Константа гидролиза

Равновесие гидролитической реакции в соответствии с законом действующий масс называется константой гидролиза. Величина показывает, насколько вещество способно к электролитической диссоциации. Чем больше значение константы, тем в большей мере протекает реакция.

Процесс гидролиза

Гидролиз – процесс обменного разложения соединений водой. Гидролизу подвергаются органические и неорганические соединения, распадаясь на ионы.

Среди неорганических веществ гидролиз характерен для растворимых солей, образованных:

  • слабой кислотой и сильным основанием (гидролиз по аниону);
  • сильной кислотой и слабым основанием (по катиону);
  • слабой кислотой и слабым основанием (по катиону и аниону).

Соли, образованные сильными кислотами и основаниями, гидролизу не подвергаются.

Примеры солей

Рис. 1. Примеры солей.

Гидролиз солей протекает в два этапа:

  • диссоциация – распад веществ на ионы (катионы и анионы);
  • взаимодействие ионов с молекулами воды и образование нового вещества.

Конечным продуктом гидролиза солей является слабый электролит – кислота или основание.

В зависимости от природы соли и связи с ионами воды выделяют гидролиз:

  • по катиону – реакция обратима, катионы связываются с анионом воды;
  • по аниону – реакция обратима, анионы связываются с катионом воды;
  • по катиону и аниону – реакция необратима, с водой связываются и катионы, и анионы.

Гидролиз по катиону, аниону, по катиону и аниону

Рис. 2. Гидролиз по катиону, аниону, по катиону и аниону.

Большинство органических веществ – белки, углеводы, жиры, галогеналканы, сложные эфиры – подвергаются гидролизу частично и зачастую требуют дополнительных условий. Например, галогеналканы гидролизуются в щелочной среде, а жиры – при нагревании и под действием кислот. Гидролиз органических веществ протекает необратимо.

Гидролиз некоторых органических веществ

Рис. 3. Гидролиз некоторых органических веществ.

Слабые электролиты, образованные при гидролизе солей, практически не распадаются на ионы.

Константа

Гидролиз характеризуется двумя величинами:

  • степенью гидролиза – количественным отношением распавшихся молекул (Сгидр) к общему количеству молекул электролита
    общ): α = (Сгидробщ)·100 %;
  • константой – равновесием реакции.

Константа подчиняется закону действующих масс: скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагентов. Соответственно, вычислить константу равновесия можно по следующей формуле:

К = [К+][А]/[КА],

где:

  • +] – концентрация катионов;
  • ] – концентрация анионов;
  • [КА] – концентрация начального соединения.

Значение некоторых веществ можно найти в таблице константы гидролиза.

Название

Формула

Значение константы

Муравьиная кислота

HCOOH

1,77·10-4

Уксусная кислота

СН3СООН

1,74·10-5

Ортокремниевая

H4SiO4

1,6·10-10

Азотистая кислота

HNO2

4,0·10-4

Фосфорная кислота

Н3РО4

7,52·10-3

Сероводородная кислота

H2S

6,0·10-8

Сернистая кислота

H2SO3

1,58·10-2

Серная кислота

Н2SO4

1,0·103

Фтороводородная кислота

HF

6,61·10-4

Хлорноватистая кислота

HClO

5,01·10-8

Гидроксид натрия

NaOH

1,5

Гидроксид калия

KOH

2,9

Гидроксид магния

Mg(OH)2

2,5·10-3

Гидроксид кальция

Сa(OH)2

4,3·10-2

Гидроксид стронция

Sr(OH)2

0,15

Гидроксид бария

Ba(OH)2

0,23

Гидроксид меди (II)

Cu(OH)2

3,4·10-7

Гидроксид цинка

Zn(OH)2

1,3·10-5

Гидроксид железа (III)

Fe(OH)3

4,8·10-11

Величины зависят друг от друга. Чем выше значение константы, тем сильнее электролит распадается на ионы. Взаимосвязь величин выражает формула K = С·h2, где С – концентрация соли в растворе, h – степень гидролиза.

Что мы узнали?

Константа равновесия гидролиза – величина, показывающая способность вещества к электролитической диссоциации. Чем больше значение константы, тем активнее протекает реакция. Константа равновесия характерна только для обратимых гидролитических реакций, к которым относится гидролиз солей по катиону или аниону. Обратимый гидролиз характерен для солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой или сильным основанием и слабой кислотой.

Тест по теме

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.3. Всего получено оценок: 120.

Предметы