının, çayların və göllərin pH səviyyəsini ölçürlər. Təbii suların turşuluğunun kəskin artması atmosferin çirklənməsi və ya sənaye müəssisələrinin tullantılarının su obyektlərinə daxil olması nəticəsində ola bilər (şək. 11.5). Bu cür dəyişikliklər bitkilərin, balıqların və su obyektlərinin digər sakinlərinin ölümünə səbəb olur.

Hidrogen indeksi canlı orqanizmlərdə baş verən prosesləri öyrənmək və müşahidə etmək üçün çox vacibdir, çünki hüceyrələrdə çoxsaylı kimyəvi reaksiyalar baş verir. AT klinik diaqnostika qan plazması, sidik, mədə şirəsi və s. pH müəyyən (Şəkil. 11.6). Normal qan pH 7.35 ilə 7.45 arasındadır. İnsan qanının pH-da cüzi bir dəyişiklik belə səbəb olur ciddi xəstəlik, və pH = 7.1 və daha aşağı olduqda, ölümə səbəb ola biləcək geri dönməz dəyişikliklər başlayır.

Əksər bitkilər üçün torpağın turşuluğu vacibdir, ona görə də aqronomlar torpaqları əvvəlcədən təhlil edərək, onların pH-ını təyin edirlər (şək. 11.7). Müəyyən bir məhsul üçün turşuluq çox yüksəkdirsə, torpaq əhənglənir - təbaşir və ya əhəng əlavə olunur.

Qida sənayesində turşu-əsas göstəricilərinin köməyi ilə qida məhsullarının keyfiyyətinə nəzarət həyata keçirilir (şək. 11.8). Məsələn, süd üçün normal pH 6,8-dir. Bu dəyərdən sapma ya çirklərin mövcudluğunu, ya da onun turşuluğunu göstərir.

düyü. 11.5. Su anbarlarında suyun pH səviyyəsinin onlarda bitkilərin həyati fəaliyyətinə təsiri

Gündəlik həyatda istifadə etdiyimiz kosmetik məhsulların pH dəyəri vacibdir. İnsan dərisi üçün orta pH 5,5-dir. Dəri turşuluğu bu dəyərdən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənən agentlərlə təmasda olarsa, bu, dərinin vaxtından əvvəl qocalmasına, zədələnməsinə və ya iltihabına səbəb olur. Uzun müddət yuyulmaq üçün adi çamaşır sabunu (pH = 8-10) və ya yuyucu soda (Na 2 CO 3, pH = 12-13) istifadə edən paltaryuyanların əl dərisinin çox quruduğu və çatladığı müşahidə edildi. Buna görə də dərinin təbii pH-ına yaxın pH ilə müxtəlif kosmetik məhsullardan (gel, krem, şampun və s.) istifadə etmək çox vacibdir.

1-3 №-li LABORATORİYA TƏCRÜBƏLƏRİ

Avadanlıqlar: sınaq boruları olan stend, pipet.

Reagentlər: su, xlorid turşusu, NaCl, NaOH məhlulları, süfrə sirkəsi, universal indikator (məhlul və ya göstərici kağızı), qida və kosmetika məhsulları (məsələn, limon, şampun, diş pastası, yuyucu toz, qazlı içkilər, şirələr və s.) .).

Təhlükəsizlik qaydaları:

Təcrübələr üçün az miqdarda reagentlərdən istifadə edin;

Reagentlərin dəriyə, gözlərə düşməməsinə diqqət yetirin; aşındırıcı maddə ilə təmasda olduqda, onu bol su ilə yuyun.

Məhlullarda hidrogen ionlarının və hidroksid ionlarının təyini. Suyun, qələvi və turşulu məhlulların təxmini pH dəyərinin müəyyən edilməsi

1. Beş sınaq borusuna 1-2 ml tökün: sınaq borusuna 1 nömrəli su, 2 nömrəli xlorid turşusu, 3 nömrəli natrium xlorid məhlulu, 4 nömrəli natrium hidroksid məhlulu və 5 nömrəli süfrə sirkəsi. .

2. Hər boruya 2-3 damcı universal indikator məhlulu əlavə edin və ya göstərici kağızını buraxın. Göstəricinin rəngini istinad şkalası ilə müqayisə edərək məhlulların pH-ını təyin edin. Hər bir sınaq borusunda Hidrogen kationlarının və ya hidroksid ionlarının olması barədə nəticə çıxarın. Bu birləşmələr üçün dissosiasiya tənliklərini yazın.

Qida və kosmetik məhsulların pH testi

Universal göstərici ilə nümunələri sınaqdan keçirin qida məhsulları və kosmetik məhsullar. Quru maddələrin öyrənilməsi üçün, məsələn, Yuyucu toz, onlar az miqdarda suda həll edilməlidir (0,5-1 ml suya 1 spatula quru maddə). Məhlulların pH-nı təyin edin. Tədqiq olunan məhsulların hər birində ətraf mühitin turşuluğu haqqında nəticə çıxarın.

Əsas fikir

test sualları

130. Məhlulda hansı ionların olması onun turşuluğunu müəyyən edir?

131. Turşu məhlullarında hansı ionlar artıq olur? qələvidə?

132. Məhlulların turşuluğunu kəmiyyətcə hansı göstərici xarakterizə edir?

133. Məhlullarda H+ ionlarının pH dəyəri və tərkibi nə qədərdir: a) neytral; b) bir qədər turşu; c) bir qədər qələvi; d) güclü turşu; e) güclü qələvidir?

Materialın mənimsənilməsi üçün tapşırıqlar

134. Bəzi maddələrin sulu məhlulu qələvi mühitə malikdir. Bu məhlulda hansı ionlar daha çoxdur: H + və ya OH -?

135. İki sınaq borusunda nitrat turşusu və kalium nitratın məhlulları var. Hansı göstəricilərlə hansı boruda duz məhlulunun olduğunu müəyyən etmək olar?

136. Üç sınaq borusunda barium hidroksid, nitrat turşusu və kalsium nitrat məhlulları var. Bir reagentdən istifadə edərək bu məhlulları necə tanımaq olar?

137. Yuxarıdakı siyahıdan məhlulları mühitə malik olan maddələrin düsturlarını ayrıca yazın: a) turşulu; b) qələvi; c) neytral. NaCl, HCl, NaOH, HNO 3 , H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , Ba(OH) 2 , H 2 S, KNO 3 .

138. Yağış suyunun pH = 5,6 var. Bu nə deməkdir? Havanın tərkibində olan hansı maddə suda həll olunduqda ətraf mühitin belə turşuluğunu müəyyən edir?

139. Hansı mühit (turşu və ya qələvi): a) şampun məhlulunda (pH = 5,5);

b) qanda sağlam insan(pH = 7,4); c) içində mədə şirəsi insan (pH = 1,5); d) tüpürcəkdə (pH = 7.0)?

140. İES-lərdə istifadə olunan kömürün tərkibində Azot və Kükürd birləşmələri var. Atmosferə kömür yanma məhsullarının emissiyası tərkibində az miqdarda nitrat və ya sulfit turşuları olan sözdə turşu yağışlarının əmələ gəlməsinə səbəb olur. Belə yağış suyu üçün hansı pH dəyərləri xarakterikdir: 7-dən çox və ya 7-dən az?

141. Güclü turşu məhlulunun pH-ı onun konsentrasiyasından asılıdırmı? Cavabı əsaslandırın.

142. Tərkibində 1 mol kalium hidroksid olan məhlula fenolftalein məhlulu əlavə edildi. Maddənin miqdarı ilə ona xlorid turşusu əlavə edilərsə, bu məhlulun rəngi dəyişəcəkmi: a) 0,5 mol; b) 1 mol;

c) 1,5 mol?

143. Yazısı olmayan üç sınaq borusunda natrium sulfat, natrium hidroksid və sulfat turşusunun rəngsiz məhlulları var. Bütün məhlullar üçün pH dəyəri ölçüldü: birinci boruda - 2,3, ikincidə - 12,6, üçüncüdə - 6,9. Hansı boruda hansı maddə var?

144. Tələbə aptekdən distillə edilmiş su alıb. PH ölçən bu suyun pH dəyərinin 6,0 olduğunu göstərdi. Sonra tələbə bu suyu uzun müddət qaynatdı, qabı yuxarıya qədər doldurdu isti su və qapağı bağladı. Su otaq temperaturuna qədər soyuduqda pH metr 7.0 göstərdi. Bundan sonra tələbə boru ilə sudan hava keçirdi və pH metr yenidən 6,0 göstərdi. Bu pH ölçmələrinin nəticələri necə izah edilə bilər?

145. Sizcə, niyə eyni istehsalçının iki şüşə sirkəsində bir qədər fərqli pH dəyərlərinə malik məhlullar ola bilər?

Bu dərslik materialıdır.

Mühazirə: Duz hidrolizi. Sulu məhlulların mühiti: asidik, neytral, qələvi

Biz axın nümunələrini öyrənməyə davam edirik kimyəvi reaksiyalar. Mövzunu öyrənərkən öyrəndiniz ki, sulu məhlulda elektrolitik dissosiasiya zamanı maddələrin reaksiyasında iştirak edən hissəciklər suda həll olur. Bu hidrolizdir. Müxtəlif qeyri-üzvi və üzvi maddələr, xüsusən də duzlar ona məruz qalır. Duzların hidrolizi prosesini başa düşmədən canlı orqanizmlərdə baş verən hadisələri izah edə bilməyəcəksiniz.

Duz hidrolizinin mahiyyəti duzun ionlarının (kationlar və anionlar) su molekulları ilə qarşılıqlı təsirinin mübadiləsi prosesinə qədər azalır. Nəticədə zəif bir elektrolit yaranır - aşağı dissosiasiya edən birləşmə. Sulu məhlulda sərbəst H + və ya OH - ionlarının artıqlığı görünür. Unutmayın ki, hansı elektrolitlərin dissosiasiyası H + ionlarını və hansı OH-ni əmələ gətirir. Təxmin etdiyiniz kimi, birinci halda biz bir turşu ilə məşğul oluruq, yəni H + ionları olan sulu mühit turşu olacaq. İkinci halda, qələvi. Suyun özündə mühit neytraldır, çünki eyni konsentrasiyanın H + və OH - ionlarına bir qədər parçalanır.

Ətraf mühitin təbiəti göstəricilərdən istifadə etməklə müəyyən edilə bilər. Fenolftalein qələvi mühiti aşkar edir və məhlulu qırmızı rəngə boyanır. Litmus turşu ilə qırmızı, qələvi ilə mavi olur. Metil narıncı - narıncı, qələvi mühitdə sarı, turşu mühitdə - çəhrayı olur. Hidroliz növü duzun növündən asılıdır.

Duz növləri

Beləliklə, hər hansı bir duz, anladığınız kimi, güclü və zəif olan bir turşu və əsasın qarşılıqlı təsiridir. Güclülər α dissosiasiya dərəcəsi 100%-ə yaxın olanlardır. Yadda saxlamaq lazımdır ki, kükürdlü (H 2 SO 3) və fosforik (H 3 PO 4) turşuları çox vaxt orta güclü turşular adlandırırlar. Hidroliz məsələlərini həll edərkən bu turşuları zəif kimi təsnif etmək lazımdır.

Turşular:

Güclü: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO 4; H2SO4. Onların turşu qalıqları su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir.

Zəif: HF; H2CO3; H 2 SiO 3 ; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; üzvi turşular. Və onların turşu qalıqları su ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, onun molekullarından hidrogen kationları H + alır.

Səbəblər:

Güclü: həll olunan metal hidroksidləri; Ca(OH) 2; Sr(OH) 2. Onların metal kationları su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir.

Zəif: həll olunmayan metal hidroksidlər; ammonium hidroksid (NH 4 OH). Buradakı metal kationları isə su ilə qarşılıqlı əlaqədə olur.

Bu materiala əsaslanaraq düşününduz növləri :

Güclü əsas və güclü turşu olan duzlar. Məsələn: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. Xüsusiyyətləri: su ilə qarşılıqlı təsir göstərmir, yəni hidrolizə məruz qalmırlar. Belə duzların məhlulları neytral reaksiya mühitinə malikdir.

Güclü əsas və zəif turşu olan duzlar. Məsələn: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. Xüsusiyyətləri: bu duzların turşu qalıqları su ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, anion hidrolizi baş verir. Sulu məhlulların mühiti qələvidir.

Zəif əsasları və güclü turşuları olan duzlar. Məsələn: Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Xüsusiyyətləri: yalnız metal kationları su ilə qarşılıqlı əlaqədə olur, kation hidrolizi baş verir. çərşənbə turşdur.

Zəif əsas və zəif turşu olan duzlar. Məsələn: CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. Xüsusiyyətləri: turşu qalıqlarının həm kationları, həm də anionları su ilə qarşılıqlı təsir göstərir, hidroliz kation və anionla baş verir.

Kationda hidroliz və turşu mühitin əmələ gəlməsi nümunəsi:

Dəmir xloridin hidrolizi FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(molekulyar tənlik)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (tam ion tənliyi)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (qısaldılmış ion tənliyi)

Anion hidrolizinə və qələvi mühitin əmələ gəlməsinə bir nümunə:

Natrium asetatın hidrolizi CH 3 COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(molekulyar tənlik)

Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (tam ion tənliyi)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(qısaldılmış ion tənliyi)

Ko-hidroliz nümunəsi:

• Alüminium sulfidinin hidrolizi Al 2 S 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

Bu halda, duzun zəif həll olunmayan və ya uçucu bir əsas və zəif həll olunmayan və ya uçucu turşu tərəfindən əmələ gəldiyi təqdirdə baş verən tam hidroliz görürük. Həlledicilik cədvəlində belə duzların üzərində tire var. Əgər ion mübadiləsi reaksiyası zamanı sulu məhlulda olmayan duz əmələ gəlirsə, onda bu duzun su ilə reaksiyasını yazmaq lazımdır.

Misal üçün:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

Bu iki tənliyi əlavə edirik, sonra sol və sağ hissələrdə təkrarlananları azaldırıq:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

Hidroliz maddələrin su ilə qarşılıqlı təsiridir, bunun nəticəsində məhlulun mühiti dəyişir.

Zəif elektrolitlərin kationları və anionları su ilə qarşılıqlı əlaqədə dayanaraq aşağı dissosiasiyalı birləşmələr və ya ionlar əmələ gətirir, nəticədə məhlul mühiti dəyişir. Hidroliz tənliklərində su düsturları adətən H-OH kimi yazılır. Su ilə reaksiya verərkən zəif əsasların kationları hidroksil ionunu sudan götürür və məhlulda artıq H+ əmələ gəlir. Həll asidik olur. Zəif turşuların anionları sudan H + çəkir və mühitin reaksiyası qələvi olur.

Qeyri-üzvi kimyada çox vaxt duzların hidrolizi ilə məşğul olmaq lazımdır, yəni. duz ionlarının həll olunma prosesində su molekulları ilə mübadilə qarşılıqlı təsiri ilə. Hidrolizin 4 variantı var.

1. Duz güclü əsas və güclü turşudan əmələ gəlir.

Belə bir duz praktiki olaraq hidrolizə məruz qalmır. Eyni zamanda, duz ionlarının iştirakı ilə suyun dissosiasiya tarazlığı demək olar ki, pozulmur, buna görə də pH = 7, mühit neytraldır.

Na + + H 2 O Cl - + H 2 O

2. Əgər duz güclü əsasın kationundan və zəif turşunun anionundan əmələ gəlirsə, onda anionda hidroliz baş verir.

Na 2 CO 3 + HOH \(\sol sağarrow\) NaHCO 3 + NaOH

OH - ionları məhlulda toplandığı üçün mühit qələvidir, pH>7.

3. Əgər duz zəif əsasın kationundan və güclü turşunun anionundan əmələ gəlirsə, onda hidroliz kation boyunca gedir.

Cu 2+ + HOH \(\sol sağarrow\) CuOH + + H +

СuCl 2 + HOH \(\sol sağarrow\) CuOHCl + HCl

H + ionları məhlulda toplandığı üçün mühit turşudur, pH<7.

4. Zəif əsasın kationunun və zəif turşunun anionunun yaratdığı duz həm kationda, həm də anionda hidrolizə məruz qalır.

CH 3 COONH 4 + HOH \(\sol sağ ox\) NH 4 OH + CH 3 COOH

CH 3 COO - + + HOH \(\sol sağarrow\) NH 4 OH + CH 3 COOH

Belə duzların məhlulları ya bir az turşu, ya da bir qədər qələvi mühitə malikdir, yəni. pH dəyəri 7-yə yaxındır. Mühitin reaksiyası turşu və əsas dissosiasiya sabitlərinin nisbətindən asılıdır. Çox zəif turşuların və əsasların əmələ gətirdiyi duzların hidrolizi praktiki olaraq geri dönməzdir. Bunlar əsasən alüminium, xrom və dəmirin sulfidləri və karbonatlarıdır.

Al 2 S 3 + 3HOH \(\sol sağarrow) 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Duz məhlulunun mühitini təyin edərkən nəzərə almaq lazımdır ki, məhlulun mühiti güclü komponentlə müəyyən edilir. Duz güclü elektrolit olan bir turşudan əmələ gəlirsə, məhlulun mühiti turşudur. Baza güclü elektrolitdirsə, o zaman qələvidir.

Misal. Həll qələvi mühitə malikdir

1) Pb(NO 3) 2 ; 2) Na 2 CO 3 ; 3) NaCl; 4) NaNO 3

1) Pb (NO 3) 2 qurğuşun (II) nitrat. Duz zəif əsasdan ibarətdir və güclü turşu, həll mühiti deməkdir turş.

2) Na 2 CO 3 natrium karbonat. Duz əmələ gəldi güclü baza və zəif turşu, sonra məhlul mühiti qələvi.

3) NaCl; 4) NaNO 3 Duzları güclü əsas NaOH və güclü HCl və HNO 3 turşularından əmələ gəlir. Məhlulun mühiti neytraldır.

Düzgün cavab 2) Na2CO3

Duz məhlullarına bir göstərici kağız batırıldı. NaCl və NaNO 3 məhlullarında rəngini dəyişməyib, yəni məhlul mühiti deməkdir neytral. Pb (NO 3) 2 məhlulunda, məhlul mühiti qırmızıya çevrildi turş. Na 2 CO 3 məhlulunda məhlul mühiti mavi rəngə çevrildi qələvi.