पाठ का पद्धतिगत विकास

"जलीय समाधान का पर्यावरण"

लक्ष्य: इलेक्ट्रोलाइट्स के जलीय घोल के पर्यावरण और इसके गुणात्मक विश्लेषण के तरीकों के अध्ययन में छात्रों की अनुसंधान क्षमता का गठन।

कार्य:

1. जलीय घोल (अम्लीय, तटस्थ, क्षारीय) के पर्यावरण के प्रकारों के बारे में छात्रों का एक विचार तैयार करना;
2. "संकेतक" की अवधारणा और मुख्य प्रकार के संकेतक (लिटमस, फिनोलफथेलिन, मिथाइल ऑरेंज) पर विचार करें;
3. विभिन्न वातावरणों में संकेतकों के रंग परिवर्तन का अध्ययन करना;
4. एक रासायनिक प्रयोग के दौरान समाधान के अम्लीय और क्षारीय वातावरण को निर्धारित करने के लिए सबसे इष्टतम संकेतक प्रकट करना;
5. समाधान माध्यम और पीएच मान के बीच संबंध का विश्लेषण करें;
6. एक सार्वभौमिक संकेतक के साथ छात्रों के कौशल का निर्माण करना;
7. समाधान माध्यम पर कुछ पौधों (विशेष रूप से, लाल गोभी) के रस के रंग की निर्भरता को प्रकट करना।

प्रपत्र: पाठ - अनुसंधान। यह फ़ॉर्म आपको किसी विशेष विषय के अध्ययन में रासायनिक अनुसंधान के सभी चरणों का अनुकरण करने की अनुमति देता है।

यह पाठ समस्याग्रस्त विधि और एक रासायनिक प्रयोग को सामंजस्यपूर्ण रूप से जोड़ता है, जो सामने रखी गई परिकल्पनाओं को साबित करने या उनका खंडन करने के साधन के रूप में कार्य करता है।

पाठ में गतिविधि का प्रमुख रूप जोड़े या समूहों में छात्रों का स्वतंत्र कार्य है, जो समान या अलग-अलग कार्यों (विकल्पों के अनुसार) का प्रदर्शन करते हैं, जिसका उद्देश्य पूरी कक्षा के लिए व्यापक जानकारी प्राप्त करना है।

मेथडोलॉजिकल टिप्पणियां इटैलिक में लिखी गई हैं।

संगठनात्मक क्षण। स्टेज I - प्रेरक

नमस्कार! हमारे चारों ओर की दुनिया विभिन्न संरचनाओं और गुणों के पदार्थों से भरी हुई है। उन्हें जानने से हम स्वयं को जान सकेंगे।

ज्ञान का सबसे इष्टतम और क्षमतापूर्ण तरीका अनुसंधान है। आज मैं हमें छात्रों और शिक्षक के रूप में नहीं, बल्कि एक गंभीर प्रयोगशाला के कर्मचारियों, सम्मानित रसायन विज्ञान शोधकर्ताओं के रूप में खुद की कल्पना करने के लिए आमंत्रित करता हूं। (खेल प्रौद्योगिकी) स्लाइड #1

शुरू करने के लिए, मैं आपसे एक प्रश्न पूछता हूं जो मेरे एक सहयोगी ने मुझे संबोधित किया था: "प्राचीन कार्थेज और आधुनिक हॉलैंड में क्या समानता है?" ( सीखने में समस्या) (उत्तर विकल्पों की चर्चा)

वास्तव में, पर्यावरणीय समस्याएं आम हैं, जो एक और दूसरे राज्य दोनों की विशेषता हैं।

इतिहास संदर्भ:एक समय में, कार्थेज एक बहुत शक्तिशाली राज्य था जिसने भूमध्य सागर में अपने प्रभुत्व का बचाव किया था। तीसरे प्यूनिक युद्ध के परिणामस्वरूप, कार्थेज का आधा मिलियन शहर पूरी तरह से नष्ट हो गया था, और जीवित निवासियों को गुलामी में बेच दिया गया था। रोमनों ने "कार्थागो डेलेंडम निबंध!" का जाप किया। ("कार्थेज को नष्ट किया जाना चाहिए!")।स्लाइड #2

जिस स्थान पर नगर स्थित था वह स्थान नमक से आच्छादित था। आधुनिक हॉलैंड को कोई नमक नहीं छिड़कता है, लेकिन यह राज्य सक्रिय रूप से वैश्विक पर्यावरणीय समस्याओं से लड़ रहा है, जिसमें बाढ़ के कारण भी शामिल हैं। (अंतःविषय कनेक्शन)

समस्या प्रश्न:

क्या आपको लगता है कि येगोरिएवस्क में पर्यावरणीय समस्याएं हैं? कौन सा?

(मिट्टी का जमना, जलाशयों का प्रदूषण, वातावरण, सड़कों पर ढेर सारा कचरा आदि)

सबसे महत्वपूर्ण समस्याओं में से एक हैपानी की शुद्धता की समस्या. पानी पंपिंग स्टेशनों से पानी की आपूर्ति में प्रवेश करता है जो इसे बड़ी गहराई से, आर्टेसियन कुओं से उठाते हैं। लेकिन एक बार वायसोकोय गांव में पानी का स्रोत (जिस स्थान पर येगोरिवस्क उत्पन्न हुआ था) गुस्लित्सा नदी थी। स्लाइड #3

गुस्लित्सा नदी के पानी के एक आधुनिक नमूने पर विचार करें। रंग, पारदर्शिता, गंध, निलंबित कणों की उपस्थिति का आकलन करें।

विश्लेषण के ये सभी तरीके हैंऑर्गेनोलेप्टिक।अवधारणा का नाम स्पष्ट करें. (अर्थात मानव इंद्रियों की सहायता से किया जाता है)।

विचार के लिए प्रश्न: केवल ऑर्गेनोलेप्टिक विधियों के परिणामों के आधार पर, क्या हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि पानी के नमूने पारिस्थितिक रूप से स्वच्छ हैं?

(यह असंभव है। पानी में ऐसे कण हो सकते हैं जिन्हें हम नहीं देख सकते - बाहरी रूप से अदृश्य)।

हम पहुंचे समस्या के लिए : किसी विलयन में अदृश्य कणों की उपस्थिति का निर्धारण कैसे करें? (समस्या सीखने)

चरण II - समस्या समाधान

लक्ष्य हमारे आज के शोध: जलीय घोलों के गुणात्मक विश्लेषण के कुछ तरीकों का अध्ययन करने के लिए (अर्थात उनमें विभिन्न कणों की सामग्री)। किन तरीकों का इस्तेमाल किया जा सकता है?

(आप रासायनिक प्रतिक्रियाएं कर सकते हैं -गुणात्मक प्रतिक्रियाएंसमाधान में कुछ कणों की उपस्थिति को साबित करना।)

और आप विशेष पदार्थों का उपयोग कर सकते हैं -संकेतक।

विचार के लिए प्रश्न:आप जीव विज्ञान, भौतिकी और अन्य शैक्षणिक विषयों के संकेतकों से परिचित हैं। आपको क्या लगता है कि रसायन शास्त्र में "संकेतक" शब्द का अर्थ क्या है?

एक स्लाइड पर परिभाषा तय करना: स्लाइड नंबर 4

सूचक एक पदार्थ है जो घोल के माध्यम के आधार पर अपना रंग बदलता है।

विचार के लिए प्रश्न:क्या आप इस परिभाषा में सब कुछ समझते हैं?

("समाधान माध्यम" क्या है? यह कैसा है?) यहविषय आज के पाठ के बारे में, इसे अपनी नोटबुक में लिखें:

« जलीय घोल माध्यम ».

महान विज्ञान - तर्क!... और अकार्बनिक यौगिकों के वर्गों का ज्ञान आपको जलीय विलयनों के माध्यमों के प्रकारों की पहचान करने में मदद करेगा।

मैं प्रासंगिक सवालों के जवाब देकर पहली तार्किक श्रृंखला बनाने का प्रस्ताव करता हूं:

1. सूत्र वाले पदार्थ किस वर्ग से संबंधित हैं: एचसीएल, एच 2 एसओ 4, एचएनओ 3, एच 2 एस? (एसिड) स्लाइड #5
2. यौगिकों के इस वर्ग के पृथक्करण के दौरान विलयन में कौन से धनायन बनते हैं? (हाइड्रोजन केशन)

ब्लैकबोर्ड पर नाइट्रिक एसिड के पृथक्करण के लिए समीकरण लिखें

एचएनओ 3 → एच + + नहीं 3 -

संकेत: इस मामले में समाधान माध्यम का नाम यौगिकों के संबंधित वर्ग के नाम से आता है (अम्लीय वातावरण)।

1. सूत्रों द्वारा व्यक्त यौगिकों के लिए निम्नलिखित तार्किक श्रृंखला बनाएं: NaOH, Ca(OH) 2, केओएच, बा(ओएच) 2 . (आधार, क्षार) स्लाइड #6

बोर्ड पर बेरियम हाइड्रॉक्साइड के पूर्ण पृथक्करण का समीकरण लिखिए

बा (ओएच) 2 → बा 2+ + 2OH -

संकेत: आधारों का वर्गीकरण याद रखें! क्या जलीय घोल में सभी क्षार आयनों में विघटित होते हैं? माध्यम का नाम घुलनशील क्षारों के नाम से आया है। (क्षारीय)

1. निम्नलिखित पदार्थ किस वर्ग से संबंधित हैं: पोटेशियम सल्फेट, बेरियम क्लोराइड, कैल्शियम नाइट्रेट? (लवण)। स्लाइड नंबर 7 के 2 SO 4, BaCl 2, Ca (NO 3) 2
2. जब इन यौगिकों को पानी में घोला जाता है, तो ऐसे कण बनते हैं जो घोल की अम्लीय या क्षारीय प्रकृति की विशेषता रखते हैं? (गठन नहीं)

बोर्ड पर पोटेशियम सल्फेट के पृथक्करण के लिए एक समीकरण लिखें

के 2 एसओ 4 → 2 के + + एसओ 4 2-

संकेत: माध्यम का नाम हाइड्रोजन धनायनों और हाइड्रोक्सो आयनों की अनुपस्थिति से आता है। (तटस्थ)

आइए परिवेशों को वर्गीकृत करने के लिए एक योजना बनाएं बोर्ड पर आरेख(सहयोग की शिक्षाशास्त्र)

जलीय घोल का पर्यावरण

_______________ ________________

___________________

(आंखों के लिए शारीरिक शिक्षा)

तो, हमने पाया कि जलीय घोल तीन प्रकार के होते हैं (अम्लीय, तटस्थ और क्षारीय)।

पाठ की शुरुआत में जिन संकेतकों के बारे में हमने पहले ही बात की थी, वे हमें जलीय पर्यावरण की अम्लता के स्तर को मापने में मदद करेंगे।

संकेतक - ये ऐसे पदार्थ हैं जो घोल के माध्यम के आधार पर अपना रंग बदलते हैं।

संकेतक अलग हैं। आज हम आपको तीन मुख्य बातों से परिचित कराएंगे:ब्लू लिटमस, मिथाइल ऑरेंज और फिनोलफथेलिन.

उनमें से प्रत्येक समाधान माध्यम के आधार पर अलग-अलग रंग बदलता है, इसलिए हमारा कार्य प्रत्येक समाधान माध्यम के लिए सबसे इष्टतम संकेतक चुनना है।

काम करने के लिए, आइए एक टेबल बनाएं: स्लाइड #9

		मिथाइल नारंगी	phenolphthalein
अम्ल घोल
क्षार विलयन
लवण का घोल

तीन परखनलियों में 2-3 मिली हाइड्रोक्लोरिक अम्ल घोल डालें। उनमें से प्रत्येक में संकेतकों की 1 बूंद डालें (टेस्ट ट्यूब नंबर 1 में मिथाइल ऑरेंज, टेस्ट ट्यूब नंबर 2 में फिनोलफथेलिन, टेस्ट ट्यूब नंबर 3 में नीला लिटमस)।

देखे गए परिवर्तनों को अपनी नोटबुक में रिकॉर्ड करें।

व्यायाम: एक जलीय घोल के अम्लीय वातावरण को निर्धारित करने के लिए उपयोग करने के लिए सबसे सुविधाजनक संकेतक के नाम पर ध्यान दें!

तीन परखनलियों में 2-3 मिली सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल डालें। उनमें से प्रत्येक में संकेतकों की 1 बूंद डालें (टेस्ट ट्यूब नंबर 1 में मिथाइल ऑरेंज, टेस्ट ट्यूब नंबर 2 में फिनोलफथेलिन, टेस्ट ट्यूब नंबर 3 में नीला लिटमस)।

रंग परिवर्तन के लिए देखें। नोटबुक में देखे गए परिवर्तनों को रिकॉर्ड करें

व्यायाम: एक जलीय घोल के क्षारीय वातावरण को निर्धारित करने के लिए उपयोग करने के लिए सबसे सुविधाजनक संकेतक के नाम को चिह्नित करें!

प्रयोग के परिणामों की चर्चा। नोटबुक (छात्र) और स्लाइड (शिक्षक) में तालिका भरना।(सहयोग की शिक्षाशास्त्र)

निष्कर्ष तैयार करना:अम्लीय वातावरण में मिथाइल ऑरेंज का रंग लाल हो जाता है, लिटमस - लाल, फिनोलफथेलिन अपना रंग नहीं बदलता है। इसलिए, किसी घोल के अम्लीय वातावरण को निर्धारित करने के लिए सबसे इष्टतम संकेतक हैमिथाइल नारंगी.

क्षारीय वातावरण में, मिथाइल ऑरेंज का रंग पीला, लिटमस - नीला, फिनोलफथेलिन - रास्पबेरी हो जाता है। इसलिए, क्षारीय वातावरण का निर्धारण करने के लिए सबसे इष्टतम संकेतक हैफिनोलफथेलिन।

आप नए ज्ञान से लैस हैं। क्या अब आप पानी के नमूने के पर्यावरण का अध्ययन कर सकते हैं?

इष्टतम संकेतकों का उपयोग करके पानी के नमूने के वातावरण को निर्धारित करने का प्रयास करें, केवल इसके लिए, बीकर से परीक्षण पानी की एक छोटी मात्रा को तीन साफ ​​टेस्ट ट्यूब में डालें और प्रत्येक में उपयुक्त संकेतक (फिनोलफथेलिन, मिथाइल ऑरेंज) जोड़ें।

क्या आप समाधानों में संकेतकों के महत्वपूर्ण रंग परिवर्तन देखते हैं? (नहीं)।

आप किन परिकल्पनाओं को सामने रख सकते हैं?

1. समाधान का माध्यम अत्यधिक अम्लीय नहीं है, या दृढ़ता से क्षारीय नहीं है, इसलिए संकेतक अंतर नहीं बता सकते हैं।
2. पर्यावरण तटस्थ है, इसलिए संकेतकों का रंग नहीं बदलता है।

दरअसल, समाधान माध्यम की विशेषताओं की सीमा बहुत व्यापक है: अत्यधिक अम्लीय से लेकर अत्यधिक क्षारीय तक।

इसे 0 से 14 तक की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, जिसे pH मान (p-ash) कहते हैं -पीएच संकेतक.(उन्नत शिक्षा)

हाइड्रोजन संकेतकसमाधान में हाइड्रोजन केशन की सामग्री को दर्शाने वाला मान है। सटीक सार्वभौमिक संकेतक हैं।स्लाइड #10

एडवांस लर्निंग। वैज्ञानिक रूप से बोलते हुए, पीएच एक समाधान में हाइड्रोजन आयनों की एकाग्रता का ऋणात्मक दशमलव लघुगणक है। अब तक, आपके लिए बहुत सारे समझ से बाहर शब्द हैं, लेकिन 11 वीं कक्षा में हम इस मूल्य के अध्ययन पर लौटेंगे और उस समय तक आपके पास जो ज्ञान होगा, उसके दृष्टिकोण से इस पर अधिक विस्तार से विचार करेंगे।

एक नोटबुक में असाइनमेंट:

प्राप्त जानकारी का उपयोग करते हुए, पीएच मान और समाधान के माध्यम के बीच संबंध की पहचान करें। अपने निष्कर्ष अपनी नोटबुक में लिखें।

जाँच - परिणाम:

पीएच> 7 पर, समाधान माध्यमक्षारीय

पीएच = 7 पर, समाधान माध्यमतटस्थ

पीएच . पर< 7 среда раствора खट्टा

पीएच मान निर्धारित करने और समाधान के माध्यम को अधिक सटीक रूप से निर्धारित करने के लिए, विभिन्न विधियां हैं: एसिड-बेस टाइट्रेशन, इलेक्ट्रोमोटिव फोर्स (ईएमएफ) को मापना, या सार्वभौमिक संकेतक पेपर का उपयोग करना।

यूनिवर्सल इंडिकेटर पेपर को बीकर में पानी के नमूने में डुबोएं।

उस पर प्राप्त रंग की तुलना रंगीन pH स्केल से करें।

विचार के लिए प्रश्न: आपके नमूना समाधान का माध्यम क्या है?

ताकत (कमजोर, मजबूत) द्वारा माध्यम के प्रकार को निर्दिष्ट करना सुनिश्चित करें।

समस्या प्रश्न: ठीक है, क्या अब आप आपको जारी किए गए पानी के नमूने की पारिस्थितिक स्थिति के बारे में निष्कर्ष निकाल सकते हैं?

(नहीं। क्योंकि हम पर्यावरण मानकों को नहीं जानते हैं, हम नहीं जानते कि हमारे नमूनों की तुलना किससे की जाए)।

आप कुछ समाधानों के पीएच मान के सशर्त पैमाने के साथ जारी नमूनों के अम्लता स्तर की तुलना कर सकते हैं।

स्लाइड पर एक pH स्केल तैयार किया गया है स्लाइड #11

समस्याग्रस्त मुद्दे:

1. आपको क्या लगता है कि पेट के अल्सर वाले लोगों के लिए कौन से तरल पदार्थों की सिफारिश नहीं की जाती है? क्यों?

(सभी कमजोर और अत्यधिक अम्लीय घोल (कॉफी, नींबू, सेब, टमाटर का रस, कोका-कोला) अत्यधिक अम्लता के कारण पेप्टिक अल्सर का कारण बन सकते हैं)।

1. आपको क्या लगता है कि अमोनिया, जिसे गृहिणियां खिड़कियां धोने के लिए पानी में मिलाती हैं, और साबुन, जिससे हम हाथ धोते हैं, में क्या समानता है?

(साबुन का घोल और अमोनिया दोनों ही गंदगी को हटाने में मदद करने के लिए क्षारीय होते हैं।)स्लाइड #12

समस्या प्रश्न:कभी-कभी हमें घर पर समाधान के वातावरण को निर्धारित करने की आवश्यकता होती है। और हाथ में कोई यूनिवर्सल इंडिकेटर पेपर नहीं है। क्या करें? (समस्या सीखने)

जानकारी: यह पता चला है कि कुछ सब्जियों और फलों में संकेतक क्षमता होती है। उनमें एक पीएच-संवेदनशील वर्णक (एंथोसायनिन) होता है।

ये गहरे नीले, बैंगनी रंग के फल हैं: चुकंदर, ब्लैकबेरी, काले करंट, चेरी, गहरे अंगूर और लाल गोभी सहित।

जानकारी : घर पर आप इंडिकेटर पेपर बना सकते हैं।

लाल पत्ता गोभी का रस और फिल्टर पेपर की सेचुरेटेड शीट्स को इसमें मिला लें। पत्तियों को सूखने देना चाहिए। फिर फिल्टर पेपर को पतली स्ट्रिप्स में काट लें।संकेतक पेपर तैयार हैं!आपके प्रयोगों के साथ शुभकामनाएँ! (मानवीय-व्यक्तिगत)

तृतीय चरण। अध्ययन का अंतिम चरण:

हम अपने शोध के अंत में आ रहे हैं। पहले आपने कहा था कि पानी के नमूनों की अम्लता के बारे में निष्कर्ष निकालने के लिए, हमारे पास दुनिया और हमारे देश में लागू स्वच्छता और स्वच्छता मानकों के बारे में उपयोगी जानकारी होनी चाहिए।

उपयोगी जानकारी: केंद्रीकृत पेयजल आपूर्ति प्रणालियों (SanPiN 2.1.4.559-96) की पानी की गुणवत्ता के लिए स्वच्छ आवश्यकताओं के अनुसार, पीने का पानी रासायनिक संरचना में हानिरहित होना चाहिए और अनुकूल ऑर्गेनोलेप्टिक गुण होना चाहिए।

पीने के पानी के लिए पीएच सूचकांक 6-9 इकाइयों के मानक के अनुरूप होना चाहिए, जलाशयों 6.5 - 8.5 के लिए। शोधकर्ताओं ने पाया है कि एक अम्लीय वातावरण क्षारीय की तुलना में जलीय निवासियों के लिए विशेष रूप से हानिकारक है। जलीय पौधों में, पानी की अम्लता में वृद्धि, सबसे पहले, कैल्शियम चयापचय के उल्लंघन और कोशिका झिल्ली के गठन, उनके विभाजन, साथ ही प्रकाश संश्लेषण प्रतिक्रिया के पाठ्यक्रम को प्रभावित करती है।

जल निकायों और पीने के पानी के लिए, नाइट्रेट्स की सामग्री 45 मिलीग्राम / लीटर, फॉस्फेट - 3.5 मिलीग्राम / लीटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। नाइट्रेट और फॉस्फेट - आयन वनस्पति के साथ जल निकायों के अतिवृद्धि में योगदान करते हैं, जिससे प्लवक की वृद्धि होती है। वह, बदले में, मर जाता है और बड़ी मात्रा में ऑक्सीजन को अवशोषित करता है, पानी को आत्म-शुद्ध करने की क्षमता से वंचित करता है। नाइट्रेट मनुष्यों और जलीय जीवन के लिए जहरीले हो सकते हैं।

पानी में आयरन की बढ़ी हुई मात्रा लीवर में आयरन के जमाव का कारण बनती है और हानिकारकता के मामले में शराब से काफी आगे निकल जाती है। पानी में आयरन की अधिकतम अनुमेय सांद्रता 0.3 mg/l है। (स्वास्थ्य-बचत प्रौद्योगिकियां)

III. प्रतिबिंब चर्चा के लिए मुद्दे:

1. क्या जांच के पानी का पीएच मान सही है?
2. किस तैयारी में घोल अम्लीय होता है?
3. घोल का वातावरण किस तैयारी में क्षारीय होता है?
4. ऐसे वातावरण में संकेतक कैसे रंग बदलते हैं?

महत्वपूर्ण सवाल:

क्या आपको लगता है कि पानी के नमूनों की गुणवत्ता के बारे में अब तक प्राप्त जानकारी इसकी पर्यावरणीय उपयुक्तता और शुद्धता के बारे में अंतिम निष्कर्ष निकालने के लिए पर्याप्त है? (पर्याप्त नहीं है। विभिन्न कणों - आयनों की सामग्री के लिए एक पूर्ण गुणात्मक विश्लेषण करना आवश्यक है। इस में)।

निष्कर्ष: शोध से पूर्ण और सही निष्कर्ष निकालने के लिए आपको लंबे समय तक और श्रमसाध्य रूप से विषय का अध्ययन करने की आवश्यकता है।

डी.जेड. अनुच्छेद 28, उदा। 2,3 पेज 46

भाषण: नमक हाइड्रोलिसिस। जलीय घोल का वातावरण: अम्लीय, तटस्थ, क्षारीय

नमक हाइड्रोलिसिस

हम रासायनिक प्रतिक्रियाओं के पैटर्न का अध्ययन करना जारी रखते हैं। विषय का अध्ययन करते समय, आपने सीखा कि जलीय घोल में इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के दौरान, पदार्थों की प्रतिक्रिया में शामिल कण पानी में घुल जाते हैं। यह हाइड्रोलिसिस है। विभिन्न अकार्बनिक और कार्बनिक पदार्थ, विशेष रूप से लवण, इसके संपर्क में हैं। लवणों के जल-अपघटन की प्रक्रिया को समझे बिना आप जीवों में होने वाली परिघटनाओं की व्याख्या नहीं कर पाएंगे।

नमक हाइड्रोलिसिस का सार पानी के अणुओं के साथ नमक के आयनों (धनायनों और आयनों) की बातचीत की विनिमय प्रक्रिया में कम हो जाता है। नतीजतन, एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट बनता है - एक कम-विघटनकारी यौगिक। एक जलीय घोल में मुक्त H + या OH - आयनों की अधिकता दिखाई देती है। याद रखें, किस इलेक्ट्रोलाइट्स का पृथक्करण H + आयन बनाता है, और कौन सा OH -। जैसा कि आपने अनुमान लगाया, पहले मामले में हम एक एसिड के साथ काम कर रहे हैं, जिसका अर्थ है कि एच + आयनों वाला जलीय माध्यम अम्लीय होगा। दूसरे मामले में, क्षारीय। पानी में ही, माध्यम तटस्थ है, क्योंकि यह समान सांद्रता के H + और OH - आयनों में थोड़ा अलग हो जाता है।

संकेतकों का उपयोग करके पर्यावरण की प्रकृति का निर्धारण किया जा सकता है। फेनोल्फथेलिन एक क्षारीय वातावरण का पता लगाता है और घोल को लाल रंग में रंग देता है। लिटमस अम्ल से लाल और क्षार से नीला हो जाता है। मिथाइल ऑरेंज - नारंगी, क्षारीय वातावरण में यह पीला हो जाता है, अम्लीय वातावरण में - गुलाबी। हाइड्रोलिसिस का प्रकार नमक के प्रकार पर निर्भर करता है।

नमक के प्रकार

तो, कोई भी नमक एक अम्ल और एक क्षार की परस्पर क्रिया है, जो, जैसा कि आप समझते हैं, मजबूत और कमजोर हैं। मजबूत वे हैं जिनकी हदबंदी की डिग्री α 100% के करीब है। यह याद रखना चाहिए कि सल्फरस (एच 2 एसओ 3) और फॉस्फोरिक (एच 3 पीओ 4) एसिड को अक्सर मध्यम शक्ति एसिड कहा जाता है। हाइड्रोलिसिस समस्याओं को हल करते समय, इन एसिड को कमजोर के रूप में वर्गीकृत किया जाना चाहिए।

अम्ल:

मजबूत: एचसीएल; एचबीआर; एचएल; एचएनओ3; एचसीएलओ 4; H2SO4. उनके अम्ल अवशेष पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।

कमजोर: एचएफ; H2CO3; एच 2 एसआईओ 3; एच2एस; एचएनओ2; H2SO3; H3PO4; कार्बनिक अम्ल। और उनके अम्लीय अवशेष पानी के साथ बातचीत करते हैं, इसके अणुओं से हाइड्रोजन केशन एच + लेते हैं।

कारण:

मजबूत: घुलनशील धातु हाइड्रोक्साइड; सीए (ओएच) 2; सीनियर (ओएच) 2। उनके धातु धनायन पानी के साथ परस्पर क्रिया नहीं करते हैं।

कमजोर: अघुलनशील धातु हाइड्रोक्साइड; अमोनियम हाइड्रॉक्साइड (एनएच 4 ओएच)। और यहाँ धातु के धनायन पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं।

इस सामग्री के आधार पर विचार करेंनमक के प्रकार :

प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल वाले लवण।उदाहरण के लिए: बा (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4। विशेषताएं: पानी के साथ बातचीत न करें, जिसका अर्थ है कि वे हाइड्रोलिसिस से नहीं गुजरते हैं। ऐसे लवणों के विलयन में उदासीन अभिक्रिया माध्यम होता है।

प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल वाले लवण।उदाहरण के लिए: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. विशेषताएं: इन लवणों के अम्ल अवशेष पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, आयनों का हाइड्रोलिसिस होता है। जलीय विलयन का माध्यम क्षारीय होता है।

कमजोर क्षार और प्रबल अम्ल वाले लवण।उदाहरण के लिए: Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4। विशेषताएं: केवल धातु के धनायन पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, धनायन हाइड्रोलिसिस होता है। बुधवार खट्टा है।

कमजोर आधार और कमजोर एसिड वाले लवण।उदाहरण के लिए: CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. विशेषताएं: एसिड अवशेषों के धनायन और आयन दोनों पानी के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, हाइड्रोलिसिस धनायन और आयनों द्वारा होता है।

कटियन पर हाइड्रोलिसिस का एक उदाहरण और एक अम्लीय वातावरण का निर्माण:

फेरिक क्लोराइड का हाइड्रोलिसिस FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(आणविक समीकरण)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - FeOH + + 2Cl - + H+ (पूर्ण आयनिक समीकरण)

Fe 2+ + H 2 O FeOH + + H + (संक्षिप्त आयनिक समीकरण)

आयनों के हाइड्रोलिसिस और क्षारीय वातावरण के निर्माण का एक उदाहरण:

सोडियम एसीटेट का हाइड्रोलिसिस सीएच 3 कूना

सीएच 3 कूना + एच 2 ओ ↔ सीएच 3 सीओओएच + नाओएच(आणविक समीकरण)

ना + + सीएच 3 सीओओ - + एच 2 ओ ↔ ना + + सीएच 3 सीओओएच + ओएच- (पूर्ण आयनिक समीकरण)

सीएच 3 सीओओ - + एच 2 ओ ↔ सीएच 3 सीओओएच + ओएच -(संक्षिप्त आयनिक समीकरण)

सह-हाइड्रोलिसिस का एक उदाहरण:

• एल्यूमीनियम सल्फाइड का हाइड्रोलिसिस अल 2 एस 3

अल 2 एस 3 + 6एच2ओ ↔ 2अल(ओएच) 3 + 3एच 2 एस

इस मामले में, हम पूर्ण हाइड्रोलिसिस देखते हैं, जो तब होता है जब नमक एक कमजोर अघुलनशील या अस्थिर आधार और एक कमजोर अघुलनशील या वाष्पशील एसिड द्वारा बनता है। घुलनशीलता तालिका में ऐसे लवणों पर डैश होते हैं। यदि आयन विनिमय अभिक्रिया के दौरान ऐसा लवण बनता है जो जलीय विलयन में नहीं होता है, तो इस लवण की जल के साथ अभिक्रिया लिखनी आवश्यक है।

उदाहरण के लिए:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 फे 2 (सीओ 3) 3+ 6NaCl

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

हम इन दो समीकरणों को जोड़ते हैं, फिर बाएँ और दाएँ भागों में क्या दोहराया जाता है, हम घटाते हैं:

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

विलायक में पदार्थों के घोल की प्रतिक्रिया तीन प्रकार की हो सकती है: तटस्थ, अम्लीय और क्षारीय। प्रतिक्रिया समाधान में हाइड्रोजन आयनों एच + की एकाग्रता पर निर्भर करती है।

शुद्ध जल बहुत कम मात्रा में H+ आयनों और हाइड्रॉक्सिल आयनों OH- में वियोजित होता है।

पीएच मान

पीएच हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता को व्यक्त करने का एक सुविधाजनक और सामान्य तरीका है। शुद्ध पानी के लिए, एच + एकाग्रता ओएच - एकाग्रता के बराबर है, और एच + और ओएच का उत्पाद - प्रति लीटर ग्राम-आयनों में व्यक्त सांद्रता, 1.10 -14 के बराबर स्थिर मूल्य है

इस उत्पाद से, आप हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता की गणना कर सकते हैं: =√1.10 -14 =10 -7 /g-ion/l/।

यह संतुलन /"तटस्थ"/राज्य आमतौर पर पीएच 7/पी द्वारा दर्शाया जाता है - एकाग्रता का नकारात्मक लघुगणक, एच - हाइड्रोजन आयन, 7 - विपरीत संकेत के साथ एक्सपोनेंट/।

7 से अधिक pH वाला घोल क्षारीय होता है, इसमें OH - की तुलना में कम H + आयन होते हैं; 7 से कम pH वाला विलयन अम्लीय होता है, इसमें OH- से अधिक H+ आयन होते हैं।

व्यवहार में उपयोग किए जाने वाले तरल पदार्थों में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता होती है जो आमतौर पर पीएच सीमा के भीतर 0 से 1 . तक भिन्न होती है

संकेतक

संकेतक वे पदार्थ हैं जो घोल में हाइड्रोजन आयनों की सांद्रता के आधार पर रंग बदलते हैं। संकेतकों की सहायता से पर्यावरण की प्रतिक्रिया का निर्धारण करते हैं। सबसे प्रसिद्ध संकेतक ब्रोमोबेंजीन, ब्रोमोथिमोल, फिनोलफथेलिन, मिथाइल ऑरेंज आदि हैं। प्रत्येक संकेतक कुछ पीएच रेंज के भीतर काम करता है। उदाहरण के लिए, bromthymol पीएच 6.2 पर पीले से बदलकर 7.6 पीएच पर नीला हो जाता है; तटस्थ लाल सूचक - पीएच 6.8 पर लाल से पीएच 8 पर पीला; ब्रोमोबेंजीन - पीली जरी पीएच 4.0 से पीएच 5.6 पर नीला; फिनोलफथेलिन - पीएच 8.2 पर रंगहीन से पीएच 10.0 पर बैंगनी, आदि।

कोई भी संकेतक पूरे पीएच पैमाने पर 0 से 14 तक काम नहीं करता है। हालांकि, बहाली अभ्यास में, एसिड या क्षार की उच्च सांद्रता निर्धारित करना आवश्यक नहीं है। अक्सर दोनों दिशाओं में तटस्थ से 1 - 1.5 पीएच इकाइयों के विचलन होते हैं।

बहाली अभ्यास में पर्यावरण की प्रतिक्रिया को निर्धारित करने के लिए, विभिन्न संकेतकों के मिश्रण का उपयोग किया जाता है, इस तरह से चुना जाता है कि यह तटस्थता से मामूली विचलन को चिह्नित करता है। इस मिश्रण को "सार्वभौमिक संकेतक" कहा जाता है।

सार्वभौमिक संकेतक एक स्पष्ट नारंगी तरल है। क्षारीयता की ओर माध्यम में थोड़े से बदलाव के साथ, संकेतक समाधान एक हरे रंग की टिंट प्राप्त करता है, क्षारीयता में वृद्धि के साथ - नीला। परीक्षण तरल की क्षारीयता जितनी अधिक होगी, नीला रंग उतना ही अधिक तीव्र होगा।

अम्लता के प्रति वातावरण में थोड़े से परिवर्तन के साथ, सार्वत्रिक सूचक का घोल गुलाबी हो जाता है, अम्लता में वृद्धि के साथ - लाल / कैरमाइन या धब्बेदार रंग /।

चित्रों में पर्यावरण की प्रतिक्रिया में परिवर्तन मोल्ड द्वारा उनके नुकसान के परिणामस्वरूप होता है; अक्सर उन क्षेत्रों में परिवर्तन होते हैं जहां लेबल क्षारीय गोंद / कैसिइन, कार्यालय, आदि के साथ चिपकाए जाते हैं।

विश्लेषण के लिए, आपके पास यूनिवर्सल इंडिकेटर के अलावा, आसुत जल, साफ सफेद फिल्टर पेपर और एक कांच की छड़ होनी चाहिए।

विश्लेषण प्रगति

आसुत जल की एक बूंद को फिल्टर पेपर पर लगाया जाता है और भीगने दिया जाता है। इस बूंद के बगल में एक दूसरी बूंद डाली जाती है और परीक्षण क्षेत्र पर लागू होती है। बेहतर संपर्क के लिए, शीर्ष पर दूसरी बूंद वाले कागज को कांच के शेल्फ से रगड़ा जाता है। फिर, पानी की बूंदों के क्षेत्रों में फिल्टर पेपर पर यूनिवर्सल इंडिकेटर की एक बूंद लगाई जाती है। पानी की पहली बूंद एक नियंत्रण के रूप में कार्य करती है, जिसके रंग के साथ परीक्षण क्षेत्र से घोल में लथपथ बूंद की तुलना की जाती है। नियंत्रण ड्रॉप के साथ रंग में विसंगति एक बदलाव को इंगित करती है - तटस्थ से माध्यम का विचलन।

क्षारीय पर्यावरण का तटस्थीकरण

उपचारित क्षेत्र को एसिटिक या साइट्रिक एसिड के 2% जलीय घोल से सिक्त किया जाता है। ऐसा करने के लिए, चिमटी के चारों ओर रूई की एक छोटी मात्रा को हवा दें, इसे एक एसिड समाधान में गीला करें, इसे निचोड़ें और इसे संकेतित क्षेत्र पर लागू करें।

प्रतिक्रिया जांचना सुनिश्चित करेंयूनिवर्सल इंडिकेटर!

प्रक्रिया तब तक जारी रहती है जब तक कि पूरा क्षेत्र पूरी तरह से निष्प्रभावी न हो जाए।

एक सप्ताह के बाद, जाँच करें कि पर्यावरण को दोहराया जाना चाहिए।

एसिड न्यूट्रलाइजेशन

उपचारित क्षेत्र को अमोनियम हाइड्रॉक्साइड / अमोनिया / के 2% जलीय घोल से सिक्त किया जाता है। उदासीनीकरण करने की प्रक्रिया वही है जो एक क्षारीय माध्यम के मामले में होती है।

मीडिया जांच एक सप्ताह के बाद दोहराई जानी चाहिए।

चेतावनी:न्यूट्रलाइजेशन प्रक्रिया में बहुत सावधानी बरतने की आवश्यकता होती है, क्योंकि अति-उपचार से उपचारित क्षेत्र का अति-अम्लीकरण या अति-क्षारीकरण हो सकता है। इसके अलावा, समाधान में पानी कैनवास के संकोचन का कारण बन सकता है।

हाइड्रोलिसिस पानी के साथ पदार्थों की बातचीत है, जिसके परिणामस्वरूप समाधान का माध्यम बदल जाता है।

कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के धनायन और आयन स्थिर कम-वियोजन यौगिकों या आयनों को बनाने के लिए पानी के साथ बातचीत करने में सक्षम होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समाधान माध्यम बदल जाता है। हाइड्रोलिसिस समीकरणों में जल सूत्र आमतौर पर एच-ओएच के रूप में लिखे जाते हैं। जल के साथ अभिक्रिया करते समय दुर्बल क्षारकों के धनायन जल से हाइड्रॉक्सिल आयन को हटा लेते हैं और विलयन में H+ की अधिकता बन जाती है। विलयन अम्लीय हो जाता है। दुर्बल अम्लों के ऋणायन जल से H+ को आकर्षित करते हैं तथा माध्यम की अभिक्रिया क्षारीय हो जाती है।

अकार्बनिक रसायन विज्ञान में, अक्सर किसी को लवण के हाइड्रोलिसिस से निपटना पड़ता है, अर्थात। उनके विघटन की प्रक्रिया में पानी के अणुओं के साथ नमक आयनों के आदान-प्रदान के साथ। हाइड्रोलिसिस के 4 प्रकार हैं।

1. लवण प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल से बनता है।

ऐसा नमक व्यावहारिक रूप से हाइड्रोलिसिस के अधीन नहीं है। इसी समय, नमक आयनों की उपस्थिति में पानी के पृथक्करण का संतुलन लगभग परेशान नहीं होता है, इसलिए पीएच = 7, माध्यम तटस्थ है।

ना + + एच 2 ओ सीएल - + एच 2 ओ

2. यदि लवण प्रबल क्षार के धनायन और दुर्बल अम्ल के ऋणायन से बनता है, तो ऋणायन में जल-अपघटन होता है।

ना 2 सीओ 3 + एचओएच \(\बाएं दायां तीर\) NaHCO 3 + NaOH

चूँकि OH - आयन विलयन में जमा हो जाते हैं, माध्यम क्षारीय होता है, pH> 7।

3. यदि लवण दुर्बल क्षारक के धनायन और प्रबल अम्ल के ऋणायन से बनता है, तो धनायन के साथ जल-अपघटन होता है।

Cu 2+ + HOH \(\leftrightarrow\) CuOH + + H +

uCl 2 + HOH \(\बाएं दायां तीर\) CuOHCl + HCl

चूँकि H+ आयन विलयन में जमा हो जाते हैं, माध्यम अम्लीय होता है, pH<7.

4. दुर्बल क्षार के धनायन और दुर्बल अम्ल के ऋणायन से बनने वाला लवण धनायन और ऋणायन दोनों पर जल-अपघटन से गुजरता है।

सीएच 3 सीओएनएच 4 + एचओएच \(\बाएं दायां तीर\) एनएच 4 ओएच + सीएच 3 सीओओएच

सीएच 3 सीओओ - + + एचओएच \(\बाएं दायां तीर\) एनएच 4 ओएच + सीएच 3 सीओओएच

ऐसे लवणों के घोल में या तो थोड़ा अम्लीय या थोड़ा क्षारीय वातावरण होता है, अर्थात। पीएच मान 7 के करीब है। माध्यम की प्रतिक्रिया एसिड और बेस पृथक्करण स्थिरांक के अनुपात पर निर्भर करती है। बहुत कमजोर अम्लों और क्षारों से बनने वाले लवणों का हाइड्रोलिसिस व्यावहारिक रूप से अपरिवर्तनीय है। ये मुख्य रूप से एल्यूमीनियम, क्रोमियम और लोहे के सल्फाइड और कार्बोनेट हैं।

अल 2 एस 3 + 3एचओएच \(\बायां तीर\) 2अल(ओएच) 3 + 3एच 2 एस

नमक के घोल का माध्यम निर्धारित करते समय, यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि घोल का माध्यम मजबूत घटक द्वारा निर्धारित किया जाता है। यदि नमक एक एसिड द्वारा बनता है जो एक मजबूत इलेक्ट्रोलाइट है, तो समाधान का माध्यम अम्लीय होता है। यदि क्षार प्रबल विद्युत अपघट्य है, तो वह क्षारीय है।

उदाहरण।समाधान में क्षारीय वातावरण होता है

1) पंजाब (नं 3) 2 ; 2) ना 2 सीओ 3 ; 3) NaCl; 4) नैनो 3

1) Pb (NO 3) 2 लेड (II) नाइट्रेट। नमक कमजोर क्षार का बना होता है और मजबूत अम्ल, का अर्थ है समाधान माध्यम खट्टा।

2) ना 2 सीओ 3 सोडियम कार्बोनेट। नमक बना मजबूत आधारऔर एक कमजोर एसिड, तो समाधान माध्यम क्षारीय।

3) NaCl; 4) NaNO 3 लवण प्रबल क्षार NaOH और प्रबल अम्ल HCl और HNO 3 से बनते हैं। विलयन का माध्यम उदासीन होता है।

सही उत्तर 2) Na2CO3

एक संकेतक पेपर को नमक के घोल में डुबोया गया। NaCl और NaNO 3 विलयनों में, इसने रंग नहीं बदला, जिसका अर्थ है विलयन माध्यम तटस्थ. Pb (NO 3) 2 के विलयन में लाल हो गया, विलयन माध्यम खट्टा। Na 2 CO 3 के विलयन में नीला हो गया, विलयन माध्यम क्षारीय।

नमक हाइड्रोलिसिस। जलीय घोल का वातावरण: अम्लीय, तटस्थ, क्षारीय

इलेक्ट्रोलाइटिक पृथक्करण के सिद्धांत के अनुसार, एक जलीय घोल में, विलेय कण पानी के अणुओं के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। इस तरह की बातचीत से हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया हो सकती है (ग्रीक से। हाइड्रो- पानी, लसीकाक्षय, क्षय)।

हाइड्रोलिसिस पानी द्वारा किसी पदार्थ के चयापचय अपघटन की प्रतिक्रिया है।

विभिन्न पदार्थ हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं: अकार्बनिक - धातुओं के लवण, कार्बाइड और हाइड्राइड, गैर-धातु हैलाइड; कार्बनिक - हेलोऐल्केन, एस्टर और वसा, कार्बोहाइड्रेट, प्रोटीन, पोलीन्यूक्लियोटाइड्स।

लवण के जलीय विलयन में भिन्न pH मान और विभिन्न प्रकार के माध्यम होते हैं - अम्लीय ($pH 7$), तटस्थ ($pH = 7$)। यह इस तथ्य के कारण है कि जलीय घोल में लवण हाइड्रोलिसिस से गुजर सकते हैं।

हाइड्रोलिसिस का सार पानी के अणुओं के साथ नमक के पिंजरों या आयनों के आदान-प्रदान के लिए कम हो जाता है। इस बातचीत के परिणामस्वरूप, एक कम-विघटनकारी यौगिक (कमजोर इलेक्ट्रोलाइट) बनता है। और एक जलीय नमक के घोल में, मुक्त $H^(+)$ या $OH^(-)$ आयनों की अधिकता दिखाई देती है, और नमक का घोल क्रमशः अम्लीय या क्षारीय हो जाता है।

नमक वर्गीकरण

किसी भी लवण को अम्ल के साथ क्षार की अन्योन्य क्रिया का उत्पाद माना जा सकता है। उदाहरण के लिए, नमक $KClO$ मजबूत आधार $KOH$ और कमजोर एसिड $HClO$ द्वारा बनता है।

क्षार और अम्ल की शक्ति के आधार पर, चार प्रकार के लवणों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

विलयन में विभिन्न प्रकार के लवणों के व्यवहार पर विचार कीजिए।

1. प्रबल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनने वाले लवण।

उदाहरण के लिए, पोटेशियम साइनाइड नमक $KCN$ मजबूत आधार $KOH$ और कमजोर एसिड $HCN$ द्वारा बनता है:

$(KOH)↙(\text"मजबूत मोनोएसिड बेस")←KCN→(HCN)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड एसिड")$

1) पानी के अणुओं का एक मामूली प्रतिवर्ती पृथक्करण (एक बहुत कमजोर उभयधर्मी इलेक्ट्रोलाइट), जिसे समीकरण का उपयोग करके सरल तरीके से लिखा जा सकता है

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$

$KCN=K^(+)+CN^(-)$

इन प्रक्रियाओं के दौरान बनने वाले $H^(+)$ और $CN^(-)$ आयन एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं, कमजोर इलेक्ट्रोलाइट अणुओं में बंधते हैं - हाइड्रोसायनिक एसिड $HCN$, जबकि हाइड्रॉक्साइड - $OH^(-)$ आयन विलयन में रहता है, जिससे यह क्षारीय हो जाता है। हाइड्रोलिसिस $CN^(-)$ आयन पर होता है।

हम चल रही प्रक्रिया (हाइड्रोलिसिस) का पूरा आयनिक समीकरण लिखते हैं:

$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$

यह प्रक्रिया प्रतिवर्ती है, और रासायनिक संतुलन को बाईं ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है (शुरुआती पदार्थों के गठन की दिशा में), क्योंकि जल हाइड्रोसायनिक एसिड $HCN$ की तुलना में बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है।

$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$

समीकरण से पता चलता है कि:

a) घोल में मुक्त हाइड्रॉक्साइड आयन $OH^(-)$ होते हैं, और उनकी सांद्रता शुद्ध पानी की तुलना में अधिक होती है, इसलिए नमक के घोल $KCN$ में होता है क्षारीय वातावरण($पीएच> 7$);

बी) $CN^(-)$ आयन पानी के साथ प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं, इस मामले में वे कहते हैं कि वहाँ है आयनों हाइड्रोलिसिस. पानी के साथ प्रतिक्रिया करने वाले आयनों के अन्य उदाहरण हैं:

सोडियम कार्बोनेट $Na_2CO_3$ के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें।

$(NaOH)↙(\text"मजबूत मोनोएसिड बेस")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"कमजोर डिबासिक एसिड")$

नमक $CO_3^(2-)$ आयन पर हाइड्रोलाइज्ड होता है।

$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$

$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$

हाइड्रोलिसिस उत्पाद - अम्ल नमक$NaHCO_3$ और सोडियम हाइड्रोक्साइड $NaOH$।

सोडियम कार्बोनेट के जलीय घोल का वातावरण क्षारीय ($pH> 7$) होता है, क्योंकि घोल में $OH^(-)$ आयनों की सांद्रता बढ़ जाती है। एसिड नमक $NaHCO_3$ भी हाइड्रोलिसिस से गुजर सकता है, जो बहुत कम सीमा तक आगे बढ़ता है, और इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

आयन हाइड्रोलिसिस के बारे में आपने जो सीखा उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए:

ए) नमक के आयनों में, एक नियम के रूप में, वे विपरीत रूप से हाइड्रोलाइज करते हैं;

बी) ऐसी प्रतिक्रियाओं में रासायनिक संतुलन दृढ़ता से बाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है;

ग) समान लवणों के विलयन में माध्यम की प्रतिक्रिया क्षारीय होती है ($рН > 7$);

घ) दुर्बल पॉलीबेसिक अम्लों से बनने वाले लवणों के जल-अपघटन के दौरान अम्लीय लवण प्राप्त होते हैं।

2. प्रबल अम्ल और दुर्बल क्षार से बनने वाले लवण।

अमोनियम क्लोराइड $NH_4Cl$ के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें।

$(NH_3 H_2O)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड बेस")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड")$

नमक के जलीय घोल में दो प्रक्रियाएँ होती हैं:

1) पानी के अणुओं (एक बहुत कमजोर उभयधर्मी इलेक्ट्रोलाइट) का एक मामूली प्रतिवर्ती पृथक्करण, जिसे समीकरण का उपयोग करके सरल तरीके से लिखा जा सकता है:

$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$

2) नमक का पूर्ण पृथक्करण (मजबूत इलेक्ट्रोलाइट):

$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$

परिणामी $OH^(-)$ और $NH_4^(+)$ आयन एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करके $NH_3 H_2O$ (कमजोर इलेक्ट्रोलाइट) बनाते हैं, जबकि $H^(+)$ आयन विलयन में रहते हैं, जिससे इसका अधिकांश अम्लीय वातावरण।

पूर्ण आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:

$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3 H_2O$

प्रक्रिया उत्क्रमणीय है, रासायनिक संतुलन को प्रारंभिक पदार्थों के निर्माण की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, क्योंकि पानी $Н_2О$ अमोनिया हाइड्रेट $NH_3·H_2O$ की तुलना में बहुत कमजोर इलेक्ट्रोलाइट है।

संक्षिप्त आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:

$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3 H_2O.$

समीकरण से पता चलता है कि:

a) घोल में मुक्त हाइड्रोजन आयन $H^(+)$ होते हैं, और उनकी सांद्रता शुद्ध पानी की तुलना में अधिक होती है, इसलिए नमक के घोल में होता है अम्लीय वातावरण($पीएच

बी) अमोनियम उद्धरण $NH_4^(+)$ पानी के साथ प्रतिक्रिया में भाग लेते हैं; उस स्थिति में वे कहते हैं कि यह आ रहा है कटियन हाइड्रोलिसिस।

जल के साथ अभिक्रिया में बहु आवेशित धनायन भी भाग ले सकते हैं: दो गोली मार दी$M^(2+)$ (उदाहरण के लिए, $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), क्षारीय पृथ्वी धातु उद्धरणों को छोड़कर, तीन शॉट$M^(3+)$ (उदाहरण के लिए, $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)…$)।

आइए हम निकेल नाइट्रेट $Ni(NO_3)_2$ के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें।

$(Ni(OH)_2)↙(\text"कमजोर diacid बेस")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड")$

नमक $Ni^(2+)$ कटियन पर हाइड्रोलाइज्ड होता है।

पूर्ण आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:

$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$

संक्षिप्त आयनिक हाइड्रोलिसिस समीकरण:

$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$

हाइड्रोलिसिस उत्पाद - मूल नमक$NiOHNO_3$ और नाइट्रिक एसिड $HNO_3$।

निकेल नाइट्रेट के जलीय घोल का माध्यम अम्लीय होता है ($ pH .)

$NiOHNO_3$ नमक का हाइड्रोलिसिस बहुत कम मात्रा में होता है और इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

आपने धनायन हाइड्रोलिसिस के बारे में जो सीखा उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए:

ए) नमक के कटियन द्वारा, एक नियम के रूप में, वे विपरीत रूप से हाइड्रोलाइज्ड होते हैं;

बी) प्रतिक्रियाओं का रासायनिक संतुलन बाईं ओर दृढ़ता से स्थानांतरित हो गया है;

c) ऐसे लवणों के विलयन में माध्यम की अभिक्रिया अम्लीय होती है ($ pH .)

d) दुर्बल पॉलीएसिड क्षारों से बनने वाले लवणों के जल-अपघटन के दौरान क्षारक लवण प्राप्त होते हैं।

3. दुर्बल क्षार और दुर्बल अम्ल से बनने वाले लवण।

यह स्पष्ट रूप से आपके लिए पहले से ही स्पष्ट है कि ऐसे लवण धनायन और ऋणायन दोनों पर हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं।

एक कमजोर बेस कटियन पानी के अणुओं से $OH^(-)$ आयनों को बांधता है, जिससे कमजोर आधार; एक कमजोर एसिड का आयन पानी के अणुओं से $H^(+)$ आयनों को बांधता है, जिससे कमजोर अम्ल. इन लवणों के विलयन की अभिक्रिया उदासीन, थोड़ी अम्लीय या थोड़ी क्षारीय हो सकती है। यह दो कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स के पृथक्करण स्थिरांक पर निर्भर करता है - एक एसिड और एक बेस, जो हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप बनते हैं।

उदाहरण के लिए, दो लवणों के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें: अमोनियम एसीटेट $NH_4(CH_3COO)$ और अमोनियम फॉर्मेट $NH_4(HCOO)$:

1) $(NH_3 H_2O)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड बेस")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड");$

2) $(NH_3 H_2O)↙(\text"कमजोर मोनोएसिड बेस")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"कमजोर मोनोबैसिक एसिड")।$

इन लवणों के जलीय विलयन में, कमजोर क्षार धनायन $NH_4^(+)$ हाइड्रॉक्साइड आयनों के साथ परस्पर क्रिया करते हैं $OH^(-)$ (याद रखें कि पानी $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$ को अलग कर देता है), और आयन कमजोर एसिड $CH_3COO^(-)$ और $HCOO^(-)$ कमजोर एसिड के अणु बनाने के लिए $Н^(+)$ के साथ बातचीत करते हैं - एसिटिक $CH_3COOH$ और फॉर्मिक $HCOOH$।

आइए हाइड्रोलिसिस के आयनिक समीकरण लिखें:

1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3 H_2O;$

2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCOOH।$

इन मामलों में, हाइड्रोलिसिस भी प्रतिवर्ती है, लेकिन संतुलन को हाइड्रोलिसिस उत्पादों के निर्माण की ओर स्थानांतरित कर दिया गया है - दो कमजोर इलेक्ट्रोलाइट्स।

पहले मामले में, समाधान माध्यम तटस्थ है ($рН = 7$), क्योंकि $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3 H_2O)=1.8 10^(-5)$। दूसरे मामले में, समाधान का माध्यम कमजोर अम्लीय है ($pH .)

जैसा कि आप पहले ही देख चुके हैं, अधिकांश लवणों का जल-अपघटन एक उत्क्रमणीय प्रक्रिया है। रासायनिक संतुलन की स्थिति में, नमक का केवल एक हिस्सा हाइड्रोलाइज्ड होता है। हालांकि, कुछ लवण पानी से पूरी तरह से विघटित हो जाते हैं, अर्थात। उनका हाइड्रोलिसिस एक अपरिवर्तनीय प्रक्रिया है।

तालिका में "पानी में अम्ल, क्षार और लवण की घुलनशीलता" आपको एक नोट मिलेगा: "जलीय वातावरण में विघटित" - इसका मतलब है कि ऐसे लवण अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं। उदाहरण के लिए, पानी में एल्यूमीनियम सल्फाइड $Al_2S_3$ अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस से गुजरता है, क्योंकि $H^(+)$ आयन जो कि कटियन में हाइड्रोलिसिस के दौरान दिखाई देते हैं, आयनों में हाइड्रोलिसिस के दौरान बने $OH^(-)$ आयनों से बंधे होते हैं। यह हाइड्रोलिसिस को बढ़ाता है और अघुलनशील एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड और हाइड्रोजन सल्फाइड गैस के निर्माण की ओर जाता है:

$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$

इसलिए, एल्यूमीनियम सल्फाइड $Al_2S_3$ दो लवणों के जलीय घोलों के बीच विनिमय प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त नहीं किया जा सकता है, उदाहरण के लिए एल्यूमीनियम क्लोराइड $AlCl_3$ और सोडियम सल्फाइड $Na_2S$।

अपरिवर्तनीय हाइड्रोलिसिस के अन्य मामले भी संभव हैं, उनकी भविष्यवाणी करना मुश्किल नहीं है, क्योंकि प्रक्रिया की अपरिवर्तनीयता के लिए यह आवश्यक है कि हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से कम से कम एक प्रतिक्रिया क्षेत्र छोड़ दें।

आपने धनायन और ऋणायन जल-अपघटन दोनों के बारे में जो सीखा उसे संक्षेप में प्रस्तुत करने के लिए:

a) यदि लवणों को धनायन और ऋणायन दोनों द्वारा विपरीत रूप से हाइड्रोलाइज्ड किया जाता है, तो हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रियाओं में रासायनिक संतुलन दाईं ओर स्थानांतरित हो जाता है;

बी) माध्यम की प्रतिक्रिया या तो तटस्थ है, या थोड़ा अम्लीय है, या थोड़ा क्षारीय है, जो गठित आधार और एसिड के पृथक्करण स्थिरांक के अनुपात पर निर्भर करता है;

ग) यदि हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से कम से कम एक प्रतिक्रिया क्षेत्र छोड़ देता है, तो लवण को धनायन और आयन दोनों द्वारा अपरिवर्तनीय रूप से हाइड्रोलाइज किया जा सकता है।

4. प्रबल क्षार और प्रबल अम्ल से बनने वाले लवणों का जल-अपघटन नहीं होता है।

आप स्पष्ट रूप से स्वयं इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं।

पोटेशियम क्लोराइड समाधान में $KCl$ के व्यवहार पर विचार करें।

$(KOH)↙(\text"मजबूत मोनोएसिड बेस")←KCl→(HCl)↙(\text"मजबूत मोनोबैसिक एसिड")।$

एक जलीय घोल में नमक आयनों में अलग हो जाता है ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), लेकिन पानी के साथ बातचीत करते समय, एक कमजोर इलेक्ट्रोलाइट नहीं बन सकता है। समाधान माध्यम तटस्थ है ($рН=7$), क्योंकि घोल में $H^(+)$ और $OH^(-)$ आयनों की सांद्रता बराबर होती है, जैसे कि शुद्ध पानी में।

ऐसे लवणों के अन्य उदाहरण क्षार धातु हैलाइड्स, नाइट्रेट्स, परक्लोरेट्स, सल्फेट्स, क्रोमेट्स और डाइक्रोमेट्स, क्षारीय पृथ्वी धातु हलाइड्स (फ्लोराइड्स के अलावा), नाइट्रेट्स और परक्लोरेट्स हो सकते हैं।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि प्रतिवर्ती हाइड्रोलिसिस प्रतिक्रिया पूरी तरह से ले चेटेलियर के सिद्धांत के अधीन है। इसलिए नमक हाइड्रोलिसिस बढ़ाया जा सकता है(और इसे अपरिवर्तनीय भी बना सकते हैं) निम्नलिखित तरीकों से:

ए) पानी जोड़ें (एकाग्रता कम करें);

बी) समाधान को गर्म करें, इस प्रकार पानी के एंडोथर्मिक पृथक्करण को बढ़ाएं:

$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,

जिसका अर्थ है कि नमक हाइड्रोलिसिस के लिए आवश्यक $H^(+)$ और $OH^(-)$ की मात्रा बढ़ जाती है;

सी) हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से एक को कम घुलनशील यौगिक में बांधें या उत्पादों में से एक को गैस चरण में हटा दें; उदाहरण के लिए, अमोनिया $NH_3$ और पानी $H_2O$ के निर्माण के साथ अमोनिया हाइड्रेट के अपघटन से अमोनियम साइनाइड $NH_4CN$ का हाइड्रोलिसिस बहुत बढ़ जाएगा:

$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCN.$

$NH_3()↖(⇄)H_2$

नमक हाइड्रोलिसिस

विख्यात व्यक्ति:

हाइड्रोलिसिस को निम्न प्रकार से दबाया जा सकता है (हाइड्रोलिसिस से गुजरने वाले नमक की मात्रा को काफी कम किया जा सकता है):

ए) विलेय की सांद्रता में वृद्धि;

बी) घोल को ठंडा करें (हाइड्रोलिसिस को कमजोर करने के लिए, नमक के घोल को केंद्रित और कम तापमान पर संग्रहित किया जाना चाहिए);

सी) समाधान में हाइड्रोलिसिस उत्पादों में से एक को पेश करें; उदाहरण के लिए, समाधान को अम्लीकृत करें यदि हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप इसका माध्यम अम्लीय है, या यदि यह क्षारीय है तो क्षारीय करें।

हाइड्रोलिसिस का महत्व

नमक हाइड्रोलिसिस का व्यावहारिक और जैविक दोनों महत्व है। प्राचीन काल से, राख का उपयोग डिटर्जेंट के रूप में किया जाता रहा है। राख में पोटेशियम कार्बोनेट $K_2CO_3$ होता है, जो पानी में आयनों के रूप में हाइड्रोलाइज्ड होता है, हाइड्रोलिसिस के दौरान बनने वाले $OH^(-)$ आयनों के कारण जलीय घोल साबुन बन जाता है।

वर्तमान में हम दैनिक जीवन में साबुन, वाशिंग पाउडर तथा अन्य अपमार्जकों का प्रयोग करते हैं। साबुन का मुख्य घटक उच्च वसायुक्त कार्बोक्जिलिक एसिड के सोडियम और पोटेशियम लवण हैं: स्टीयरेट्स, पामिटेट्स, जो हाइड्रोलाइज्ड होते हैं।

सोडियम स्टीयरेट $C_(17)H_(35)COONa$ का हाइड्रोलिसिस निम्नलिखित आयनिक समीकरण द्वारा व्यक्त किया जाता है:

$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,

वे। घोल थोड़ा क्षारीय है।

वाशिंग पाउडर और अन्य डिटर्जेंट की संरचना में, अकार्बनिक एसिड (फॉस्फेट, कार्बोनेट्स) के लवण विशेष रूप से पेश किए जाते हैं, जो माध्यम के पीएच को बढ़ाकर धोने के प्रभाव को बढ़ाते हैं।

समाधान के लिए आवश्यक क्षारीय वातावरण बनाने वाले लवण फोटोग्राफिक डेवलपर में निहित हैं। ये सोडियम कार्बोनेट $Na_2CO_3$, पोटेशियम कार्बोनेट $K_2CO_3$, बोरेक्स $Na_2B_4O_7$ और आयनों द्वारा हाइड्रोलाइज्ड अन्य लवण हैं।

यदि मिट्टी की अम्लता अपर्याप्त है, तो पौधे एक रोग विकसित करते हैं - क्लोरोसिस। इसके लक्षण हैं पत्तियों का पीला पड़ना या सफेद होना, वृद्धि और विकास में पिछड़ जाना। यदि $pH_(मिट्टी) > 7.5$, तो इसमें अमोनियम सल्फेट $(NH_4)_2SO_4$ उर्वरक मिलाया जाता है, जो मिट्टी में गुजरने वाले धनायन द्वारा हाइड्रोलिसिस के कारण अम्लता को बढ़ाने में मदद करता है:

$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O$

हमारे शरीर को बनाने वाले कुछ लवणों के हाइड्रोलिसिस की जैविक भूमिका अमूल्य है। उदाहरण के लिए, रक्त की संरचना में बाइकार्बोनेट और सोडियम हाइड्रोजन फॉस्फेट लवण शामिल हैं। उनकी भूमिका पर्यावरण की एक निश्चित प्रतिक्रिया को बनाए रखना है। यह हाइड्रोलिसिस प्रक्रियाओं के संतुलन में बदलाव के कारण होता है:

$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$

$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$

यदि रक्त में $H^(+)$ आयनों की अधिकता होती है, तो वे हाइड्रॉक्साइड आयनों $OH^(-)$ से जुड़ जाते हैं, और संतुलन दाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। $OH^(-)$ हाइड्रॉक्साइड आयनों की अधिकता के साथ, संतुलन बाईं ओर शिफ्ट हो जाता है। इससे स्वस्थ व्यक्ति के रक्त की अम्लता में थोड़ा उतार-चढ़ाव होता है।

एक अन्य उदाहरण: मानव लार में $HPO_4^(2-)$ आयन होते हैं। उनके लिए धन्यवाद, मौखिक गुहा में एक निश्चित वातावरण बनाए रखा जाता है ($рН=7-7.5$)।