Найважливіше значення в обмінних процесах зайняття гідроліз солей. Що це таке? Будемо разом шукати відповідь на дане питання. Зупинимося докладніше на особливостях цього хімічної взаємодії в органічної і неорганічної хімії.
Визначення
Вода є одним з найбільш активних речовин. Вона здатна впливати на різні класи сполук органічної і неорганічної природи: ефіри, білки, вуглеводи, солі, жири. Розмірковуючи над тим, що таке гідроліз, необхідно відзначити, що протікає цей процес саме у водному середовищі. В результаті змінюється кислотність розчину в порівнянні з початковим показником.
Що таке гідроліз? У хімії неорганічних сполук найчастіше цей процес пов’язаний з солями, тобто аналізується взаємодія катіонів і аніонів солі з молекулами полярного розчинника (води). Процес супроводжується зміщенням рівноваги електролітичної дисоціації води.
Що таке гідроліз? Це оборотне взаємодія між іонами води і солі, що призводить до зміни рівноваги в розчині між іонами гідроксилу і водню.
Схема протікання
Цей процес — результат поляризаційного взаємної дії у водному розчині іонів солі з їх гідратної оболонкою. Чим подібна взаємодія більше, тим яскравіше відбувається гідроліз.
Катіони в розчині зв’язуються донорно-акцепторними зв’язків з молекулами води. В якості донора виступають атоми кисню, які володіють двома неподеленными електронними парами. Акцептором стає катіон, який володіє вільними атомних орбіталей. Від величини заряду катіона залежить поляризующее вплив його на воду.
Аніони за рахунок водневих зв’язків взаємодіють з водою. При сильному їх впливі можливий повний відрив протона, отже, серед продуктів будуть аніони виду HS‾, НСО3‾.
Оборотність процесу
Розмірковуючи над тим, що таке гідроліз, не можна не відзначити, що це оборотна реакція нейтралізації, що супроводжується виділенням енергії (екзотермічна). Існує декілька варіантів цього процесу, результат яких безпосередньо залежить від складу вихідної солі. Кожен з них розглядається в рамках шкільного курсу хімії.
Варіанти гідролізу солей
Існує кілька варіацій, при яких можна розглянути протікання реакції для солі у водному розчині. Якщо вона утворена сильною кислотою і слабкою основою, в такому випадку серед продуктів буде кислота і основна сіль. Типовим прикладом є хлорид міді (II).
Що таке гідроліз солі, яка утворена слабкою основою і слабкою кислотою? Це незворотній процес, який супроводжується утворенням осаду (нерозчинного підстави) і леткої кислоти. Таким чином, мова йде про повне (за катиону і аніону) гідролізу.
Типовим випадком гідролізу солі цього виду є ацетат амонію (CH3COONH4). Реакцію, що протікає в подібному випадку, можна представити в наступному вигляді:
NH4+ + CH3COO− + НОН = NH4OH + СН3СООН
Серед продуктів необхідно відзначити слабку оцтову кислоту і слабкий гідроксид амонію.
Що таке ступінь гідролізу? В залежності від того, яка сила кислоти і підстави, константа дисоціації приймає різні значення:
-
якщо КД основи більше, ніж у кислоти – середовище лужне;
-
якщо КД підстави менше, ніж у кислоти – кислотне середовище.
Для гідролізу ацетату амонію КД(NH4OH) = 1,8 · 10 – 5; КД(ch 3 cooh) = 1,8 · 10 – 5, тому реакція буде нейтральною.
Повний гідроліз вважають причиною того, що можна приготувати деякі солі у водному розчині. Наприклад, сульфід алюмінію утворюється тільки з простих речовин при нагріванні. Якщо на нього потрапить волога, він розкладається з утворенням гідроксиду алюмінію і сірководню.
Для солей, які утворені сильною кислотою і лугом (розчинним підставою), гідроліз не протікає. Середовище в їх водних розчинах нейтральна, індикатори не змінюють у них своєї первісної забарвлення.
Утворення амінокислот
Спробуємо з’ясувати, що таке гідроліз білків. Ці природні полімери є послідовністю амінокислотних залишків, які об’єднані між собою пептидної (амідній) зв’язком. При кип’ятінні з лугами або кислотами, а також під впливом ферментів відбувається розпад білкових молекул на інші хімічні сполуки, в кінці відбувається перетворення в суміш а-амінокислот.
Гідроліз білків важливий з біологічної точки зору. При попаданні молекул в кишечник і шлунок людини або тварини вони розпадаються на амінокислоти. Вони знову синтезуються в білкові сполуки, які специфічні для конкретного живого організму. Серед продуктів білкового гідролізу виявлені пуринові основи, фосфорна кислота, вуглеводи.
Під їх впливом, наприклад у процесі нагрівання, при струшуванні, дії радіації відбувається руйнування просторової структури, яка характерна для білкової молекули. Денатурація має необоротний або оборотний характер, але первинна структура (послідовність амінокислот) зберігається незмінною.
Особливості жирів
Ці органічні сполуки мають певні особливості. Що таке гідроліз жирів? Під ним мається на увазі реакція гідролітичного розщеплення гліцеридів.
Виділяють наступні варіанти:
-
омилення в ферментативної або сернокислотной середовищі;
-
гідроліз в лужному середовищі;
-
гідрування (перехід з рідкого в твердий жир).
Підіб’ємо підсумки
Гідроліз є процесом, який нерозривно пов’язаний з водним середовищем. В залежності від того, яка саме речовина є вихідним, можуть утворюватися і різні продукти реакції.
