| 염이 중성 환경을 갖는 수용액. TsU(유용한 지침) |
염가수분해
가수 분해는 물에 의한 물질의 분해 과정입니다 ( "가수 분해"라는 단어 자체가 이것을 말합니다 : 그리스어 - 물 및 - 분해). 이 현상을 정의하는 다른 저자들은 다음과 같이 지적합니다. 이것은 산 또는 산염, 염기 또는 염기성 염을 형성합니다.(N.E. Kuzmenko); 염 이온이 물과 반응하면 약한 전해질이 형성됩니다.(A.E. 안토신); 염 이온과 물의 상호 작용의 결과로 물의 전해 해리 균형이 이동합니다.(A.A. Makarenya); 용질의 성분이 물의 성분과 결합(N.L. Glinka) 등 지 = N/N 100%, 어디 N가수분해된 분자의 수, N주어진 용액의 총 분자 수입니다. 예를 들어, g \u003d 0.1%이면 1000개의 소금 분자 중 하나만 물로 분해됨을 의미합니다. n = g N/100 = 0,1 1000/100 = 1. 가수분해의 정도는 온도, 용액의 농도 및 용질의 성질에 따라 다릅니다. 따라서 CH 3 COONa 염의 가수분해를 고려하면 다양한 농도의 용액에 대한 가수분해 정도는 다음과 같습니다. 1M 용액의 경우 - 0.003%, 0.1M - 0.01%의 경우 염의 가수분해 반응에 대한 방정식 작성약한 다염기 염기 및/또는 산 염의 가수분해는 단계적으로 발생합니다. 가수분해 단계의 수는 염 이온 중 하나의 가장 큰 전하와 같습니다.
그러나 두 번째 단계, 특히 세 번째 단계의 가수분해는 매우 약합니다. Na 2 CO 3 2Na + 1 2 = 2(H 2 O), Al 2 (SO 4) 3 2Al 3+ 3 2 = 6 (H 2 O), Co (CH 3 COO) 2 Co 2+ 2 1 \u003d 2 (H 2 O). 따라서 가수분해 방정식을 컴파일할 때 다음을 사용합니다. 연산(Al2(SO4)3의 가수분해의 예에서):
Al 2 (SO 4) 3 + 6H–OH \u003d 2Al 3+ + 3 + 6H + + 6OH -.
Al 2 (SO 4) 3 + 6H + + 6OH - \u003d 2Al (OH) 2+ + 3 + 6H + + 2OH -.
2Na + + + 2H + + 2OH - \u003d 2Na + + H + H + + 2OH -.
매질의 산도 또는 알칼리도는 용액에 남아있는 H + 또는 OH 이온의 양으로 쉽게 결정할 수 있습니다. 단, 새로운 물질이 형성되고 용액에 동등한 비율로 존재하고 반응 중에 다른 시약이 첨가되지 않습니다. 매질은 산성 또는 약산성(H+이온이 거의 없는 경우), 알칼리성(OH 이온이 많은 경우) 또는 약알칼리성일 수 있으며, 약산 및 약산의 해리 상수 값의 값인 경우 중성일 수도 있습니다. 염기는 가깝고 용액에 남아 있는 모든 H + 및 OH 이온은 가수분해 후 재결합하여 H 2 O를 형성합니다.
이 열의 오른쪽에 더 많은 이온이 위치할수록 이온에 의해 형성된 염의 가수분해가 더 커집니다. 그것의 염기 또는 산은 그것의 왼쪽에 있는 것보다 약하다. 특히 약한 염기와 산에 의해 동시에 형성된 염의 가수분해가 강력합니다. 그러나 그들에게도 가수 분해도는 일반적으로 1 %를 초과하지 않습니다. 그럼에도 불구하고 어떤 경우에는 이러한 염의 가수분해가 특히 강하게 진행되어 가수분해도가 거의 100%에 도달합니다. 이러한 염은 수용액에 존재하지 않고 건조한 형태로만 저장됩니다. 용해도 표에는 대시가 있습니다. 이러한 염의 예로는 BaS, Al 2 S 3 , Cr 2 (SO 3) 3 등이 있습니다(교과서 용해도 표 참조).
물에 의해 완전히 분해되는 염은 수용액에서 이온 교환으로 얻을 수 없습니다. 이온 교환 대신 가수 분해 반응이 더 활발하게 진행됩니다. 예를 들어: 2AlCl 3 + 3Na 2 S Al 2 S 3 + 6NaCl (그럴 수도 있음), 2АlCl 3 + 3Na 2 S + 6H 2 O 2Al(OH) 3 + 3H 2 S + 6NaCl (실제로 그렇습니다). Al 2 S 3 와 같은 염은 무수 환경에서 성분을 등가로 소결하거나 다른 방법으로 얻습니다.
많은 할로겐화물은 일반적으로 물과 적극적으로 반응하여 한 원소의 수소화물과 다른 원소의 수산화물을 형성합니다. СlF + H–OH HClO + HF, PСl 3 + 3H–OH P(OH) 3 + 3HCl 일반적으로 가수분해라고도 하는 이러한 종류의 반응에서 전기음성도가 높은 원소는 H +와 결합하고 전기음성도가 낮은 -는 OH -와 결합합니다. 위의 반응들이 이 규칙에 따라 진행됨을 쉽게 알 수 있다. H + H–OH H 2 CO 3 + OH -, 경미하지만 해리: H + H + . 따라서 산염 용액의 반응은 알칼리성(음이온의 가수분해가 해리보다 우세한 경우) 또는 산성(반대의 경우)일 수 있습니다. 이것은 염 가수분해 상수의 비율에 의해 결정됩니다( 에게 hydr) 및 해리 상수( 에게 dis) 해당 산의. 고려한 예에서 에게더 많은 수소 이온 에게 disacids, 그래서 이 산성 소금의 용액은 알칼리성 반응을 합니다(그것은 헛되이 하지만 위액의 높은 산성도로 속쓰림으로 고통받는 사람들에 의해 사용됩니다). 상수의 역비로 예를 들어 NaHSO 3 의 가수분해의 경우 용액의 반응은 산성이 될 것입니다. Cu(OH)Cl + H–OH Cu(OH) 2 + HCl, 또는 이온 형태: CuOH + + Cl - + H + + OH - Cu(OH) 2 + Cl - + H + 산성 매질. 넓은 의미의 가수분해는 다양한 물질과 물 사이의 교환 분해 반응입니다(G.P. Khomchenko). 이 정의는 무기(염, 수소화물, 할로겐화물, 칼코겐 등) 및 유기(에스테르, 지방, 탄수화물, 단백질 등)의 모든 화합물의 가수분해를 다룹니다.
(C6H10O5) N + N H-OH N C6H12O6, CaC 2 + 2H-OH Ca(OH) 2 + C 2 H 2, Cl 2 + H–OH HCl + HClO, PI 3 + 3H–OH H 3 PO 3 + 3HI. 미네랄의 가수 분해 결과 - 알루미노 규산염 - 암석의 파괴가 발생합니다. 일부 염(Na 2 CO 3, Na 3 PO 4)의 가수분해는 물을 정화하고 경도를 줄이는 데 사용됩니다.
이 알고리즘의 사용은 학생들이 가수분해 방정식을 의식적으로 작성하는 데 기여하며 충분한 교육을 받으면 어려움을 일으키지 않습니다. 문학Antoshin A.E., Tsapok P.I. 화학. 모스크바: 화학, 1998; |
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주스 소스 |
주스 소스 |
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감자 |
규산염 접착제 |
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신선한 양배추 |
식초 |
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소금에 절인 양배추 |
음료수 용액 |
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주황색 |
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신선한 비트 |
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삶은 비트 |
결론을 내리십시오. 따라서 다른 자연 물체는 pH 값이 다릅니다. pH 1~7 – 산성 환경(레몬, 크랜베리, 오렌지, 토마토, 비트, 키위, 사과, 바나나, 차, 감자, 소금에 절인 양배추, 커피, 규산염 접착제).
pH 7-14 알칼리성 환경(신선한 양배추, 베이킹 소다 용액).
pH = 7 중성 배지(감, 오이, 우유).
작업 번호 4. 야채 지표를 연구하십시오.
어떤 식물 물체가 지표로 작용할 수 있습니까?
- 열매: 주스, 꽃잎: 추출물, 야채 주스: 뿌리 작물, 잎.
- 다른 환경에서 용액의 색상을 변경할 수 있는 물질.
23페이지의 과제를 읽고 계획에 따라 완료하십시오.
결과를 표에 기록하십시오.
식물재료(천연지표) |
천연 지시약 용액의 색상 |
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산성 환경 |
용액의 자연색(중성 매체) |
알칼리성 환경 |
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크랜베리 주스) |
보라색 |
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딸기(주스) |
주황색 |
복숭아 핑크 |
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블루베리(주스) |
적자색 |
파란색 - 보라색 |
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블랙커런트(주스) |
적자색 |
파란색 - 보라색 |
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결론을 내리십시오. 따라서 환경의 pH에 따라 크랜베리(주스), 딸기(주스), 블루베리(주스), 검은 건포도(주스)와 같은 자연 지표는 다음과 같은 색상을 얻습니다. 산성 환경 - 빨간색과 주황색, 중성 환경 - 빨강, 복숭아 - 분홍색 및 보라색 색상, 분홍색에서 청자색, 보라색까지 알칼리성 환경에서.
결과적으로, 천연 지시약의 색 강도는 특정 용액의 매질의 반응으로 판단할 수 있습니다.
작업이 끝나면 작업 공간을 정리하십시오.
얘들 아! 오늘은 아주 특이한 강의였습니다! 당신이 좋아 한?! 이 수업에서 배운 정보를 일상 생활에서 사용할 수 있습니까?
이제 연습 노트에 제공된 작업을 완료하십시오.
제어를 위한 작업입니다. 식이 아래에 주어진 물질을 용액의 pH에 따라 그룹으로 나누십시오: HCl, H 2 O, H 2 SO 4, Ca(OH) 2, NaCl, NaOH, KNO 3, H 3 PO 4, KOH.
pH 17 - 중간(산), 용액(HCl, H 3 PO 4, H 2 SO 4)이 있습니다.
pH 714 배지(알칼리성), 용액(Ca(OH) 2, KOH, NaOH)이 있습니다.
pH = 7 배지(중성), 용액(NaCl, H 2 O, KNO 3)이 있습니다.
일에 대한 평가 _______________
소금 가수분해. 수용액 환경: 산성, 중성, 알칼리성
전해 해리 이론에 따르면 수용액에서 용질 입자는 물 분자와 상호 작용합니다. 이러한 상호 작용은 가수 분해 반응으로 이어질 수 있습니다 (그리스어에서. 수력- 물, 용해붕괴, 부패).
가수분해는 물에 의한 물질의 대사 분해 반응입니다.
다양한 물질이 가수분해됩니다: 무기물 - 금속의 염, 탄화물 및 수소화물, 비금속 할로겐화물; 유기 - 할로알칸, 에스테르 및 지방, 탄수화물, 단백질, 폴리뉴클레오티드.
염 수용액은 산성($pH 7$), 중성($pH = 7$)과 같이 다양한 pH 값과 다양한 매체 유형을 가지고 있습니다. 이것은 수용액의 염이 가수분해를 겪을 수 있기 때문입니다.
가수분해의 본질은 물 분자와 염 양이온 또는 음이온의 교환 화학적 상호작용으로 환원됩니다. 이 상호 작용의 결과로 해리가 낮은 화합물(약한 전해질)이 형성됩니다. 그리고 염 수용액에서는 과량의 자유 $H^(+)$ 또는 $OH^(-)$ 이온이 나타나며, 염 용액은 각각 산성 또는 알칼리성이 됩니다.
소금 분류
모든 염은 염기와 산의 상호작용의 산물로 생각할 수 있습니다. 예를 들어, 염 $KClO$는 강염기 $KOH$와 약산 $HClO$에 의해 형성됩니다.
염기와 산의 강도에 따라 4가지 종류의 염을 구별할 수 있다.
용액에서 다양한 유형의 염의 거동을 고려하십시오.
1. 강염기와 약산으로 이루어진 염.
예를 들어, 시안화칼륨 염 $KCN$은 강염기 $KOH$와 약산 $HCN$에 의해 형성됩니다.
$(KOH)↙(\text"강일산염기")←KCN→(HCN)↙(\text"약일산")$
1) 물 분자의 약간의 가역적 해리(매우 약한 양쪽성 전해질), 방정식을 사용하여 단순화된 방식으로 쓸 수 있음
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$
$KCN=K^(+)+CN^(-)$
이 과정에서 형성된 $H^(+)$ 및 $CN^(-)$ 이온은 서로 상호 작용하여 약한 전해질 분자(시안화수소산 $HCN$, 수산화물 - $OH^(-)$)로 결합합니다. 이온은 용액에 남아있어 알칼리성으로 만듭니다. 가수분해는 $CN^(-)$ 음이온에서 발생합니다.
진행 중인 프로세스(가수분해)의 전체 이온 방정식을 작성합니다.
$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$
이 과정은 가역적이며 화학 평형은 왼쪽으로 이동합니다(출발 물질의 형성 방향으로). 왜냐하면 물은 시안화수소산 $HCN$보다 훨씬 약한 전해질입니다.
$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$
방정식은 다음을 보여줍니다.
a) 용액에 자유 수산화물 이온 $OH^(-)$이 있고 그 농도가 순수한 물보다 높으므로 소금 용액 $KCN$은 알칼리성 환경($pH > 7$);
b) $CN^(-)$ 이온은 물과의 반응에 참여합니다. 음이온 가수분해. 물과 반응하는 음이온의 다른 예는 다음과 같습니다.
탄산나트륨 $Na_2CO_3$의 가수분해를 고려하십시오.
$(NaOH)↙(\text"강일산염기")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"약이염기산")$
염은 $CO_3^(2-)$ 음이온에서 가수분해됩니다.
$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$
$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$
가수분해 제품 - 산염$NaHCO_3$ 및 수산화나트륨 $NaOH$.
탄산나트륨 수용액의 환경은 용액에서 $OH^(-)$ 이온의 농도가 증가하기 때문에 알칼리성($pH > 7$)입니다. 산염 $NaHCO_3$도 가수분해를 겪을 수 있는데, 이는 아주 미미하게 진행되며 무시할 수 있습니다.
음이온 가수분해에 대해 배운 내용을 요약하면 다음과 같습니다.
a) 일반적으로 염의 음이온에서 가역적으로 가수분해된다.
b) 이러한 반응에서 화학 평형은 왼쪽으로 강하게 이동합니다.
c) 유사한 염 용액에서 매질의 반응은 알칼리성입니다($рН > 7$).
d) 약한 다염기산에 의해 형성된 염의 가수분해 동안 산성 염이 얻어진다.
2. 강산과 약염기로 형성된 염.
염화암모늄 $NH_4Cl$의 가수분해를 고려하십시오.
$(NH_3 H_2O)↙(\text"약한 일산염기")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"강한 일염기산")$
두 가지 과정이 소금 수용액에서 발생합니다.
1) 물 분자의 약간의 가역적 해리(매우 약한 양쪽성 전해질), 방정식을 사용하여 단순화된 방식으로 쓸 수 있습니다.
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$
2) 염분의 완전한 해리(강전해질):
$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$
생성된 $OH^(-)$ 및 $NH_4^(+)$ 이온은 서로 상호작용하여 $NH_3 H_2O$(약한 전해질)를 얻는 반면 $H^(+)$ 이온은 용액에 남아 있어 대부분의 산성 환경.
전체 이온 가수분해 방정식:
$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3 H_2O$
이 과정은 가역적이며 화학 평형은 출발 물질의 형성 쪽으로 이동합니다. 물 $Н_2О$은 암모니아 수화물 $NH_3·H_2O$보다 훨씬 약한 전해질입니다.
약식 이온 가수분해 방정식:
$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3 H_2O.$
방정식은 다음을 보여줍니다.
a) 용액에는 자유 수소 이온 $H^(+)$이 있고 그 농도는 순수한 물보다 높으므로 염 용액은 산성 환경($pH
b) 암모늄 양이온 $NH_4^(+)$는 물과의 반응에 참여합니다. 그 경우 그들은 그것이 오고 있다고 말합니다 양이온 가수분해.
다중 전하를 띤 양이온은 또한 물과의 반응에 참여할 수 있습니다. 투샷$M^(2+)$(예: $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), 알칼리 토금속 양이온 제외, 쓰리샷$M^(3+)$(예: $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$).
질산니켈 $Ni(NO_3)_2$의 가수분해를 생각해보자.
$(Ni(OH)_2)↙(\text"약 이산 염기")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"강한 일염기산")$
염은 $Ni^(2+)$ 양이온에서 가수분해됩니다.
전체 이온 가수분해 방정식:
$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$
약식 이온 가수분해 방정식:
$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$
가수분해 제품 - 기본 소금$NiOHNO_3$ 및 질산 $HNO_3$.
질산니켈 수용액의 매질은 산성($ pH
$NiOHNO_3$ 염의 가수분해는 훨씬 덜 진행되며 무시할 수 있습니다.
양이온 가수분해에 대해 배운 내용을 요약하면 다음과 같습니다.
a) 일반적으로 염의 양이온에 의해 가역적으로 가수분해된다.
b) 반응의 화학 평형이 왼쪽으로 강하게 이동합니다.
c) 이러한 염의 용액에서 매질의 반응은 산성입니다($ pH
d) 약한 폴리산 염기에 의해 형성된 염의 가수분해 동안 염기성 염이 얻어진다.
3. 약염기와 약산으로 형성된 염.
그러한 염이 양이온과 음이온 모두에서 가수분해를 겪는다는 것은 이미 명백합니다.
약염기 양이온은 물 분자의 $OH^(-)$ 이온과 결합하여 약한 기반; 약산의 음이온은 물 분자의 $H^(+)$ 이온과 결합하여 약산. 이러한 염 용액의 반응은 중성, 약산성 또는 약알칼리성일 수 있습니다. 그것은 가수 분해의 결과로 형성되는 산과 염기의 두 약한 전해질의 해리 상수에 달려 있습니다.
예를 들어, 암모늄 아세테이트 $NH_4(CH_3COO)$ 및 암모늄 포메이트 $NH_4(HCOO)$의 두 가지 염의 가수분해를 고려하십시오.
1) $(NH_3 H_2O)↙(\text"약일산염기")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"강일염기산");$
2) $(NH_3 H_2O)↙(\text"약한 일산염기")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"약한 일염기산").$
이러한 염의 수용액에서 약염기 양이온 $NH_4^(+)$는 수산화물 이온 $OH^(-)$와 상호작용합니다(물이 $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$를 해리한다는 것을 기억하십시오), 음이온 약산 $CH_3COO^(-)$ 및 $HCOO^(-)$는 $Н^(+)$ 양이온과 상호작용하여 아세트산 $CH_3COOH$ 및 포름산 $HCOOH$ 분자를 형성합니다.
가수분해의 이온 방정식을 작성해 보겠습니다.
1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3 H_2O;$
2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCOOH.$
이러한 경우 가수분해도 가역적이지만 평형은 가수분해 생성물(두 개의 약한 전해질)의 형성으로 이동합니다.
첫 번째 경우, 용액 매체는 중성($рН = 7$)입니다. $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3H_2O)=1.8 10^(-5)$. 두 번째 경우, 용액의 매질은 약산성($pH
이미 알아차렸듯이 대부분의 염의 가수분해는 가역적인 과정입니다. 화학적 평형 상태에서는 염의 일부만 가수분해됩니다. 그러나 일부 염은 물에 의해 완전히 분해됩니다. 그들의 가수분해는 돌이킬 수 없는 과정입니다.
"수중 산, 염기 및 염의 용해도"표에서 "수생 환경에서 분해됨"이라는 메모를 찾을 수 있습니다. 이는 이러한 염이 비가역적 가수분해를 겪음을 의미합니다. 예를 들어, 물 속의 알루미늄 황화물 $Al_2S_3$는 비가역적인 가수분해를 겪습니다. 왜냐하면 양이온에서 가수분해 중에 나타나는 $H^(+)$ 이온은 음이온에서 가수분해 중에 형성된 $OH^(-)$ 이온에 의해 결합되기 때문입니다. 이것은 가수분해를 향상시키고 불용성 수산화알루미늄과 황화수소 가스를 형성합니다.
$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$
따라서, 알루미늄 황화물 $Al_2S_3$는 예를 들어 염화알루미늄 $AlCl_3$과 황화나트륨 $Na_2S$와 같은 두 염의 수용액 사이의 교환 반응으로 얻을 수 없습니다.
비가역적 가수분해의 다른 경우도 가능하며, 예측하기 어렵지 않습니다. 공정의 비가역성을 위해 가수분해 생성물 중 하나 이상이 반응 영역을 떠나는 것이 필요하기 때문입니다.
양이온 및 음이온 가수분해에 대해 배운 내용을 요약하면 다음과 같습니다.
a) 염이 양이온과 음이온 모두에 의해 가역적으로 가수분해되면 가수분해 반응의 화학 평형은 오른쪽으로 이동합니다.
b) 매질의 반응은 형성된 염기와 산의 해리 상수의 비율에 따라 중성, 약산성 또는 약알칼리성입니다.
c) 가수분해 생성물 중 하나 이상이 반응 영역을 떠나면 염은 양이온과 음이온 모두에 의해 비가역적으로 가수분해될 수 있습니다.
4. 강염기와 강산에 의해 형성된 염은 가수분해되지 않습니다.
당신은 분명히 스스로이 결론에 도달했습니다.
염화칼륨 용액에서 $KCl$의 거동을 고려하십시오.
$(KOH)↙(\text"강일염기")←KCl→(HCl)↙(\text"강일염기산").$
수용액 속의 염은 이온으로 해리되지만($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), 물과 상호작용하면 약한 전해질이 형성되지 않는다. 용액 매체는 중성($рН=7$)입니다. 용액에서 $H^(+)$ 및 $OH^(-)$ 이온의 농도는 순수한 물에서와 같이 동일합니다.
이러한 염의 다른 예는 알칼리 금속 할로겐화물, 질산염, 과염소산염, 황산염, 크롬산염 및 중크롬산염, 알칼리 토금속 할로겐화물(불화물 제외), 질산염 및 과염소산염일 수 있습니다.
또한 가역적 가수분해 반응은 완전히 Le Chatelier의 원리에 종속된다는 점에 유의해야 합니다. 그렇기 때문에 염 가수분해가 향상될 수 있습니다.(심지어 되돌릴 수 없게 만들기까지) 다음과 같은 방법으로:
a) 물을 첨가한다(농도 감소);
b) 용액을 가열하여 물의 흡열 해리를 증가시킵니다.
$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,
이는 염가수분해에 필요한 $H^(+)$ 및 $OH^(-)$의 양이 증가한다는 것을 의미합니다.
c) 가수분해 생성물 중 하나를 난용성 화합물로 결합하거나 생성물 중 하나를 기체상으로 제거한다. 예를 들어, 시안화암모늄 $NH_4CN$의 가수분해는 암모니아 $NH_3$와 물 $H_2O$의 형성과 함께 암모니아 수화물의 분해에 의해 크게 향상됩니다.
$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCN.$
$NH_3()↖(⇄)H_2$
염가수분해
전설:
다음과 같이 진행하여 가수분해를 억제할 수 있습니다(가수분해되는 염의 양을 크게 줄임).
a) 용질의 농도를 증가시킨다.
b) 용액을 식힌다(가수분해를 약화시키기 위해 염 용액은 농축된 저온에서 보관해야 함);
c) 가수분해 생성물 중 하나를 용액에 도입한다. 예를 들어, 매체가 가수분해의 결과로 산성인 경우 용액을 산성화하거나 알칼리성인 경우 알칼리화합니다.
가수분해의 중요성
염가수분해는 실용적이고 생물학적으로 의미가 있습니다. 고대부터 재는 세제로 사용되었습니다. 회분은 탄산칼륨 $K_2CO_3$를 함유하고 있으며, 이는 물에서 음이온으로 가수분해되며, 가수분해 과정에서 생성되는 $OH^(-)$ 이온으로 인해 수용액이 비눗물이 됩니다.
현재 우리는 일상 생활에서 비누, 세제 및 기타 세제를 사용합니다. 비누의 주성분은 가수분해된 스테아르산염, 팔미트산염과 같은 고급지방 카르복실산의 나트륨 및 칼륨염입니다.
스테아르산나트륨 $C_(17)H_(35)COONa$의 가수분해는 다음 이온 방정식으로 표현됩니다.
$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,
저것들. 용액은 약간 알칼리성입니다.
세척 분말 및 기타 세제의 구성에는 무기산 염 (인산염, 탄산염)이 특별히 도입되어 매체의 pH를 높여 세척 효과를 향상시킵니다.
용액의 필요한 알칼리성 환경을 생성하는 염이 사진 현상액에 포함되어 있습니다. 이들은 탄산나트륨 $Na_2CO_3$, 탄산칼륨 $K_2CO_3$, 붕사 $Na_2B_4O_7$ 및 음이온에 의해 가수분해된 기타 염입니다.
토양의 산도가 충분하지 않으면 식물에 질병이 발생합니다. 그 징후는 잎의 황변 또는 희게, 성장 및 발달 지연입니다. $pH_(토양) > 7.5$이면 황산 암모늄 $(NH_4)_2SO_4$ 비료가 비료에 첨가되어 토양을 통과하는 양이온에 의한 가수분해로 인해 산성도가 증가합니다.
$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O$
우리 몸을 구성하는 일부 염분의 가수분해의 생물학적 역할은 매우 중요합니다. 예를 들어, 혈액의 구성에는 중탄산염과 인산수소나트륨이 포함됩니다. 그들의 역할은 환경의 특정 반응을 유지하는 것입니다. 이것은 가수 분해 과정의 평형 변화로 인해 발생합니다.
$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$
$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$
혈액에 $H^(+)$ 이온이 과도하게 존재하면 수산화 이온 $OH^(-)$에 결합하여 평형이 오른쪽으로 이동합니다. $OH^(-)$ 수산화물 이온이 과도하면 평형이 왼쪽으로 이동합니다. 이로 인해 건강한 사람의 혈액 산도가 약간 변동합니다.
또 다른 예: 인간의 타액에는 $HPO_4^(2-)$ 이온이 포함되어 있습니다. 덕분에 구강 내 일정한 환경이 유지된다($рН=7-7.5$).
강의: 소금 가수분해. 수용액 환경: 산성, 중성, 알칼리성
염가수분해우리는 화학 반응의 패턴을 계속 연구합니다. 주제를 공부할 때 수용액에서 전해 해리하는 동안 물질의 반응에 관여하는 입자가 물에 용해된다는 것을 배웠습니다. 이것은 가수분해입니다. 다양한 무기 및 유기 물질, 특히 염이 여기에 노출됩니다. 염의 가수분해 과정을 이해하지 않고는 생물체에서 일어나는 현상을 설명할 수 없습니다.
염가수분해의 본질은 염의 이온(양이온 및 음이온)과 물 분자의 상호작용 교환 과정으로 환원됩니다. 결과적으로 약한 전해질-저 해리 화합물이 형성됩니다. 과량의 유리 H + 또는 OH - 이온이 수용액에 나타납니다. 전해질이 H + 이온을 형성하고 OH -를 형성하는 해리를 기억하십시오. 짐작하셨겠지만, 첫 번째 경우에 우리는 산을 다루고 있습니다. 즉, H + 이온이 있는 수성 매질이 산성이 될 것입니다. 두 번째 경우에는 알칼리성입니다. 물 자체에서 매체는 동일한 농도의 H + 및 OH - 이온으로 약간 해리되기 때문에 중성입니다.
환경의 특성은 지표를 사용하여 결정할 수 있습니다. 페놀프탈레인은 알칼리성 환경을 감지하여 용액을 진홍색으로 채색합니다. 리트머스는 산성으로 붉게 변하고 알칼리로 푸르게 변한다. 메틸 오렌지 - 오렌지, 알칼리성 환경에서는 노란색, 산성 환경에서는 분홍색이 됩니다. 가수분해의 유형은 염의 유형에 따라 다릅니다.
소금의 종류
따라서 모든 소금은 산과 염기의 상호 작용으로 이해하는 바와 같이 강하고 약합니다. 강한 것은 해리도 α가 100%에 가까운 것입니다. 아황산(H 2 SO 3 )과 인산(H 3 PO 4) 산은 종종 중간 강도의 산이라고 합니다. 가수분해 문제를 해결할 때 이러한 산은 약산으로 분류되어야 합니다.
산:
강함: HCl; HBr; 헐; HNO3; HClO 4 ; H2SO4. 그들의 산 잔류물은 물과 상호 작용하지 않습니다.
약함: HF; H2CO3; H 2 SiO 3 ; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; 유기산. 그리고 그들의 산성 잔기는 물과 상호 작용하여 분자에서 수소 양이온 H +를 취합니다.
원인:
강함: 가용성 금속 수산화물; Ca(OH) 2 ; Sr(OH) 2 . 그들의 금속 양이온은 물과 상호 작용하지 않습니다.
약함: 불용성 금속 수산화물; 수산화암모늄(NH 4 OH). 여기 금속 양이온은 물과 상호 작용합니다.
이 자료를 바탕으로 고려소금 종류 :
강염기와 강산의 염.예: Ba(NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. 특징: 물과 상호작용하지 않으므로 가수분해가 일어나지 않습니다. 이러한 염의 용액에는 중성 반응 매질이 있습니다.
강염기와 약산 염.예: NaF, K 2 CO 3 , Li 2 S. 특징: 이러한 염의 산 잔류물은 물과 상호 작용하고 음이온 가수분해가 발생합니다. 수용액의 매질은 알칼리성입니다.
약염기와 강산의 염.예: Zn(NO 3) 2, Fe 2(SO 4) 3, CuSO 4. 특징 : 금속 양이온 만 물과 상호 작용하여 양이온 가수 분해가 발생합니다. 수요일은 신맛입니다.
약염기와 약산이 있는 염.예: CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. 특징: 산 잔기의 양이온과 음이온은 모두 물과 상호 작용하고 가수분해는 양이온과 음이온에 의해 발생합니다.
양이온에서의 가수분해 및 산성 환경 형성의 예:
염화 제2철의 가수분해 FeCl 2
FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(분자 방정식)
Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (완전한 이온 방정식)
Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (이온 방정식 약어)
음이온 가수분해 및 알칼리성 환경 형성의 예:
아세트산나트륨의 가수분해 CH 3 쿠나
CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(분자 방정식)
Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (완전한 이온 방정식)
CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(약칭 이온 방정식)
공가수분해의 예:
- 알루미늄 황화물의 가수분해 알 2 S 3
Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S
이 경우 염이 약한 불용성 또는 휘발성 염기와 약한 불용성 또는 휘발성 산에 의해 형성되는 경우 완전한 가수분해가 발생합니다. 용해도 표에는 그러한 염에 대시가 있습니다. 이온 교환 반응 중에 수용액에 존재하지 않는 염이 형성되면 이 염과 물의 반응을 기록해야 합니다.
예를 들어:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ 철2(CO3)3+ 6NaCl
철2(CO3)3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2
이 두 방정식을 추가한 다음 왼쪽과 오른쪽 부분에서 반복되는 것을 줄입니다.
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2
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소금 - 이온성 화합물로 물에 들어가면 이온으로 해리됩니다. 수용액에서 이러한 이온은 수화되어 물 분자로 둘러싸여 있습니다.
발견 많은 염의 수용액은 중성이 아니라 약산성 또는 알칼리성입니다.
이에 대한 설명은 염 이온과 물의 상호 작용입니다. 이 과정을 가수 분해.
양이온과 음이온 형성 약염기 또는 약산은 물과 상호 작용하여 물에서 H 또는 OH를 떼어냅니다.
그 이유는 물 자체보다 더 강한 결합이 형성되기 때문입니다.
물과 관련하여 소금은 4가지 그룹으로 나눌 수 있습니다.
1) 강염기와 강산으로 이루어진 염 - 가수분해되지 않음 , 솔루션에서만 이온으로 해리된다.중간은 중립입니다. 예시:염은 가수분해되지 않습니다 - NaCl, KNO3, RbBr, Cs2SO4, KClO3 등. 용액에서 이러한 염은 오직 해리하다: Cs2SO4 à 2 Cs++SO42- | 2) 강염기와 약산으로 이루어진 염 - 음이온에 의한 가수분해 . 약산의 음이온은 물에서 수소이온을 떼어내어 결합시킨다. 용액에 과량의 이온이 있습니다. OH - 알칼리성 환경. 예시:염은 음이온 가수분해(Na2S, KF, K3PO4, Na2CO3, Cs2SO3, KCN, KClO 및 이들 산의 산성 염)를 받습니다. 케이3 포 4 – 약산과 강염기로 형성된 염. 인산 음이온은 가수분해됩니다. 포4 3- + 비⇄ HPO42-+OH- 케이3 포4 + H2O⇄ K2HPO4 + KOH (이것은 가수분해의 첫 번째 단계이고, 나머지 2개는 아주 작은 정도로 진행됨) |
3) 소금,약염기와 강산으로 형성 - 양이온에 의한 가수분해 . 약한 염기의 양이온은 OH- 이온을 물에서 분리하고 결합합니다. 과량의 이온이 용액에 남아 있습니다. H+ - 산성 환경. 예시:염은 양이온 가수분해(CuCl2, NH4Cl, Al(NO3)3, Cr2(SO4)3)를 겪습니다. 구 그래서4 약염기와 강산으로 이루어진 염. 구리 양이온은 가수분해됩니다. 구+2 + 비⇄ CuOH+ + 시간+ 2 CuSO4 +2 시간2 영형 ⇄ (CuOH)2 그래서4 + 시간2 그래서4 | 4) 약염기와 약산으로 이루어진 염 - 가수분해 양이온과 음이온 둘 다. 생성물이 침전물이나 기체로 방출되면 가수분해 뒤집을 수 없는 , 두 가수분해 생성물이 용액에 남아 있는 경우 - 가수분해 거꾸로 할 수 있는. 예시:염은 가수분해된다 Al2S3,Cr2S3(돌이킬 수 없음): Al2S3 + H2Oà 알(OH)3¯ + H2S NH4F, CH3COONH4(가역) NH4F+H2 영형⇄ NH4OH + HF |
두 염의 상호 가수분해.
교환 반응을 통해 수용액에서 완전히 가수분해된 염을 얻으려고 할 때 발생합니다. 이 경우 상호 가수 분해가 발생합니다. 즉, 금속 양이온은 OH 그룹에 결합하고 산 음이온은 H +
1) 산화 상태가 +3인 금속염 및 휘발성 산 염(탄산염, 황화물, 아황산염)- 상호 가수분해 중에 수산화물과 기체의 침전물이 형성됩니다.
2AlCl3 + 3K2S + 6H2O à 2Al(OH)3¯ + 3H2S + 6KCl
(Fe3+, Cr3+) (SO32-, CO32-) (SO2, CO2)
2) 산화수 +2의 금속염(칼슘, 스트론튬, 바륨 제외) 및 용해성 탄산염또한 함께 가수분해되지만 이 경우 BASIC 금속 CARBONATE의 침전물이 형성됩니다.
2 CuCl2 + 2Na2CO3 + H2O à (CuOH)2CO3 + CO2 + 4 NaCl
(Ca, Sr, Ba를 제외한 모든 2+)
가수분해 과정의 특성:
1) 가수분해 과정은 거꾸로 할 수 있는, 끝까지 진행되지 않고 EQUILIBRIUM의 순간까지만 진행됩니다.
2) 가수분해 과정은 NEUTRALIZATION 반응의 역순이므로 가수분해 - 흡열과정 (열 흡수와 함께 발생).
KF + H2O ⇄ HF + KOH - Q
가수분해를 향상시키는 요인은 무엇입니까?
1. 난방 -온도가 증가하면 평형이 ENDOTHERMIC 반응으로 이동합니다. 가수분해가 강화됩니다.
2. 물 추가- 가수분해 반응의 출발물질은 물이므로 용액을 희석하면 가수분해가 촉진된다.
가수분해 과정을 어떻게 억제(약화)시키는가?
가수분해를 방지해야 하는 경우가 많습니다. 이를 위해:
1. 해결책을 만들어라 가장 집중된 (물의 양을 줄이십시오);
2. 저울을 왼쪽으로 이동하려면 가수분해 생성물 중 하나를 추가 –산양이온에서 가수분해가 있거나 알칼리,음이온 가수분해가 있는 경우.
예: 염화알루미늄의 가수분해를 억제하는 방법은 무엇입니까?
염화알루미늄AlCl3 - 이것은 약염기와 강산에 의해 형성된 염입니다. - 양이온에서 가수분해됩니다.
알+3 + 헉 ⇄ 알로에 +2 + 시간+
수요일은 신맛입니다. 따라서 가수분해를 억제하기 위해 더 많은 산을 첨가해야 합니다. 또한 용액은 가능한 한 농축되어야 합니다.
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