Metodolohikal na pag-unlad ng aralin
"Kapaligiran ng mga may tubig na solusyon"
Target: pagbuo ng kakayahan sa pananaliksik ng mga mag-aaral sa pag-aaral ng kapaligiran ng mga may tubig na solusyon ng mga electrolyte at mga pamamaraan ng pagsusuri ng husay nito.
Mga gawain:
- Upang bumuo ng isang ideya ng mga mag-aaral tungkol sa mga uri ng kapaligiran ng mga may tubig na solusyon (acidic, neutral, alkaline);
- Isaalang-alang ang konsepto ng "mga tagapagpahiwatig" at ang mga pangunahing uri ng mga tagapagpahiwatig (litmus, phenolphthalein, methyl orange);
- Upang pag-aralan ang pagbabago ng kulay ng mga tagapagpahiwatig sa iba't ibang mga kapaligiran;
- Upang ipakita sa kurso ng isang eksperimento sa kemikal ang pinakamainam na tagapagpahiwatig para sa pagtukoy ng acidic at alkaline na kapaligiran ng solusyon;
- Suriin ang kaugnayan sa pagitan ng medium ng solusyon at ang halaga ng pH;
- Upang mabuo ang mga kasanayan ng mga mag-aaral na may isang unibersal na tagapagpahiwatig;
- Upang ipakita ang pagtitiwala ng kulay ng mga juice ng ilang mga halaman (sa partikular, pulang repolyo) sa daluyan ng solusyon.
Anyo: aralin - pananaliksik. Ang form na ito ay nagpapahintulot sa iyo na gayahin ang lahat ng mga yugto ng kemikal na pananaliksik sa pag-aaral ng isang partikular na paksa.
Ang araling ito ay magkakasuwato na pinagsasama ang may problemang pamamaraan at isang kemikal na eksperimento, na nagsisilbing isang paraan ng pagpapatunay o pabulaanan ang mga hypotheses na iniharap.
Ang nangungunang anyo ng aktibidad sa aralin ay ang malayang gawain ng mga mag-aaral sa mga pares o grupo, na gumaganap ng pareho o magkakaibang mga gawain (ayon sa mga pagpipilian), na naglalayong makakuha ng mas malawak na hanay ng impormasyon para sa buong klase.
Ang mga metodolohikal na komento ay nakasulat sa italics.
sandali ng organisasyon. Stage I - motivational
Magandang hapon! Ang mundo sa paligid natin ay puno ng mga sangkap ng iba't ibang mga istraktura at katangian. Ang pagkilala sa kanila ay magbibigay-daan sa atin na makilala ang ating sarili.
Ang pinakamainam at malawak na paraan ng kaalaman ay ang pananaliksik. Ngayon inaanyayahan ko tayong isipin ang ating sarili hindi bilang mga mag-aaral at isang guro, ngunit bilang mga empleyado ng isang seryosong laboratoryo, kagalang-galang na mga mananaliksik ng kimika. (Teknolohiya ng Laro) Slide #1
Upang magsimula, hayaan mo akong magtanong sa iyo ng isang tanong na itinuro sa akin ng isa sa aking mga kasamahan: "Ano ang pagkakatulad ng sinaunang Carthage at modernong Holland?" ( problema sa pag-aaral) (Pagtalakay sa mga pagpipilian sa sagot)
Sa katunayan, ang mga problema sa kapaligiran ay karaniwan, na katangian ng isa at ng iba pang estado.
Sanggunian sa kasaysayan:Noong unang panahon, ang Carthage ay isang napakalakas na estado na ipinagtanggol ang dominasyon nito sa Mediterranean. Bilang resulta ng ikatlong Punic War, ang kalahating milyong lungsod ng Carthage ay ganap na nawasak, at ang mga nabubuhay na naninirahan ay ipinagbili sa pagkaalipin. Ang mga Romano ay umawit ng "Carthago delendam esse!" ("Dapat sirain ang Carthage!").Slide #2
Ang lugar kung saan matatagpuan ang lungsod ay natatakpan ng asin. Walang sinuman ang nagwiwisik ng asin sa modernong Holland, ngunit ang estadong ito ay aktibong nakikipaglaban sa mga pandaigdigang problema sa kapaligiran, kabilang ang mga sanhi ng baha. (mga interdisciplinary na koneksyon)
Tanong sa problema:
Sa palagay mo ba ay may mga problema sa kapaligiran sa Yegorievsk? alin?
(Pagbara sa lupa, polusyon sa mga anyong tubig, atmospera, maraming basura sa mga lansangan, atbp.)
Isa sa pinakamahalagang problema ayproblema sa kadalisayan ng tubig. Ang tubig ay pumapasok sa suplay ng tubig mula sa mga istasyon ng pumping na nagpapataas nito mula sa napakalalim, mula sa mga balon ng artesian. Ngunit sa sandaling ang mapagkukunan ng tubig sa nayon ng Vysokoye (sa site kung saan bumangon ang Yegorievsk) ay ang Guslitsa River. Slide #3
Isaalang-alang ang isang modernong sample ng tubig mula sa Guslitsa River. Tayahin ang kulay, transparency, amoy, pagkakaroon ng mga nasuspinde na particle.
Ang lahat ng mga pamamaraang ito ng pagsusuri ayorganoleptic.Ipaliwanag ang pangalan ng konsepto. (Ibig sabihin, isinasagawa sa tulong ng mga pandama ng tao).
Tanong para sa pag-iisip: Batay lamang sa mga resulta ng organoleptic na pamamaraan, maaari ba nating tapusin na ang mga sample ng tubig ay malinis sa ekolohiya?
(Imposible. Maaaring naglalaman ang tubig ng mga particle na hindi natin nakikita - sa panlabas na hindi nakikita).
Lumapit kami sa problema : Paano matukoy ang pagkakaroon ng hindi nakikitang mga particle sa isang solusyon? (problema sa pag-aaral)
Stage II - Paglutas ng Problema
Target ang ating pananaliksik ngayon: pag-aralan ang ilang paraan ng pagsusuri ng husay ng mga may tubig na solusyon (i.e. ang nilalaman ng iba't ibang particle sa mga ito). Anong mga pamamaraan ang maaaring gamitin?
(Maaari kang magsagawa ng mga reaksiyong kemikal -husay na reaksyonnagpapatunay ng pagkakaroon ng ilang mga particle sa solusyon.)
At maaari kang gumamit ng mga espesyal na sangkap - mga tagapagpahiwatig.
Tanong para sa pag-iisip:Pamilyar ka sa mga indicator mula sa kurso ng biology, physics at iba pang mga akademikong disiplina. Ano sa palagay mo ang kahulugan ng terminong "tagapagpahiwatig" sa kimika?
Pag-aayos ng kahulugan sa isang slide: numero ng slide 4
Tagapagpahiwatig ay isang substance na nagbabago ng kulay depende sa medium ng solusyon.
Tanong para sa pag-iisip:Naiintindihan mo ba ang lahat sa kahulugang ito?
(What is a “solusyon medium”? Ano ito?) Ito paksa ng aralin ngayon, isulat ito sa iyong kuwaderno:
« May tubig na daluyan ng solusyon ».
Mahusay na agham - lohika!... at ang kaalaman sa mga klase ng mga inorganikong compound ay makakatulong sa iyo na matukoy ang mga uri ng media ng mga may tubig na solusyon.
Iminumungkahi kong buuin ang unang lohikal na kadena sa pamamagitan ng pagsagot sa mga kaugnay na tanong:
- Anong klase ang kinabibilangan ng mga substance na may mga formula: HCl, H 2 SO 4 , HNO 3 , H 2 S? (mga acid) Slide #5
- Anong mga cation ang nabuo sa solusyon sa panahon ng dissociation ng klase ng mga compound na ito? (hydrogen cation)
Isulat sa pisara ang equation para sa dissociation ng nitric acid
HNO 3 → H + + NO 3 -
Hint: Ang pangalan ng medium na solusyon sa kasong ito ay nagmula sa pangalan ng kaukulang klase ng mga compound ( acid na kapaligiran).
- Buuin ang sumusunod na lohikal na kadena para sa mga compound na ipinahayag ng mga formula: NaOH, Ca(OH) 2 , KOH, Ba(OH) 2 . (base, alkalis) Slide #6
Isulat sa pisara ang equation para sa kumpletong paghihiwalay ng barium hydroxide
Ba(OH) 2 → Ba 2+ + 2OH -
Pahiwatig: Tandaan ang pag-uuri ng mga base! Ang lahat ba ng mga base sa may tubig na solusyon ay nabubulok sa mga ion? Ang pangalan ng daluyan ay nagmula sa pangalan ng mga natutunaw na base. (alkalina)
- Anong klase nabibilang ang mga sumusunod na substance: potassium sulfate, barium chloride, calcium nitrate? (mga asin). Slide number 7 K 2 SO 4 , BaCl 2 , Ca(NO 3) 2
- Kapag ang mga compound na ito ay natunaw sa tubig, ang mga particle ay nabuo na nagpapakilala sa acidic o alkaline na katangian ng solusyon? (hindi nabuo)
Sumulat ng equation para sa dissociation ng potassium sulfate sa pisara
K 2 SO 4 → 2K + + SO 4 2-
Hint: Ang pangalan ng medium ay nagmula sa kawalan ng mga hydrogen cation at hydroxo anion. (neutral)
Gumawa tayo ng scheme para sa pag-uuri ng mga kapaligiran Diagram sa pisara(pedagogy ng kooperasyon)
KAPALIGIRAN NG AQUEOUS SOLUTIONS
_______________ ________________
___________________
(pisikal na edukasyon para sa mga mata)
Kaya, nalaman namin na mayroong tatlong uri ng may tubig na solusyon (acidic, neutral at alkaline).
Ang mga tagapagpahiwatig, na napag-usapan na natin sa simula ng aralin, ay tutulong sa atin na masukat ang antas ng kaasiman ng kapaligiran sa tubig.
Mga tagapagpahiwatig - Ito ay mga sangkap na nagbabago ng kulay depende sa medium ng solusyon.
Ang mga tagapagpahiwatig ay iba. Ngayon ay ipakikilala namin sa iyo ang tatlong pangunahing mga ito:asul na litmus, methyl orange at phenolphthalein.
Ang bawat isa sa kanila ay nagbabago ng kulay nang iba depende sa medium ng solusyon, kaya ang aming gawain ay piliin ang pinakamainam na indicator para sa bawat medium ng solusyon.
Para magtrabaho, gumawa tayo ng talahanayan: Slide #9
|
Methyl orange |
Phenolphthalein |
||
|
solusyon sa acid |
|||
|
solusyon sa alkali |
|||
|
Solusyon sa asin |
Ibuhos ang 2-3 ml ng hydrochloric acid solution sa tatlong test tubes. Magdagdag ng 1 patak ng indicator sa bawat isa sa kanila (methyl orange sa test tube No. 1, phenolphthalein sa test tube No. 2, blue litmus sa test tube No. 3).
Itala ang mga naobserbahang pagbabago sa iyong kuwaderno.
Pagsasanay: Tandaan ang pangalan ng indicator na pinaka-maginhawang gamitin upang matukoy ang acidic na kapaligiran ng isang may tubig na solusyon!
Ibuhos ang 2-3 ml ng sodium hydroxide solution sa tatlong test tubes. Magdagdag ng 1 patak ng indicator sa bawat isa sa kanila (methyl orange sa test tube No. 1, phenolphthalein sa test tube No. 2, blue litmus sa test tube No. 3).
Abangan ang pagbabago ng kulay. Itala ang mga naobserbahang pagbabago sa isang kuwaderno
Pagsasanay: Markahan ang pangalan ng indicator na pinaka-maginhawang gamitin upang matukoy ang alkaline na kapaligiran ng isang may tubig na solusyon!
Pagtalakay sa mga resulta ng eksperimento. Pagpuno sa talahanayan sa kuwaderno (mga mag-aaral) at sa slide (guro).(pedagogy ng kooperasyon)
Pagbubuo ng mga konklusyon:Sa isang acidic na kapaligiran, ang kulay ng methyl orange ay nagiging pula, ang litmus - pula, ang phenolphthalein ay hindi nagbabago ng kulay nito. Samakatuwid, ang pinakamainam na tagapagpahiwatig para sa pagtukoy ng acidic na kapaligiran ng isang solusyon aymethyl orange.
Sa isang alkaline na kapaligiran, ang kulay ng methyl orange ay nagiging dilaw, litmus - asul, phenolphthalein - raspberry. Samakatuwid, ang pinakamainam na tagapagpahiwatig para sa pagtukoy ng alkalina na kapaligiran ayphenolphthalein.
Ikaw ay armado ng bagong kaalaman. Maaari mo na bang pag-aralan ang kapaligiran ng sample ng tubig?
Subukang tukuyin ang kapaligiran ng sample ng tubig gamit ang pinakamainam na mga tagapagpahiwatig, para lamang dito, ibuhos ang isang maliit na halaga ng pansubok na tubig mula sa beaker sa tatlong malinis na tubo ng pagsubok at idagdag ang naaangkop na tagapagpahiwatig (phenolphthalein, methyl orange) sa bawat isa.
Nakikita mo ba ang mga makabuluhang pagbabago sa kulay ng mga tagapagpahiwatig sa mga solusyon? (Hindi).
Anong mga hypotheses ang maaari mong iharap?
- Ang daluyan ng solusyon ay hindi malakas na acidic, o hindi malakas na alkalina, kaya hindi masasabi ng mga tagapagpahiwatig ang pagkakaiba.
- Ang kapaligiran ay neutral, kaya ang kulay ng mga tagapagpahiwatig ay hindi nagbabago.
Sa katunayan, ang hanay ng mga katangian ng daluyan ng solusyon ay napakalawak: mula sa malakas na acidic hanggang sa malakas na alkalina.
Ito ay ipinahayag sa mga yunit mula 0 hanggang 14, na tinatawag na halaga ng pH (p-ash) -tagapagpahiwatig ng pH.(advanced na pag-aaral)
Tagapagpahiwatig ng hydrogenay ang halaga na nagpapakilala sa nilalaman ng mga hydrogen cation sa solusyon. May mga tumpak na pangkalahatang tagapagpahiwatig.Slide #10
Isulong ang pag-aaral. Sa siyentipikong pagsasalita, ang pH ay ang negatibong decimal logarithm ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa isang solusyon. Sa ngayon, maraming hindi maintindihan na mga salita para sa iyo, ngunit sa ika-11 na baitang babalik kami sa pag-aaral ng halagang ito at isasaalang-alang ito nang mas detalyado mula sa pananaw ng kaalaman na magkakaroon ka sa oras na iyon.
Takdang-aralin sa isang kuwaderno:
Gamit ang impormasyong nakuha, tukuyin ang kaugnayan sa pagitan ng halaga ng pH at ang daluyan ng solusyon. Isulat ang iyong mga konklusyon sa iyong kuwaderno.
Natuklasan:
Sa pH > 7, ang medium ng solusyon alkalina
Sa pH = 7, ang medium ng solusyon neutral
Sa pH< 7 среда раствора maasim
Upang matukoy ang halaga ng pH at mas tumpak na matukoy ang daluyan ng solusyon, mayroong iba't ibang mga pamamaraan: acid-base titration, pagsukat ng electromotive force (EMF), o paggamit ng unibersal na indicator paper.
Isawsaw ang universal indicator paper sa sample ng tubig sa beaker.
Ihambing ang kulay na nakuha dito sa may kulay na pH scale.
Tanong para sa pag-iisip: Ano ang medium ng iyong sample solution?
Siguraduhing tukuyin ang uri ng daluyan sa pamamagitan ng lakas (mahina, malakas).
tanong ng problema: Buweno, maaari ka na bang gumawa ng konklusyon tungkol sa ekolohikal na kalagayan ng sample ng tubig na ibinigay sa iyo?
(Hindi. Dahil hindi namin alam ang mga pamantayan sa kapaligiran, hindi namin alam kung ano ang ihahambing sa aming mga sample).
Maaari mong ihambing ang antas ng kaasiman ng mga inilabas na sample sa kondisyong sukat ng mga halaga ng pH ng ilang mga solusyon.
Ang isang pH scale ay iginuhit sa slide Slide #11
Problemadong isyu:
- Anong mga likido sa tingin mo ang hindi inirerekomenda para sa mga taong may ulser sa tiyan? Bakit?
(Lahat ng mahina at malakas na acidic na solusyon (kape, lemon, mansanas, tomato juice, Coca-Cola) ay maaaring magdulot ng paglala ng peptic ulcer dahil sa sobrang kaasiman).
- Ano sa palagay mo ang karaniwan sa pagitan ng ammonia, na idinaragdag ng mga maybahay sa tubig para sa paghuhugas ng mga bintana, at sabon, kung saan tayo naghuhugas ng ating mga kamay?
(Parehong alkaline ang soap solution at ammonia para makatulong sa pag-alis ng dumi.)Slide #12
tanong ng problema:Minsan kailangan nating matukoy ang kapaligiran ng solusyon sa bahay. At walang unibersal na tagapagpahiwatig na papel sa kamay. Anong gagawin? (problema sa pag-aaral)
Impormasyon: Lumalabas na ang ilang mga gulay at prutas ay may kakayahang tagapagpahiwatig. Naglalaman ang mga ito ng isang pH-sensitive na pigment (anthocyanin).
Ang mga ito ay mga bunga ng madilim na asul, lila na kulay: beets, blackberry, itim na currant, seresa, madilim na ubas at, kabilang ang pulang repolyo.
Impormasyon : Sa bahay, maaari kang gumawa ng mga papel na tagapagpahiwatig.
Kunin ang juice ng pulang repolyo at ibabad ang mga sheet ng filter na papel dito. Ang mga dahon ay dapat pahintulutang matuyo. Pagkatapos ay gupitin ang filter na papel sa manipis na mga piraso.Handa na ang mga papeles ng tagapagpahiwatig!Good luck sa iyong mga eksperimento! (makatao-personal)
III yugto. Ang huling yugto ng pag-aaral:
Malapit na kaming matapos ang aming pananaliksik. Nauna mong sinabi na upang makagawa ng konklusyon tungkol sa kaasiman ng mga sample ng tubig, dapat tayong magkaroon ng kapaki-pakinabang na impormasyon tungkol sa mga pamantayan sa sanitary at kalinisan na ipinapatupad sa mundo at sa ating bansa.
Nakatutulong na impormasyon: Alinsunod sa mga kinakailangan sa Kalinisan para sa kalidad ng tubig ng mga sentralisadong sistema ng supply ng tubig na inumin (SanPiN 2.1.4.559-96), ang inuming tubig ay dapat na hindi nakakapinsala sa komposisyon ng kemikal at may mga paborableng katangian ng organoleptic.
Ang pH index para sa inuming tubig ay dapat tumutugma sa pamantayan ng 6-9 na mga yunit, para sa mga reservoir na 6.5 - 8.5. Natuklasan ng mga mananaliksik na ang isang acidic na kapaligiran ay lalong nakapipinsala sa mga naninirahan sa tubig kaysa sa isang alkalina. Sa mga nabubuhay na halaman, ang pagtaas ng kaasiman ng tubig, una sa lahat, ay nakakaapekto sa paglabag sa metabolismo ng calcium at pagbuo ng mga lamad ng cell, ang kanilang dibisyon, pati na rin ang kurso ng reaksyon ng photosynthesis.
Para sa mga katawan ng tubig at inuming tubig, ang nilalaman ng nitrates ay hindi dapat lumampas sa 45 mg / l, phosphates - 3.5 mg / l. Nitrate at pospeyt - ang mga ion ay nag-aambag sa labis na paglaki ng mga anyong tubig na may mga halaman, na nagiging sanhi ng paglaki ng plankton. Na, sa turn, ay namamatay at sumisipsip ng isang malaking halaga ng oxygen, na nag-aalis ng tubig sa kakayahang maglinis ng sarili. Ang nitrates ay maaaring nakakalason sa mga tao at buhay sa tubig.
Ang tumaas na nilalaman ng bakal sa tubig ay nagiging sanhi ng pagtitiwalag ng bakal sa atay at higit na lumalampas sa alkoholismo sa mga tuntunin ng pinsala. Ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng bakal sa tubig ay 0.3 mg/l. (mga teknolohiyang nagliligtas sa kalusugan)
III. Pagninilay Mga isyu para sa talakayan:
- Tama ba ang pH value ng pansubok na tubig?
- Sa anong paghahanda ang solusyon ay acidic?
- Sa anong mga paghahanda ay alkalina ang kapaligiran ng solusyon?
- Paano nagbabago ang kulay ng mga indicator sa ganitong kapaligiran?
Susing tanong:
Sa palagay mo, sapat na ba ang impormasyong natanggap sa ngayon tungkol sa kalidad ng mga sample ng tubig upang makagawa ng pangwakas na konklusyon tungkol sa pagiging angkop at kadalisayan nito sa kapaligiran? (Hindi sapat. Kinakailangang magsagawa ng kumpletong pagsusuri ng husay para sa nilalaman ng iba't ibang mga particle - ions sa loob).
Konklusyon: kailangan mong pag-aralan ang paksa nang mahabang panahon at maingat upang makagawa ng kumpleto at tamang konklusyon mula sa pananaliksik.
D.Z. talata 28, hal. №2,3 pahina 46
Lecture: Hydrolysis ng asin. Kapaligiran ng mga may tubig na solusyon: acidic, neutral, alkaline
Hydrolysis ng asinPatuloy naming pinag-aaralan ang mga pattern ng mga reaksiyong kemikal. Kapag pinag-aaralan ang paksa, nalaman mo na sa panahon ng electrolytic dissociation sa isang may tubig na solusyon, ang mga particle na kasangkot sa reaksyon ng mga sangkap ay natutunaw sa tubig. Ito ay hydrolysis. Iba't ibang inorganic at organic substance, lalo na ang mga asin, ang nakalantad dito. Nang walang pag-unawa sa proseso ng hydrolysis ng mga asin, hindi mo maipaliwanag ang mga phenomena na nangyayari sa mga buhay na organismo.
Ang kakanyahan ng hydrolysis ng asin ay nabawasan sa proseso ng pagpapalitan ng pakikipag-ugnayan ng mga ions (cations at anions) ng asin sa mga molekula ng tubig. Bilang isang resulta, ang isang mahinang electrolyte ay nabuo - isang mababang-dissociating compound. Lumalabas ang labis na libreng H + o OH - ions sa isang may tubig na solusyon. Tandaan, ang dissociation kung saan ang mga electrolyte ay bumubuo ng mga H + ions, at kung aling OH -. Tulad ng iyong nahulaan, sa unang kaso ay nakikitungo tayo sa isang acid, na nangangahulugan na ang may tubig na daluyan na may H + ions ay magiging acidic. Sa pangalawang kaso, alkalina. Sa tubig mismo, ang daluyan ay neutral, dahil ito ay bahagyang naghihiwalay sa H + at OH - mga ion ng parehong konsentrasyon.
Ang kalikasan ng kapaligiran ay maaaring matukoy gamit ang mga tagapagpahiwatig. Nakikita ng phenolphthalein ang isang alkaline na kapaligiran at binibigyang kulay ang solusyon ng pulang-pula. Ang litmus ay nagiging pula na may acid at asul na may alkali. Methyl orange - orange, sa isang alkaline na kapaligiran ito ay nagiging dilaw, sa isang acidic na kapaligiran - rosas. Ang uri ng hydrolysis ay depende sa uri ng asin.
Mga uri ng asin
Kaya, ang anumang asin ay isang pakikipag-ugnayan ng isang acid at isang base, na, tulad ng naiintindihan mo, ay malakas at mahina. Malakas ang mga na ang antas ng dissociation α ay malapit sa 100%. Dapat tandaan na ang sulfurous (H 2 SO 3) at phosphoric (H 3 PO 4) acid ay madalas na tinutukoy bilang medium strength acids. Kapag nilulutas ang mga problema sa hydrolysis, ang mga acid na ito ay dapat na uriin bilang mahina.
Mga acid:
Malakas: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO 4 ; H2SO4. Ang kanilang acid residues ay hindi nakikipag-ugnayan sa tubig.
Mahina: HF; H2CO3; H 2 SiO 3 ; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; mga organikong acid. At ang kanilang acidic residues ay nakikipag-ugnayan sa tubig, kumukuha ng mga hydrogen cation H + mula sa mga molekula nito.
Dahilan:
Malakas: natutunaw na metal hydroxides; Ca(OH) 2 ; Sr(OH) 2 . Ang kanilang mga metal na kasyon ay hindi nakikipag-ugnayan sa tubig.
Mahina: hindi matutunaw na metal hydroxides; ammonium hydroxide (NH 4 OH). At ang mga metal na kasyon dito ay nakikipag-ugnayan sa tubig.
Batay sa materyal na ito, isaalang-alangmga uri ng asin :
Mga asin na may malakas na base at isang malakas na acid. Halimbawa: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. Mga Tampok: huwag makipag-ugnayan sa tubig, na nangangahulugang hindi sila sumasailalim sa hydrolysis. Ang mga solusyon ng naturang mga asin ay may neutral na medium ng reaksyon.
Mga asin na may malakas na base at mahinang acid. Halimbawa: NaF, K 2 CO 3 , Li 2 S. Mga Tampok: ang mga residue ng acid ng mga asing-gamot na ito ay nakikipag-ugnayan sa tubig, nangyayari ang anion hydrolysis. Ang daluyan ng mga may tubig na solusyon ay alkalina.
Mga asin na may mahinang base at malakas na acid. Halimbawa: Zn (NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. Mga Tampok: ang mga metal na cation lamang ang nakikipag-ugnayan sa tubig, nangyayari ang cation hydrolysis. Maasim ang Miyerkules.
Mga asin na may mahinang base at mahinang acid. Halimbawa: CH 3 COONН 4, (NH 4) 2 CO 3 , HCOONН 4. Mga Tampok: parehong cation at anion ng acid residues ay nakikipag-ugnayan sa tubig, ang hydrolysis ay nangyayari sa pamamagitan ng cation at anion.
Isang halimbawa ng hydrolysis sa cation at ang pagbuo ng acidic na kapaligiran:
Hydrolysis ng ferric chloride FeCl 2
FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(molecular equation)
Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (buong ionic equation)
Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (pinaikling ionic equation)
Isang halimbawa ng anion hydrolysis at ang pagbuo ng isang alkaline na kapaligiran:
Hydrolysis ng sodium acetate CH 3 COONa
CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(molecular equation)
Na + + CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (buong ionic equation)
CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(pinaikling ionic equation)
Isang halimbawa ng co-hydrolysis:
- Hydrolysis ng aluminyo sulfide Al 2 S 3
Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S
Sa kasong ito, nakikita natin ang kumpletong hydrolysis, na nangyayari kung ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang mahinang hindi matutunaw o pabagu-bago ng isip na base at isang mahinang hindi matutunaw o pabagu-bago ng isip na acid. Sa talahanayan ng solubility mayroong mga gitling sa naturang mga asing-gamot. Kung sa panahon ng reaksyon ng palitan ng ion isang asin ang nabuo na hindi umiiral sa isang may tubig na solusyon, kung gayon kinakailangan na isulat ang reaksyon ng asin na ito sa tubig.
Halimbawa:
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
Idinagdag namin ang dalawang equation na ito, pagkatapos kung ano ang paulit-ulit sa kaliwa at kanang bahagi, binabawasan namin:
2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2
| | |
Ang reaksyon ng isang solusyon ng mga sangkap sa isang solvent ay maaaring may tatlong uri: neutral, acidic at alkaline. Ang reaksyon ay depende sa konsentrasyon ng hydrogen ions H + sa solusyon.
Ang dalisay na tubig ay naghihiwalay sa napakaliit na lawak sa H + ions at hydroxyl ions OH - .
halaga ng pH
Ang pH ay isang maginhawa at karaniwang paraan ng pagpapahayag ng konsentrasyon ng mga hydrogen ions. Para sa purong tubig, ang konsentrasyon ng H + ay katumbas ng konsentrasyon ng OH - , at ang produkto ng mga konsentrasyon ng H + at OH - , na ipinahayag sa gram-ions bawat litro, ay isang pare-parehong halaga na katumbas ng 1.10 -14
Mula sa produktong ito, maaari mong kalkulahin ang konsentrasyon ng mga hydrogen ions: =√1.10 -14 =10 -7 /g-ion/l/.
Ang equilibrium /"neutral"/ na estadong ito ay karaniwang tinutukoy ng pH 7/p - ang negatibong logarithm ng konsentrasyon, H - hydrogen ions, 7 - ang exponent na may kabaligtaran na tanda/.
Ang isang solusyon na may pH na higit sa 7 ay alkalina, naglalaman ito ng mas kaunting H + ions kaysa OH - ; Ang isang solusyon na may pH na mas mababa sa 7 ay acidic, mayroong mas maraming H + ions sa loob nito kaysa sa OH - .
Ang mga likidong ginagamit sa pagsasanay ay may konsentrasyon ng mga hydrogen ions na karaniwang nag-iiba sa loob ng hanay ng pH mula 0 hanggang 1
Mga tagapagpahiwatig
Ang mga tagapagpahiwatig ay mga sangkap na nagbabago ng kulay depende sa konsentrasyon ng mga hydrogen ions sa isang solusyon. Sa tulong ng mga tagapagpahiwatig matukoy ang reaksyon ng kapaligiran. Ang pinakasikat na indicator ay bromobenzene, bromothymol, phenolphthalein, methyl orange, atbp. Ang bawat isa sa mga indicator ay gumagana sa loob ng ilang partikular na pH range. Halimbawa, ang bromthymol ay nagbabago mula sa dilaw sa pH 6.2 hanggang sa asul sa pH 7.6; neutral red indicator - mula pula sa pH 6.8 hanggang dilaw sa pH 8; bromobenzene - mula sa dilaw na jari pH 4.0 hanggang asul sa pH 5.6; phenolphthalein - mula sa walang kulay sa pH 8.2 hanggang purple sa pH 10.0, atbp.
Wala sa mga tagapagpahiwatig ang gumagana sa buong sukat ng pH mula 0 hanggang 14. Gayunpaman, sa pagsasanay sa pagpapanumbalik, hindi kinakailangan upang matukoy ang mataas na konsentrasyon ng mga acid o alkalis. Kadalasan mayroong mga deviations ng 1 - 1.5 pH units mula sa neutral sa parehong direksyon.
Upang matukoy ang reaksyon ng kapaligiran sa pagsasanay sa pagpapanumbalik, ang isang halo ng iba't ibang mga tagapagpahiwatig ay ginagamit, pinili sa paraang minarkahan nito ang pinakamaliit na mga paglihis mula sa neutralidad. Ang timpla na ito ay tinatawag na "universal indicator".
Ang pangkalahatang tagapagpahiwatig ay isang malinaw na orange na likido. Sa isang bahagyang pagbabago sa daluyan patungo sa alkalinity, ang solusyon sa tagapagpahiwatig ay nakakakuha ng isang maberde na tint, na may pagtaas sa alkalinity - asul. Kung mas malaki ang alkalinity ng test liquid, mas matindi ang asul na kulay.
Sa isang bahagyang pagbabago sa kapaligiran patungo sa kaasiman, ang solusyon ng unibersal na tagapagpahiwatig ay nagiging kulay-rosas, na may pagtaas sa kaasiman - pula /carmine o mottled hue/.
Ang mga pagbabago sa reaksyon ng kapaligiran sa mga pagpipinta ay nangyayari bilang resulta ng kanilang pinsala sa pamamagitan ng amag; madalas may mga pagbabago sa mga lugar kung saan ang mga label ay idinidikit na may alkaline glue /casein, opisina, atbp./.
Para sa pagsusuri, kailangan mong magkaroon, bilang karagdagan sa unibersal na tagapagpahiwatig, dalisay na tubig, malinis na puting filter na papel at isang baso na pamalo.
Pag-unlad ng pagsusuri
Ang isang patak ng distilled water ay inilapat sa filter na papel at pinapayagang magbabad. Ang pangalawang patak ay inilapat sa tabi ng patak na ito at inilapat sa lugar ng pagsubok. Para sa mas mahusay na pakikipag-ugnay, ang papel na may pangalawang patak sa itaas ay kuskusin ng isang istante ng salamin. Pagkatapos, ang isang patak ng unibersal na tagapagpahiwatig ay inilapat sa filter na papel sa mga lugar ng mga patak ng tubig. Ang unang patak ng tubig ay nagsisilbing kontrol, na may kulay kung saan ang patak na nabasa sa solusyon mula sa lugar ng pagsubok ay inihambing. Ang pagkakaiba sa kulay na may control drop ay nagpapahiwatig ng pagbabago - isang paglihis ng daluyan mula sa neutral.
NEUTRALISATION NG ALKALINE ENVIRONMENT
Ang ginagamot na lugar ay moistened na may 2% aqueous solution ng acetic o citric acid. Upang gawin ito, i-wind ang isang maliit na halaga ng cotton wool sa paligid ng mga sipit, basain ito sa isang acid solution, pigain ito at ilapat ito sa ipinahiwatig na lugar.
reaksyon siguraduhing suriin pangkalahatang tagapagpahiwatig!
Ang proseso ay ipinagpatuloy hanggang ang buong lugar ay ganap na neutralisahin.
Pagkatapos ng isang linggo, suriin ang kapaligiran ay dapat na paulit-ulit.
ACID NEUTRALISATION
Ang lugar na gagamutin ay moistened sa isang 2% aqueous solution ng ammonium hydroxide /ammonia/. Ang pamamaraan para sa pagsasagawa ng neutralisasyon ay pareho sa kaso ng isang alkaline na daluyan.
Ang pagsusuri sa media ay dapat na ulitin pagkatapos ng isang linggo.
BABALA: Ang proseso ng neutralisasyon ay nangangailangan ng mahusay na pangangalaga, dahil ang labis na paggamot ay maaaring humantong sa labis na pag-aasido o labis na alkalinasyon ng ginagamot na lugar. Bilang karagdagan, ang tubig sa mga solusyon ay maaaring maging sanhi ng pag-urong ng canvas.
Ang hydrolysis ay ang pakikipag-ugnayan ng mga sangkap sa tubig, bilang isang resulta kung saan nagbabago ang daluyan ng solusyon.
Ang mga cation at anion ng mahinang electrolyte ay nagagawang makipag-ugnayan sa tubig upang bumuo ng mga matatag na low-dissociation compound o ion, bilang resulta kung saan nagbabago ang medium ng solusyon. Ang mga formula ng tubig sa mga equation ng hydrolysis ay karaniwang nakasulat bilang H-OH. Kapag tumutugon sa tubig, inaalis ng mga cation ng mahinang base ang hydroxyl ion mula sa tubig, at ang labis na H + ay nabuo sa solusyon. Ang solusyon ay nagiging acidic. Ang mga anion ng mahina na acid ay umaakit sa H + mula sa tubig, at ang reaksyon ng daluyan ay nagiging alkalina.
Sa inorganic na kimika, kadalasan ang isa ay kailangang harapin ang hydrolysis ng mga asin, i.e. sa pakikipag-ugnayan ng palitan ng mga ion ng asin sa mga molekula ng tubig sa proseso ng kanilang pagkatunaw. Mayroong 4 na variant ng hydrolysis.
1. Ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang malakas na base at isang malakas na acid.
Ang nasabing asin ay halos hindi napapailalim sa hydrolysis. Kasabay nito, ang balanse ng dissociation ng tubig sa pagkakaroon ng mga ion ng asin ay halos hindi nabalisa, samakatuwid pH = 7, ang daluyan ay neutral.
Na + + H 2 O Cl - + H 2 O
2. Kung ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang cation ng isang malakas na base at isang anion ng isang mahina acid, pagkatapos ay ang hydrolysis ay nangyayari sa anion.
Na 2 CO 3 + HOH \(\leftrightarrow\) NaHCO 3 + NaOH
Dahil ang mga OH - ions ay naipon sa solusyon, ang medium ay alkaline, pH> 7.
3. Kung ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang cation ng isang mahinang base at isang anion ng isang malakas na acid, pagkatapos ay ang hydrolysis ay nagpapatuloy kasama ang cation.
Cu 2+ + HOH \(\leftrightarrow\) CuOH + + H +
СuCl 2 + HOH \(\leftrightarrow\) CuOHCl + HCl
Dahil ang mga H + ions ay naipon sa solusyon, ang medium ay acidic, pH<7.
4. Ang isang asin na nabuo sa pamamagitan ng isang cation ng isang mahinang base at isang anion ng isang mahinang acid ay sumasailalim sa hydrolysis kapwa sa cation at sa anion.
CH 3 COONH 4 + HOH \(\leftrightarrow\) NH 4 OH + CH 3 COOH
CH 3 COO - + + HOH \(\leftrightarrow\) NH 4 OH + CH 3 COOH
Ang mga solusyon ng naturang mga asing-gamot ay may bahagyang acidic o bahagyang alkaline na kapaligiran, i.e. ang pH value ay malapit sa 7. Ang reaksyon ng medium ay depende sa ratio ng acid at base dissociation constants. Ang hydrolysis ng mga asing-gamot na nabuo ng napakahina na mga acid at base ay halos hindi maibabalik. Ang mga ito ay pangunahing mga sulfide at carbonate ng aluminyo, kromo, at bakal.
Al 2 S 3 + 3HOH \(\leftrightarrow\) 2Al(OH) 3 + 3H 2 S
Kapag tinutukoy ang daluyan ng isang solusyon sa asin, dapat itong isaalang-alang na ang daluyan ng solusyon ay tinutukoy ng malakas na bahagi. Kung ang asin ay nabuo sa pamamagitan ng isang acid na isang malakas na electrolyte, kung gayon ang daluyan ng solusyon ay acidic. Kung ang base ay isang malakas na electrolyte, kung gayon ito ay alkalina.
Halimbawa. Ang solusyon ay may alkaline na kapaligiran
1) Pb(NO 3) 2 ; 2) Na 2 CO 3 ; 3) NaCl; 4) NaNO 3
1) Pb (NO 3) 2 lead (II) nitrate. Ang asin ay binubuo ng mahinang base at malakas na asido, ay nangangahulugang medium ng solusyon maasim.
2) Na 2 CO 3 sodium carbonate. Nabuo ang asin matibay na base at isang mahinang acid, pagkatapos ay ang medium ng solusyon alkalina.
3) NaCl; 4) NaNO 3 Ang mga asin ay nabuo sa pamamagitan ng malakas na base na NaOH at ang malakas na acid na HCl at HNO 3 . Ang medium ng solusyon ay neutral.
Tamang sagot 2) Na2CO3
Ang isang indicator na papel ay inilubog sa mga solusyon sa asin. Sa mga solusyon sa NaCl at NaNO 3, hindi ito nagbago ng kulay, na nangangahulugang medium ng solusyon neutral. Sa isang solusyon ng Pb (NO 3) 2 ay naging pula, ang medium na solusyon maasim. Sa isang solusyon ng Na 2 CO 3 naging asul, ang medium na solusyon alkalina.
Hydrolysis ng asin. Kapaligiran ng mga may tubig na solusyon: acidic, neutral, alkaline
Ayon sa teorya ng electrolytic dissociation, sa isang may tubig na solusyon, ang mga solute na particle ay nakikipag-ugnayan sa mga molekula ng tubig. Ang ganitong pakikipag-ugnayan ay maaaring humantong sa isang reaksyon ng hydrolysis (mula sa Griyego. hydro- tubig, lysis pagkawatak-watak, pagkabulok).
Ang hydrolysis ay isang reaksyon ng metabolic decomposition ng isang substance sa pamamagitan ng tubig.
Ang iba't ibang mga sangkap ay sumasailalim sa hydrolysis: inorganic - salts, carbide at hydrides ng mga metal, non-metal halides; organic - haloalkanes, ester at taba, carbohydrates, protina, polynucleotides.
Ang mga may tubig na solusyon ng mga asin ay may iba't ibang mga halaga ng pH at iba't ibang uri ng media - acidic ($pH 7$), neutral ($pH = 7$). Ito ay dahil sa ang katunayan na ang mga asin sa may tubig na mga solusyon ay maaaring sumailalim sa hydrolysis.
Ang kakanyahan ng hydrolysis ay nabawasan sa palitan ng kemikal na pakikipag-ugnayan ng mga salt cation o anion na may mga molekula ng tubig. Bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, nabuo ang isang low-dissociating compound (mahinang electrolyte). At sa isang may tubig na solusyon ng asin, lumalabas ang labis na libreng $H^(+)$ o $OH^(-)$, at ang solusyon ng asin ay nagiging acidic o alkaline, ayon sa pagkakabanggit.
Pag-uuri ng asin
Ang anumang asin ay maaaring isipin bilang produkto ng pakikipag-ugnayan ng isang base sa isang acid. Halimbawa, ang asin na $KClO$ ay nabuo ng malakas na base na $KOH$ at ang mahinang acid na $HClO$.
Depende sa lakas ng base at acid, maaaring makilala ang apat na uri ng mga asing-gamot.
Isaalang-alang ang pag-uugali ng mga asin ng iba't ibang uri sa solusyon.
1. Mga asin na nabuo sa pamamagitan ng isang malakas na base at isang mahinang acid.
Halimbawa, ang potassium cyanide salt $KCN$ ay nabuo ng malakas na base na $KOH$ at ang mahinang acid na $HCN$:
$(KOH)↙(\text"strong monoacid base")←KCN→(HCN)↙(\text"mahinang monoacid acid")$
1) isang bahagyang nababaligtad na dissociation ng mga molekula ng tubig (isang napakahina na amphoteric electrolyte), na maaaring isulat sa isang pinasimpleng paraan gamit ang equation
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-);$
$KCN=K^(+)+CN^(-)$
Ang $H^(+)$ at $CN^(-)$ ion na nabuo sa panahon ng mga prosesong ito ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa, na nagbubuklod sa mahinang electrolyte molecule - hydrocyanic acid $HCN$, habang ang hydroxide - ang $OH^(-)$ Ang ion ay nananatili sa solusyon, kaya ginagawa itong alkalina. Nagaganap ang hydrolysis sa $CN^(-)$ anion.
Isinulat namin ang buong ionic equation ng patuloy na proseso (hydrolysis):
$K^(+)+CN^(-)+H_2O(⇄)↖(←)HCN+K^(+)+OH^(-).$
Ang prosesong ito ay nababaligtad, at ang kemikal na balanse ay inilipat sa kaliwa (sa direksyon ng pagbuo ng mga panimulang sangkap), dahil ang tubig ay isang mas mahinang electrolyte kaysa sa hydrocyanic acid $HCN$.
$CN^(-)+H_2O⇄HCN+OH^(-).$
Ang equation ay nagpapakita na:
a) mayroong mga libreng hydroxide ions na $OH^(-)$ sa solusyon, at ang kanilang konsentrasyon ay mas malaki kaysa sa purong tubig, kaya ang solusyon sa asin na $KCN$ ay may alkalina na kapaligiran($pH > 7$);
b) Ang mga $CN^(-)$ ion ay lumahok sa reaksyon sa tubig, kung saan sinasabi nila na mayroon anion hydrolysis. Ang iba pang mga halimbawa ng mga anion na tumutugon sa tubig ay:
Isaalang-alang ang hydrolysis ng sodium carbonate $Na_2CO_3$.
$(NaOH)↙(\text"strong monoacid base")←Na_2CO_3→(H_2CO_3)↙(\text"weak dibasic acid")$
Ang asin ay na-hydrolyzed sa $CO_3^(2-)$ anion.
$2Na^(+)+CO_3^(2-)+H_2O(⇄)↖(←)HCO_3^(-)+2Na^(+)+OH^(-).$
$CO_2^(2-)+H_2O⇄HCO_3^(-)+OH^(-).$
Mga produktong hydrolysis - acid na asin$NaHCO_3$ at sodium hydroxide $NaOH$.
Ang kapaligiran ng isang may tubig na solusyon ng sodium carbonate ay alkaline ($pH > 7$), dahil ang konsentrasyon ng $OH^(-)$ ion ay tumataas sa solusyon. Ang acid salt na $NaHCO_3$ ay maaari ding sumailalim sa hydrolysis, na nagpapatuloy sa napakaliit na lawak, at maaari itong mapabayaan.
Upang ibuod ang iyong natutunan tungkol sa anion hydrolysis:
a) sa anion ng asin, bilang isang patakaran, sila ay nag-hydrolyze nang baligtad;
b) ang ekwilibriyo ng kemikal sa gayong mga reaksyon ay malakas na inilipat sa kaliwa;
c) ang reaksyon ng daluyan sa mga solusyon ng mga katulad na asing-gamot ay alkalina ($рН > 7$);
d) sa panahon ng hydrolysis ng mga asing-gamot na nabuo ng mahina na polybasic acid, ang mga acidic na asing-gamot ay nakuha.
2. Ang mga asin ay nabuo mula sa isang malakas na acid at isang mahinang base.
Isaalang-alang ang hydrolysis ng ammonium chloride $NH_4Cl$.
$(NH_3 H_2O)↙(\text"mahinang monoacid base")←NH_4Cl→(HCl)↙(\text"strong monobasic acid")$
Dalawang proseso ang nagaganap sa isang may tubig na solusyon ng asin:
1) isang bahagyang nababaligtad na dissociation ng mga molekula ng tubig (isang napakahina na amphoteric electrolyte), na maaaring isulat sa isang pinasimple na paraan gamit ang equation:
$H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+OH^(-)$
2) kumpletong paghihiwalay ng asin (malakas na electrolyte):
$NH_4Cl=NH_4^(+)+Cl^(-)$
Ang nagreresultang $OH^(-)$ at $NH_4^(+)$ ion ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa upang makakuha ng $NH_3 H_2O$ (mahinang electrolyte), habang ang $H^(+)$ ion ay nananatili sa solusyon, na nagiging sanhi ng karamihan sa acidic na kapaligiran nito.
Buong ionic hydrolysis equation:
$NH_4^(+)+Cl^(-)+H_2O(⇄)↖(←)H^(+)+Cl^(-)NH_3 H_2O$
Ang proseso ay nababaligtad, ang kemikal na balanse ay inilipat patungo sa pagbuo ng mga panimulang sangkap, dahil tubig $Н_2О$ ay isang mas mahinang electrolyte kaysa sa ammonia hydrate $NH_3·H_2O$.
Pinaikling ionic hydrolysis equation:
$NH_4^(+)+H_2O⇄H^(+)+NH_3 H_2O.$
Ang equation ay nagpapakita na:
a) mayroong mga libreng hydrogen ions $H^(+)$ sa solusyon, at ang kanilang konsentrasyon ay mas malaki kaysa sa purong tubig, kaya ang solusyon sa asin ay may acid na kapaligiran($pH
b) ammonium cations $NH_4^(+)$ lumahok sa reaksyon sa tubig; kaso sinasabi nila na darating hydrolysis ng kation.
Ang mga multicharged cation ay maaari ding lumahok sa reaksyon sa tubig: dalawang putok$M^(2+)$ (halimbawa, $Ni^(2+), Cu^(2+), Zn^(2+)…$), maliban sa alkaline earth metal cation, tatlong putok$M^(3+)$ (halimbawa, $Fe^(3+), Al^(3+), Cr^(3+)...$).
Isaalang-alang natin ang hydrolysis ng nickel nitrate $Ni(NO_3)_2$.
$(Ni(OH)_2)↙(\text"mahinang diacid base")←Ni(NO_3)_2→(HNO_3)↙(\text"strong monobasic acid")$
Ang asin ay na-hydrolyzed sa $Ni^(2+)$ cation.
Buong ionic hydrolysis equation:
$Ni^(2+)+2NO_3^(-)+H_2O(⇄)↖(←)NiOH^(+)+2NO_3^(-)+H^(+)$
Pinaikling ionic hydrolysis equation:
$Ni^(2+)+H_2O⇄NiOH^(+)+H^(+).$
Mga produktong hydrolysis - pangunahing asin$NiOHNO_3$ at nitric acid $HNO_3$.
Ang daluyan ng isang may tubig na solusyon ng nickel nitrate ay acidic ($ pH
Ang hydrolysis ng $NiOHNO_3$ na asin ay nagpapatuloy sa mas mababang antas at maaaring mapabayaan.
Upang ibuod ang iyong natutunan tungkol sa cation hydrolysis:
a) sa pamamagitan ng cation ng asin, bilang isang panuntunan, sila ay hydrolyzed reversibly;
b) ang chemical equilibrium ng mga reaksyon ay malakas na inilipat sa kaliwa;
c) ang reaksyon ng daluyan sa mga solusyon ng naturang mga asing-gamot ay acidic ($ pH
d) sa panahon ng hydrolysis ng mga asing-gamot na nabuo ng mahinang polyacid base, ang mga pangunahing asin ay nakuha.
3. Ang mga asin ay nabuo mula sa mahinang base at mahinang acid.
Malinaw na malinaw na sa iyo na ang mga naturang asin ay sumasailalim sa hydrolysis kapwa sa kasyon at sa anion.
Ang mahinang base cation ay nagbubuklod ng $OH^(-)$ ion mula sa mga molekula ng tubig, na bumubuo mahinang base; anion ng mahinang acid ay nagbubuklod ng $H^(+)$ ion mula sa mga molekula ng tubig, na bumubuo mahinang asido. Ang reaksyon ng mga solusyon ng mga asing-gamot na ito ay maaaring neutral, bahagyang acidic o bahagyang alkalina. Depende ito sa mga constant ng dissociation ng dalawang mahinang electrolytes - isang acid at isang base, na nabuo bilang isang resulta ng hydrolysis.
Halimbawa, isaalang-alang ang hydrolysis ng dalawang salts: ammonium acetate $NH_4(CH_3COO)$ at ammonium formate $NH_4(HCOO)$:
1) $(NH_3 H_2O)↙(\text"mahinang monoacid base")←NH_4(CH_3COO)→(CH_3COOH)↙(\text"strong monobasic acid");$
2) $(NH_3 H_2O)↙(\text"mahinang monoacid base")←NH_4(HCOO)→(HCOOH)↙(\text"mahinang monobasic acid").$
Sa may tubig na mga solusyon ng mga asing-gamot na ito, ang mga mahihinang base cation na $NH_4^(+)$ ay nakikipag-ugnayan sa mga hydroxide ions $OH^(-)$ (tandaan na ang tubig ay naghihiwalay ng $H_2O⇄H^(+)+OH^(-)$), at anion mahina acids $CH_3COO^(-)$ at $HCOO^(-)$ nakikipag-ugnayan sa $Н^(+)$ kasyon upang bumuo ng mga molecule ng mahina acids — acetic $CH_3COOH$ at formic $HCOOH$.
Isulat natin ang mga ionic equation ng hydrolysis:
1) $CH_3COO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄CH_3COOH+NH_3 H_2O;$
2) $HCOO^(-)+NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCOOH.$
Sa mga kasong ito, ang hydrolysis ay nababaligtad din, ngunit ang ekwilibriyo ay inililipat patungo sa pagbuo ng mga produktong hydrolysis—dalawang mahinang electrolyte.
Sa unang kaso, ang medium ng solusyon ay neutral ($рН = 7$), dahil $K_D(CH_3COOH)=K+D(NH_3 H_2O)=1.8 10^(-5)$. Sa pangalawang kaso, ang medium ng solusyon ay mahina acidic ($pH
Tulad ng napansin mo na, ang hydrolysis ng karamihan sa mga asing-gamot ay isang reversible na proseso. Sa isang estado ng chemical equilibrium, bahagi lamang ng asin ang na-hydrolyzed. Gayunpaman, ang ilang mga asin ay ganap na nabubulok ng tubig, i.e. ang kanilang hydrolysis ay isang hindi maibabalik na proseso.
Sa talahanayan na "Solubility ng mga acid, base at salts sa tubig" makikita mo ang isang tala: "decompose sa aquatic environment" - nangangahulugan ito na ang mga naturang salts ay sumasailalim sa hindi maibabalik na hydrolysis. Halimbawa, ang aluminum sulfide na $Al_2S_3$ sa tubig ay sumasailalim sa hindi maibabalik na hydrolysis, dahil ang $H^(+)$ ion na lumilitaw sa panahon ng hydrolysis sa cation ay nakatali ng $OH^(-)$ ion na nabuo sa panahon ng hydrolysis sa anion. Pinahuhusay nito ang hydrolysis at humahantong sa pagbuo ng hindi matutunaw na aluminum hydroxide at hydrogen sulfide gas:
$Al_2S_3+6H_2O=2Al(OH)_3↓+3H_2S$
Samakatuwid, ang aluminum sulfide $Al_2S_3$ ay hindi maaaring makuha sa pamamagitan ng exchange reaction sa pagitan ng aqueous solution ng dalawang salts, halimbawa aluminum chloride $AlCl_3$ at sodium sulfide $Na_2S$.
Ang iba pang mga kaso ng hindi maibabalik na hydrolysis ay posible rin, hindi sila mahirap hulaan, dahil para sa hindi maibabalik na proseso ay kinakailangan na hindi bababa sa isa sa mga produkto ng hydrolysis ang umalis sa reaction sphere.
Upang ibuod ang iyong natutunan tungkol sa parehong cation at anion hydrolysis:
a) kung ang mga asin ay na-hydrolyzed pareho sa pamamagitan ng cation at anion nang baligtad, kung gayon ang ekwilibriyo ng kemikal sa mga reaksyon ng hydrolysis ay inilipat sa kanan;
b) ang reaksyon ng daluyan ay alinman sa neutral, o bahagyang acidic, o bahagyang alkalina, na nakasalalay sa ratio ng mga constant ng dissociation ng nabuo na base at acid;
c) ang mga asin ay maaaring ma-hydrolyzed ng parehong cation at anion nang hindi maibabalik kung ang isa man lang sa mga produktong hydrolysis ay umalis sa reaction sphere.
4. Ang mga asin na nabuo sa pamamagitan ng isang malakas na base at isang malakas na acid ay hindi sumasailalim sa hydrolysis.
Malinaw na ikaw mismo ang dumating sa konklusyong ito.
Isaalang-alang ang pag-uugali ng $KCl$ sa potassium chloride solution.
$(KOH)↙(\text"strong monoacid base")←KCl→(HCl)↙(\text"strong monobasic acid").$
Ang asin sa isang may tubig na solusyon ay naghihiwalay sa mga ion ($KCl=K^(+)+Cl^(-)$), ngunit kapag nakikipag-ugnayan sa tubig, hindi mabubuo ang mahinang electrolyte. Ang medium ng solusyon ay neutral ($рН=7$), dahil ang mga konsentrasyon ng $H^(+)$ at $OH^(-)$ ion sa solusyon ay pantay, tulad ng sa purong tubig.
Ang iba pang mga halimbawa ng naturang mga asin ay maaaring alkali metal halides, nitrates, perchlorates, sulfates, chromates at dichromates, alkaline earth metal halides (maliban sa fluoride), nitrates at perchlorates.
Dapat ding tandaan na ang reversible hydrolysis reaction ay ganap na napapailalim sa prinsipyo ng Le Chatelier. Kaya ang hydrolysis ng asin ay maaaring mapahusay(at kahit gawin itong hindi maibabalik) sa mga sumusunod na paraan:
a) magdagdag ng tubig (bawasan ang konsentrasyon);
b) init ang solusyon, kaya tumataas ang endothermic dissociation ng tubig:
$H_2O⇄H^(+)+OH^(-)-57$ kJ,
na nangangahulugan na ang halaga ng $H^(+)$ at $OH^(-)$, na kinakailangan para sa salt hydrolysis, ay tumataas;
c) itali ang isa sa mga produkto ng hydrolysis sa isang bahagyang natutunaw na tambalan o alisin ang isa sa mga produkto sa bahagi ng gas; halimbawa, ang hydrolysis ng ammonium cyanide $NH_4CN$ ay mapapahusay nang husto sa pamamagitan ng decomposition ng ammonia hydrate sa pagbuo ng ammonia $NH_3$ at tubig $H_2O$:
$NH_4^(+)+CN^(-)+H_2O⇄NH_3 H_2O+HCN.$
$NH_3()↖(⇄)H_2$
Hydrolysis ng asin
Alamat:
Maaaring pigilan ang hydrolysis (makabuluhang nabawasan ang dami ng asin na sumasailalim sa hydrolysis) sa pamamagitan ng pagpapatuloy ng mga sumusunod:
a) dagdagan ang konsentrasyon ng solute;
b) palamig ang solusyon (upang pahinain ang hydrolysis, ang mga solusyon sa asin ay dapat na nakaimbak na puro at sa mababang temperatura);
c) ipasok ang isa sa mga produkto ng hydrolysis sa solusyon; halimbawa, acidify ang solusyon kung acidic ang medium nito bilang resulta ng hydrolysis, o alkalinize kung alkaline.
Kahalagahan ng hydrolysis
Ang hydrolysis ng asin ay may parehong praktikal at biological na kahalagahan. Mula noong sinaunang panahon, ang abo ay ginagamit bilang isang detergent. Ang abo ay naglalaman ng potassium carbonate $K_2CO_3$, na na-hydrolyzed bilang isang anion sa tubig, ang may tubig na solusyon ay nagiging sabon dahil sa $OH^(-)$ na mga ion na nabuo sa panahon ng hydrolysis.
Sa kasalukuyan, gumagamit kami ng sabon, mga pulbos na panghugas at iba pang mga detergent sa pang-araw-araw na buhay. Ang pangunahing bahagi ng sabon ay sodium at potassium salts ng mas mataas na fatty carboxylic acids: stearates, palmitates, na hydrolyzed.
Ang hydrolysis ng sodium stearate $C_(17)H_(35)COONa$ ay ipinahayag ng sumusunod na ionic equation:
$C_(17)H_(35)COO^(-)+H_2O⇄C_(17)H_(35)COOH+OH^(-)$,
mga. ang solusyon ay bahagyang alkalina.
Sa komposisyon ng mga washing powder at iba pang mga detergent, ang mga asing-gamot ng mga inorganic acid (phosphates, carbonates) ay espesyal na ipinakilala, na nagpapahusay sa epekto ng paghuhugas sa pamamagitan ng pagtaas ng pH ng daluyan.
Ang mga asin na lumikha ng kinakailangang alkaline na kapaligiran ng solusyon ay nakapaloob sa photographic developer. Ito ay sodium carbonate $Na_2CO_3$, potassium carbonate $K_2CO_3$, borax $Na_2B_4O_7$ at iba pang mga salt na na-hydrolyzed ng anion.
Kung ang kaasiman ng lupa ay hindi sapat, ang mga halaman ay bumuo ng isang sakit - chlorosis. Ang mga palatandaan nito ay ang pagdidilaw o pagpaputi ng mga dahon, lag sa paglaki at pag-unlad. Kung $pH_(lupa) > 7.5$, pagkatapos ay idinagdag dito ang ammonium sulfate $(NH_4)_2SO_4$ na pataba, na tumutulong sa pagtaas ng kaasiman dahil sa hydrolysis ng cation na dumadaan sa lupa:
$NH_4^(+)+H_2O⇄NH_3 H_2O$
Ang biological na papel ng hydrolysis ng ilang mga asing-gamot na bumubuo sa ating katawan ay napakahalaga. Halimbawa, ang komposisyon ng dugo ay kinabibilangan ng bikarbonate at sodium hydrogen phosphate salts. Ang kanilang tungkulin ay upang mapanatili ang isang tiyak na reaksyon ng kapaligiran. Nangyayari ito dahil sa isang pagbabago sa ekwilibriyo ng mga proseso ng hydrolysis:
$HCO_3^(-)+H_2O⇄H_2CO_3+OH^(-)$
$HPO_4^(2-)+H_2O⇄H_2PO_4^(-)+OH^(-)$
Kung mayroong labis na $H^(+)$ ion sa dugo, nagbubuklod sila sa mga hydroxide ions na $OH^(-)$, at ang ekwilibriyo ay lumilipat sa kanan. Sa labis na $OH^(-)$ hydroxide ions, ang equilibrium ay lumilipat sa kaliwa. Dahil dito, bahagyang nagbabago ang kaasiman ng dugo ng isang malusog na tao.
Isa pang halimbawa: ang laway ng tao ay naglalaman ng $HPO_4^(2-)$ ions. Salamat sa kanila, ang isang tiyak na kapaligiran ay pinananatili sa oral cavity ($рН=7-7.5$).
