Gidroliz va amfoterlikning analizdagi ahamiyati
II bob. Kuchsiz kislota bilan kuchsiz asosdan hosil bo’lgan tuz
Download 73.57 Kb.
|
GIDROLIZ VA AMFOTERLIKNING ANALIZDAGI AHAMIYATI
|
II bob. Kuchsiz kislota bilan kuchsiz asosdan hosil bo’lgan tuz
2.1. Kimyoviy tuzlar va gidroliz hodisasi Bu holda tuzning anioni ham, kationi ham suv bilan o’zaro ta’sir qiladi. Gidroliz mahsuloti kuchsiz kislota va gidroksi tuz yoki gidroksi tuz kationlaridir. Masalan, ammoniy asetat suvda eriganda quyidagi reaksiya sodir bo’ladi: CH3COONH4 +HOH↔CH3COOH +NH4OH Qisqa ionli ko’rinishda CH3CHOO- + NH4+ +HOH ↔ CH3COOH+NH4OH Shunday qilib, ammoniy asetat gidrolizida sirka kislota molekulalari bilan ammoniy gidroksid molekulalari hosil bo’ladi. Shu holdagi tuzlar eritmasining reakiyasi tegishli kislota va asoslarning nisbiy kuchiga bog’liq bo’lib, neytral, kuchsiz kislotali yoki kuchsiz asosli bo’lishi mumkin. Agar hosil bo’lgan kislota bilan asos juda kuchsiz va buning ustiga uchuvcha yoki oz eruvchan bo’lsa, u vaqtda gidroliz oxirigacha, ya’ni tuzning batamom ajralib ketishigacha borishi mumkin. Bunday hodisa, masalan, suv bilan aluminiy sulfid Al2S3 o’zaro ta’sir qilganda sodir bo’ladi: Al2S3 + 6H2O ↔ 2Al(OH)3 + 3H2S Endi kuchli kislota va kuchli asosdan hosil bo’lgan tuzlarning gidrolizlanish va gidrolizlanmasligini ko’rib chiqaylik. Misol tariqasida, shu holdagi tipik tuz sifatida natriy xloridni olamiz. Natriy xlorid suvda erib natriy va xlor ionlariga dissosialanadi. Yuqorida aytilganidek natriy ionlari suvning gidroksil ionlari bilan birikmaydi. Xuddi shu singari, xlor ionlari ham vodorod ionlari bilan birikmaydi, chunki, xlorid kislota eritmada batamom ionlanadi, vodorod va gidroksil ionlarining eritmadagi konsentratsiyasi xuddi toza suvdagidek bo’lib turaveradi va natriy xlor eritmasi neytral bo’ladi. Shunday qilib, kuchli kislota va kuchli asoslardan hosil bo’lgan tuzlar gidrolizlanmaydi. Ulardan boshqa hamma hollarda gidroliz sodir bo’ladi. Gidroliz prosessi neytrallanish reaksiyasiga teskari reaksiya eknligi yuqorida keltirilgan gidroliz tenglamalaridan ko’rinib turibdi. Buning ma’nosi shuki, tarkibida ekvevalent miqdorda kislota va ishqor bo’lgan eritmalar aralashtirilgan. Reaksiyaning oxirigacha borishi uchun, o’zaro ta’sir etadigan moddalarning ikkalasi ham kuchli elektrolit bo’lishi shart. Basharti kislota yoki asos kuchsiz bo’lsa, ular aralashtirilgandan keyin, eritmada hamisha kislota yoki asosning ionlanmagan molekulalaridan ozroq qoladi va eritmaning reaksiyasi neytral bo’lmaydi. Eritma reaksiyasi asos va kislotaning nisbiy kuchiga bog’lik bo’ladi. Masalan, ammoniy asetatning gidroliz reaksiyasini ko’raylik: CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH CH3COO- + NH4+ + H2O CH3COOH + NH4OH Bu reaksiyada muhit neytral (pH=7), chunki gidroliz natijasida hosil bo’lgan mahsulotlarning dissosilanish konstantalari bir-biriga deyarli teng: KNH4OH =1.79.10-5; KCH3COOH=1.75.10-5 Gidrolizga uchragan tuz molekulalari sonining umumiy erigan tuz molekulalari soniga nisbati tuzning gidroliz darajasi (β) deyiladi. U konsentrasiyaga bog’lik bo’lib suyultirilishi bilan ortadi. Masalan, Na2SO3 ni 0.1 n eritmasining β=4.5, 0.001 n eritmasiniki esa β=34 buladi. Tuzlar suvda eriganda tuz ionlari bilan suv ionlari oz`aro rеaksiyaga kirishadi. Bunday kimyoviy jarayonga tuzlarning gidrolizi dеb yuritiladi. Suv kuchsiz elеktrolit bo`lib dissotsiyalanganda H+ kationi va OH - anionlariga ajraladi. Н 2 О = Н + + ОН - Ko`pgina tuzlar, gologеnlar, kupchilik organik kislotalarning tuzlari, oqsillar suvda eriganda gidrolizlanadi. Biz quyida anorganik tuzlarning gidrolizlanishini elеktrolit dissotsiyalanish nazariyasi asosida ko`rib chiqamiz. Kimyoviy tajribalar shuni ko`rsatadikiba'zi tuzlar suvda eriganda ularning eritmalari ishqoriy muhitni (PH > 7), ba'zilari kislotali (PH < 7) muhitni va ba'zilari esa nеytral muhitni (PH = 7 ) ko`rsatadi. Buning sababi nimada bu tuzlar tarkibida H+ ionlari ham OH - ionlari ham yokku bu savolga javob topish uchun tuzlarning suv bilan o`zaro ta'siri rеaksiyalarini o`rganib chiqaylik. Agar rеaksiyada tuz ionlari bilan suvning vodorod ionlari (OH-) ionlari kontsеntratsiyasi ortib eritma ishqoriy muhitni ko`rsatadi. Agar tuz ionlari suvning OH- ionlari bilan biriksa eritmada H+ ionlari kontsеntratsiyasi ortib eritma kislotali muhitni ko`rsatadi. Ayrim tuzlar suvning ikkala ioni bilan ham rеaksiya kirishadi va natijada eritma nеytral muhitni ko`rsatadi. Ba'zi tuzlar borki suvning ikkala ioni bilan ham rеaksiya kirishmay va umuman gidrolizlanmaydi. Endi har xil tuzlarning gidrolizlanishini misol tariqasida ko`rib chiqaylik. Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizi. Bunday tuzlar anionlararo gidrolizlanadi chunki tuz tarkibidagi anionlari suv tarkibidagi H+ ionlari bilan birikib oladi va eritmada OH- ionlari kontsеntratsiyasi oshib kеtadi va eritma ishqoriy muhitni ko`rsatadi. CH3 COONa -natriy atsеtat NaCN - natriy sianit CH3COONa = CH3COO- + Na+ kuchli elеktrolit ionlarga to`liq dissotsiyalanadi. СН 3 СООNa + Н2 О = СН3 СООН + NаОН molekulyar СН 3 СОО - + Nа + + Н 2 О = СН 3 СООН + Na + + ОН - ionli СН 3 СОО - + Н 2 О = СН 3 СООН + ОН - qisqa ionli tenglamasi РН 7 ishqoriy NaCN + Н 2 О = Na ОН + НСN Na + + CN - + H2O = Na + + ОН - + НCN CN - + Н 2 О = ОН - + НCN РН 7 ishqoriy Dеmak kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanganda ishqoriy muhitni ko`rsatadi. Kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlar kationlararo gidrolizlanadi va eritma kislotali muhitni ko`rsatadi. NH4 Сl yoki СиSO4 NH4 Cl + H2О = NH4ОН + НСl NH+ + Cl- + H2 O = NH4 ОН + Н + Сl- NH+ + Н2О = NH4ОН + Н+ РН 7 kislotali Kuchli kislota va ko`p gidroksidli kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlarning gidrolizi bosqichli bo`ladi CuSO4 tuzi ikki asosli Cu(OH)2 va H2SO4 dan hosil bo`lganligi uchun uning gidrolizi 2 bosqichda boradi. bosqich 2 СиSО 4 + 2 Н 2 О = (СиОН)2 SO 4 + Н2SO 4 2 Си ++ + 2 SO 4 + 2Н 2 О = 2 СиОН - SO 4 -- --+ 2 Н + + SO 4 -- -- 2 Си ++ + 2 Н 2 О = 2 Си ОН - + 2 Н + РН 7 kislotali 2 - Bosqich (СuOН) 2 SO 4 + 2 Н 2 О = 2 Си (ОН) 2 + Н 2 SO 4 2 СиОН + + SO 4 ----+ 2 Н 2 О = 2 Си (ОН) 2 + 2 Н + + SO 4 ---- 2 CиОН + 2 Н 2 O = 2 Cи (ОН) 2 + 2 Н + РН 7kislotali 3. a) Kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanganda, kam dissotsiyalanadigan kislota va asos hosil bo`ladi. Hosil bo`lgan kislota va asosning kuchiga qarab eritmaning muhiti yo kuchsiz kislotali yo kuchsiz ishqoriy bo`ladi. NH4CN + Н2О = NH4OH + HCN NH4+ + CN- + Н2О = NH4OH + HCN К - dissotsiyalanish konstantasi К NH 4 ОН = 1,79 10 - 5 К НСN = 7,9 10 - 10 bo`lganligi uchun eritma kuchsiz ishqoriy muhitni namoyon qiladi. B) Juda kuchsiz kislota va juda kuchsiz asosdan hosil bo`lgan tuzlarning gidrolizi bir tomonlama bo`lib oddiy sharoitdayoq oxirigacha boradi. Bunday gidrolizlanish to`la gidrolizlanish dеyiladi. Сr 2 S 3 + 6 Н 2 О = 2 Сr (ОН) 3 + 3 Н 2 S Agar kuchli asos va kuchisz kislotadan va tеskarisi kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo`lgan tuzlar aralashtirilib gidrolizga uchratilsa, bu gidroliz ham oxirigacha boradi. Bunday gidroliz birgalikda boradigan gidroliz dеyiladi. 2 FeCl 3 + 3 (NH 4 ) 2 S + 6 Н 2 О = 2 Fe (ОН) 3 + 6 NH 4 Cl + 3 H 2 S 2 Fe 3 ++ 6 Cl - + 6 NH4 + + 3 S -+ 6 Н 2 О = 2 Fe (ОН) 3+ 6 NH4 + + 6 Сl + 3 H2S 2 Fe 3+ + 3 S - + 6 Н 2 О = 2 Fe (ОН) 3 + H 2 S Kuchli kislota va kuchli asosdan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanmaydi ular faqat suvda eriydi Suvning OH va H ionlari bilan rеaksiyaga kirishmaydi NaOH va NaCl + H2O = HSl dan hosil bo`lgan Na2SO4 , KCl - tuzlar ham xuddi shunday Bunday tuzlarning gidrolizlanmasligiga sabab uning kationi ham anioni ham suv ionlari bilan bog`lanmaydi va suv molеkulalari bilan suv ionlari o`rtasidagi muvozanat buzilmaydi. H + ionlarining kontsеntratsiyasi OH- ionlarining kontsеntratsiyasi bilan barovar turadi. Umuman eritma muhitining kislotali yoki ishqoriy bo`lishi gidroliz natijasida hosil bo`lgan kislota yoki ishqorning kuchiga bog`lik. Kislota kuchliroq bo`lsa eritma kuchsiz kislotali agar asos kuchliroq bo`lsa, eritma kuchsiz ishqoriy muhitga ega bo`ladi. Agar kislota bilan asosning kuchi bir xil bo`lsa eritma neytral kuchi bo`ladi. (NH4)2S, (NH4)2CO3, Fe(CH3CO2)2 shu tipdagi tuzlardir. Ba'zi hollarda ko`p gidroksidli asos hosil bo`lsa ham gidroliz faqat bitta bosqichda borishi mumkin. Аl 2 (SO 4) 3 Аl 2 (SO 4 ) 3 + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 3 H 2 SO 4 2 Al +++ + 3 SO 4 -- -- + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 6 H + + 3 SO 4 -- -- 2 Al 3+ + 6 H 2 O = 2 Al (OH) 3 + 6 H + РН 7 Bunda hosil bo`ladigan Al(OH)3SO4 alyuminiy gidrosulfat tuzi asosli tuz bo`lishiga qaramay juda kam eriydi va cho`kmaga tushmaydi. Shuning uchun 1- bosqichda bеradi. Bosqichli gidrolizlanish Agar tuz ko`p valеntli kation yoki kup valеntli aniondan iborat bo`lsa gidroliz bosqichli boradi. I Na2CO 3 + Н2О = NaHCO 3 + NaOH 2 Na + + CO 3 -- -- + H 2 O = Na + + HCO 3 - + Na + + OH - CO 3 -- -- + H 2 O = + HCO 3 -- + OH - - РН 7 II NaHCO 3 + H2O = NaOH + H2CO 3 Na + + HCO 3 - -+ H 2 O = Na + + OH - + H 2 CO 3 HCO 3 - + H 2 O = OH - - + H2CO 3 РН 7 Misollar: Quyidagi tuzlarning gidrolizi rеaksiya tеnglamalarini molеkulyar va ionli ko`rinishda yozing. Na 2 SO 4 , К NO 3 , К 2 SO 4, К 2 S , Na 2 S Al (NO 3) 3 , СиСl 2 , ВаS, NaBr Reaksiyada ionlarning zaryadi o`zgarmasa u holda bu reaksiya ion almashinish reaksiyasi deyiladi. Elektrolitlarning eritmalarida sodir bo`ladigan barcha reaksiyalar ionlar orasidagi reaksiyalar hisoblanadi. Ionli reaksiyalar tenglamalari ionli tenglamalar deyiladi. Reaksiyalarning ionli tenglamalarini tuzishda kam dissotsiyalanadigan kam eriydigan gazsimon moddalar molekulyar shaklda yoziladi. Moddalarning yoniga ↑↓ ishora qo`yiladi. To`liq dissotsiyalanadigan kuchli elektrolitlar ion holida yoziladi. Ion bu zaryadlangan zarracha . FeCl3 + 3 NaOH --- Fe(OH)3 + 3 Na Cl Bu raeksiyaning ionli tenglamasidir. Fe3+ +3 Cl + 3Na+ + 3OH - = Fe(OH) 3↓ + 3 Na+ + 3Cl- Fe3+ +3 Cl + 3Na+ + 3OH - = Fe(OH) 3↓ + 3 Na+ + 3Cl- Reksiyaning tenglamasini yakuniy ko`rinishda yozamiz Fe3+ + 3OH -= Fe(OH) 3↓ Barchamizga ma'lumki, tuzlar - metall atomlari va kislota qoldiqlaridan tashkil topgan murakkab moddalar. Ular quyidagilarga bo'linadi: O'rta Asosli Aralash Nordon (kislotali) Qo'sh Kompleks O'rta tuzlar. Dissotsialanganda kation sifatida faqat metall (yoki NH4 + ) ionlarini hoisl qiladi: Na2SO4 = 2Na+ +SO4 2- CaCl2 = Ca2+ + 2Cl Olinishi 1) Metallar va metallmaslar ta'sirlashuvi: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2) Metallning kislota bilan ta'sirlashuvi: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 3) Metallning boshqa kuchsiz metall tuzi bilan ta'sirlashuvi: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 4) Asosli va kislotali oksidlar ta'sirlashuvi: MgO + CO2 = MgCO3 5) Asosli oksidning kislota bilan ta'sirlashuvi: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 6) Asos bilan kislotali oksid ta'sirlashuvi: Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O 7) Asos bilan kislota ta'sirlashuvi: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O 8) Tuzning kislota bilan ta'sirlashuvi: MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2; BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl 9) Asos va tuz eritmalari ta'sirlashuvi: Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4 10) Ikki xil tuz eritmalar ta'sirlashuvi: 3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6NaCl Kimyoviy xossalari 1. Termik parchalanish. CaCO3 = CaO + CO2; 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2; NH4Cl = NH3 + HCl 2. Gidroliz. Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S; FeCl3 + H2O = Fe(OH)Cl2 + HCl 5 Na2S + H2O = NaHS +NaOH 3. Kislotalar, asoslar va boshqa tuzlar bilan almashinish reaksiyalari AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3 ; Fe(NO3)3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaNO3 CaCl2 + Na2SiO3 = CaSiO3 + 2NaCl 2. Kation yoki anion xossasi bo'yicha oksidlanish - qaytarilish reaksiyalari. 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O Asosli tuzlar. Dissotsilanganda metall kationi, gidroksil anioni va kislota qoldig'ini hosil qiladi. Zn(OH)Cl = [Zn(OH)]+ + Cl- = Zn2+ + OH- + ClTegishli asosdagi kislota qoldig'iga to'liq almashinmasligidan olinadigan mahsulot. Olinishi 1. Kuchsiz asos va kuchli kislota asosida olingan tuzlar gidrolizi ZnCl2 + H2O = [Zn(OH)]Cl + HCl 2. Metallar o'rta tuzlari eritmalariga ko'p bo'lmagan miqdordagi ishqor (tomchilab) qo'shish AlCl3 + 2NaOH = [Al(OH)2]Cl + 2NaCl 6 3. Kuchsiz kislotalarning o'rta tuzlar bilan ta'sirlashuvi 2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = [Mg(OH)]2CO3 + CO2 + 4NaCl Kimyoviy xossalari 1. Termik parchalanish [Cu(OH)]2CO3(ManaxHT) = 2CuO + CO2 + H2O 2. Kislota bilan ta'sirlashuv: o'rta tuz hosil bo'lishi. Sn(OH)Cl + HCl = SnCl2 + H2O Aralash tuzlar. Bir kation va ikki xil aniondan tashkil topgan tuzlar: CaOCl2 = Ca2+ + Cl- + OCl Nordon(kislotali) tuzlar. Dissotsilanganda kation sifatida faqat metall (yoki NH4 + ), vodorod ionlarini va kislota qoldi'gi anionlarini hosil qiladi. NaHCO3 = Na+ + HCO3 - = Na+ + H+ + CO3 2- Bular ko'p asosli kislotalarda vodorod atomlarining barchasi metalga almashinmasligidan olinadigan mahsulotdir. Nordon(kislotali) tuzlar Olinishi 1. Asoslarning mo'l kislota bilan ta'sirlashuvi. KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O 2. Asos bilan ortiqcha kislotali oksid bilan ta'sirlashuvi Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2 3. O'rt tuzning kislota bilan ta'sirlashuvi Ca3(PO4)2 + 4 H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2 Kimyoviy xossalari. 1. Termik pacrhalanganda o'rta tuz hosil qiladi. Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O 2. Ishqor bilan ta'sirlashuv. O'rta tuz olinishi. Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 = 2BaCO3 + 2H2O Qo'sh tuzlar. Dissotsilanganda ikki xil metall kationi va bir anion hosil qiladi. KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO4 2- Kompleks tuzlar - murakkab kationlar yoki anionlar saqlaydi. [Ag(NH3)2]Br = [Ag(NH3)2] + + Br - ; Na[Ag(CN)2] = Na+ + [Ag(CN)2] - Tuzilishi K4[Fe(CN)6] Fe - Kompleks hosil qiluvchi (markaziy atom) K4 -Tashqi sfera - Koordinatsion son Fe(CN)6 - Ichki sfera CN - Ligand Odatda katta davrlar metallari (Co, Ni, Pt, Hg, Ag, Cu) markaziy atom sifatida xizmat qiladi; Tipiki ligandalar OH- , CN- , NH3, CO, H2O; ular markaziy atom bilan donorakseptor bog'lanish orqali bog'langan. Bunga kimyoviy bog'lansih va moddalar tuzilishi bobida kengroq to'xtalamiz. Olinishi 1. Tuzlarning ligandalar bilan ta'sirlashuvi: AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl; FeCl3 + 6KCN = K3[Fe(CN)6] + 3KCl Kimyoviy xossalari 1. Oz eriydigan birikmalar hosil bo'lishi bilan komplekslarning buzilishi: 2[Cu(NH3)2]Cl + K2S = CuS + 2KCl + 4NH3 2. Tashqi va ichki sferadagi ligandalarning o'zaro almashinuvi. 7 K2[CoCl4] + 6H2O = [Co(H2O)6]Cl2 + 2KCl Toza suvda vodorod va gidroksid ionlarining konsentratsiyalari teng bo'lib, pH = 7 ga teng. Agar suvda tuz eritilsa, suvning dissotsilanish muvozanati vodorod va gidroksid ionlarining konsentratsiyalari o'zgarishi hisobiga buzilishi mumkin va pH = 7 dan o'zgaradi. pH ning o'zgarishi tuz molekulalarining gidrolizga uchrashini bildiradi. Tuz ionlari bilan suv o'rtasida boradigan va ko'pincha muhitning o'zgarishi bilan boruvchi o'zaro ta'sir reaksiyalari tuzlarning gidrolizi deb ataladi. Gidroliz natij asida tuz ionlari suv ionlari bilan yomon dissotsilanuvchi komplekslar yoki (ion molekulalar) ni hosil qiladi. Agar gidroliz mahsulotlari eruvchan bo'lsa, jarayon qaytar bo'ladi. Gidroliz natijasida ba'zan oson uchuvchan va yomon eruvchi moddalar hosil bo'lishi mumkin. Bu hollarda reaksiya qaytmas bo'lib, oxirigacha boradi. Kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar, kuchsiz kislota va kuchli asosdan hamda kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchraydi. Download 73.57 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|