Koncepcia hydrolýzy. Číselné charakteristiky procesu: konštanta hydrolýzy a stupeň hydrolýzy

Hydrolýza solí znamená proces reakcie medzi molekulami vody a molekuly solí, ktoré sú v nej rozpustené. V dôsledku tejto reakcie sa tvoria malodisociované zlúčeniny. Proces môže nastať nielen za účasti solí, ale aj za prítomnosti iných rozpustených látok - sacharidov, bielkovín, tukov alebo esterov. Na reakciu sa numericky aplikujú dve veličiny: stupeň hydrolýzy (β) a konštanta hydrolýzy soli (K [g]).

Výsledkom reakcie je spravidla zmena kyslosti pôvodného roztoku. Namiesto organického rozpúšťadla (vody) sa môže použiť iný typ rozpúšťadla. Avšak v tomto prípade sa reakcia medzi rozpúšťadlom a soľou nazýva solvolýza.

Je dôležité vedieť, že v hydrolýze sú zahrnuté iba soli, ktoré sú derivátmi slabých báz a kyselín. Soli získané zo silných báz a kyselín, hydrolytická reakcia nie sú ovplyvnené.

Na poskytnutie charakteristiky úplnosti procesu sa používa špeciálna definícia - stupeň hydrolýzy (β). Stupeň hydrolýzy určuje pomer koncentrácie molekúl, ktoré podliehajú hydrolýze (C (hydr)) na pôvodnú (počiatočnú) koncentráciu už rozpustenej soli (C [ref]). Matematicky sa to môže vyjadriť nasledujúcou rovnicou: β = C [hydr] / C [ref.].

Stupeň reakcie priamo závisí od troch faktorov:

- povaha iónov, z ktorých je soľ zložená;

- koncentrácia solí iónov;

- teplota roztoku.

Stupeň hydrolýzy má vlastnosť zvyšovať, ako sa znižuje disociačná konštanta slabej bázy alebo kyseliny, rovnako ako pokles stupňa koncentrácie soli a zvýšenie teploty.

Reakcia sa môže vyskytovať vo významnej miere iba v zriedených roztokoch. Ak má teda množstvo C [H20] približne konštantnú hodnotu, potom je možné vypočítať derivát K (r) (alebo konštantu hydrolýzy). V závislosti od relatívnych vlastností kyseliny a bázy, z ktorej sa tvoria soli, môže dôjsť k hydrolýze v jednom z troch schém, a preto sa konštanta hydrolýzy soli vypočíta rôznymi spôsobmi.

Hydrolýza solí, ktoré sú derivátmi silnej kyseliny a slabej bázy (ďalším názvom postupu je hydrolýza katiónom)

Konštanta hydrolýzy sa určuje podľa nasledujúceho vzorca: [K] = K [W] / K [báza], kde K [W] je výsledok iónového produktu vody (C [H] + C [OH (-)].

Z výrazu pre konštantu hydrolýzy je zrejmé, že ak sa znižuje pevnosť bázy, pozoruje sa zvýšenie hodnoty konštanty hydrolýzy a následne stupeň hydrolýzy. Na druhej strane stupeň hydrolýzy má vlastnosť zvyšovania so znížením pevnosti zásady a stupňa koncentrácie solí v roztoku. Zvýšenie reakčnej teploty tiež vedie k zvýšeniu konštanty hydrolýzy a zvýšeniu stupňa hydrolýzy.

Hydrolýza solí, ktoré sú derivátmi silnej bázy a slabej kyseliny (iným názvom procesu je hydrolýza aniónom)

Konštanta hydrolýzy sa vypočíta podľa tohto vzorca: K [r] = K [W] / K [kyselina], kde K [kyselina] je disociačná konštanta slabej kyseliny.

Hydrolýza solí, ktoré sú derivátmi slabej bázy a slabej kyseliny (tiež nazývanej hydrolýza katiónom a aniónom)

V tomto prípade bude konštanta hydrolýzy určená hodnotami disociačnej konštanty slabej bázy a slabej kyseliny. Vypočíta sa podľa tohto vzorca: K [r] = K [W] / K [kyselina] * K [báza].

Význam hydrolýzy

Reakcie, ktoré sa vyskytujú v procese hydrolýzy, sa široko používajú v moderných výrobných procesoch. Napríklad sa táto reakcia používa na čistenie vody zo škodlivých nečistôt z koloidnej a hrubo rozptýlenej série. Na tento účel sa používajú špeciálne precipitáty hydroxidu železa a hliníka získané hydrolýzou síranov železa, chloridov železa a síranov hlinitého.

Hydrolýza je dôležitou súčasťou procesu trávenia živých organizmov na Zemi. Väčšina energie potrebnej na existenciu tela je uložená ako adenozín trifosfát (ATP). Uvoľňovanie energie je spôsobené procesom hydrolýzy zahŕňajúcim ATP.