Tuzlar gidrolizi

Tuzlar gidrolizi

TUZLAR GIDROLIZI.
Gidroliz – lotin tilidan tarjima qilinsa “gidro” - suv “lizis” – parchalash, ya’ni “suv yordamida parchalash” ma’nosini berib, fan tili bilan aytganda moddalarning suv bilan reaksiyasi natijasida suvda kam eriydigan yoki kam dissotsilanadigan moddalar hosil bo’lish hodisasidir. Demak, gidroliz jarayonida doimo suv qatnashadi va odatda katta molekulalar kichik bo’laklarga parchalanishi bilan kechadi. Gidroliz g’oyat muhim kimyoviy jarayonlardan hisoblanadi. Masalan: ovqat pishirish va uning oshqozon-ichak traktida hazm qilish – bu gidroliz reaksiyasidir. Gidrolizlanadigan moddalarni biz shartli ravishda organik va noorganik moddalarga ajratamiz
Quyidagi gidroliz reaksiyalarini har bir abituriyent bilishi kerak:
Anorganik moddalar gidrolizi:
1) Aktiv metall gidridlari gidrolizida shu metall gidroksidi va vodorod gazi hosil bo’ladi;

LiH + H₂O → LiOH + H₂

2) Metallarning metallmasli birikmalarining suv bilan ta’sirlashidan metallning gidroksidi metallmasning esa gidiridi hosil bo’ladi;

Ca₃P₂ + 6H₂O → 3Ca(OH)₂ + 2PH₃

3) Metallmas galogenidlari gidrolizidan metallmasning oksidlanish darajasiga mos kislorodli kislota va vodorod galogenid hosil bo’ladi;

PCl₅ + 4H₂O → H₃PO₄ + 5HCl

4) Tuzlar (bugungi mavzumizning asosi) gidrolizidan esa asos va kislotalar hosil bo’ladi;

Al₂S₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 3H₂S

5) Xususiy holatlarda xatto metallmaslar va kislotalarda ham ;

Cl₂ + H₂O → HCl + HClO

HCN + 2H₂O → HCOOH + NH₃

Bular ham gidroliz ekanligiga sabab xlor atomlari va uglerod-azot o’rtasidagi bog’ suv molekulasi ta’sirida uzilmoqda.

Organik moddalar gidrolizi:
1) Murakab efirlar gidrolizidan kislota va spirtlar hosil bo’ladi;

CH₃COOC₂H₅ + H₂O → CH₃COOH + C₂H₅OH

etilatsetat sirka kislota etanol

2) Yog’lar va moylar gidrolizidan glitserin va yog’ kislotalari hosil bo’ladi;

C₃H₅(C₁₇H₃₅COO)₃ +3H₂O → C₃H₅(OH)₃ + 3C₁₇H₃₅COOH

tristearat glitserin stearin kislota

3) Di- va polisaxaridlarning gidrolizi monosaxaridlar hosil bo’ladi;

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

saxaroza glukoza fruktoza

4) Oddiy oqsillar (protein) gidrolizidan faqat aminokislotalar hosil bo’lsa, murakkab oqsillar (proteidlar) gidrolizidan aminokislotalar bi-lan birga boshqa moddalar (uglevod, yog’, metall va b.) hosil bo’ladi;

5) Nuklein kislotalar (polinukleotidlar) gidrolizidan mononukleotidlar hosil boladi. Mononukleotidlar ham o’z navbatida gidrolizlanishdan nukleozid va fosfat kislotasini, keyinchalik nukleozid gidrolizidan azotli asos qoldig’i (purin yoki pirimidin) va uglevod (pentozalar – riboza yoki dezoksiriboza) hosil bo’ladi.

Tuzlar gidrolizi. – kuchli elektrolit bo’lgan tuzning suv ta’sirida kuchsiz elektrolit hosil qilish hodisasi. Biz tuzlarni gidroliz xarakteriga ko’ra shartli ravishda to’rt guruhga ajratamiz:

1) Kuchli asos va kuchli kislotadan hosil bo’lgan tuz (NaCl, K₂SO₄, Ba(NO₃)₂ va h.k.) gidrolizga uchramaydi. Chunki bunday tuzning ionlari suvdan hosil bo’ladigan H⁺ yoki OH^- ionlarini bog’lamaydi va kam dissotsiyalanadigan modda hosil qilmaydi. Masalan;

KNO₃ + H₂O ↔ KOH + HNO₃

K⁺ + NO₃^- + H₂O ↔ K⁺ + OH^- + H⁺ + NO₃^-

Bu jarayonning qisqa ionli tenglamasi; H₂O ↔ H⁺ + OH^-

Ko’rinib turibdiki, tuzning hech bir ioni suv ionlarini bog’lamadi, demak, bunday tuzlar gidrolizlanmaydi. Erimada erkin vodorod va gidroksid ionlari teng bo’lganligi uchun muhit neytral bo’ladi.

2) Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo’lgan tuzlar (masalan; KCN, Na₂CO₃, Ca(NO₂)₂ va h.k.) anioni bo’yicha gidrolizga uchraydi. Sabab, tuzning anioni suvning dissotsiyalanishidan hosil bo’ladigan H⁺ ionlarini bog’laydi va kam dissotsiyalanadigan modda hosil qiladi. Natriy atsetat gidrolizini ko’rib chiqadigan bo’lsak;

CH₃COONa + H₂O ↔ CH₃COOH + NaOH

Uning to’la ionli tenglamasi quyidagicha bo’ladi;

CH₃COO^- + Na⁺ + H₂O ↔ CH₃COOH + Na⁺ + OH^-

Tenglamani qisqartirilgan ko’rinishga keltirsak;

CH₃COO^- + H₂O ↔ CH₃COOH + OH^-

atsetat anioni suvdan hosil bo’lgan vodorod kationini bog’lab, erkin gidroksid ioni ajralishiga sababchi bo’lmoqda, shuning uchun muhit ishqoriy bo’ladi.

3) Kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo’lgan tuzlar (masalan; ZnCl₂, (NH₄)₂SO₄, Cu(NO₃)₂ va h.k.) kationi bo’yicha gidrolizga uchraydi. Sabab, tuzning kationi suvning dissotsiyalanishidan hosil bo’ladigan OH^- ionlarini bog’laydi va kam dissotsiyalanadigan modda hosil qiladi. Misol tariqasida ammoniy xlorid tuzi gidrolizini ko’rib chiqadigan bo’lsak;

NH₄Cl + H₂O ↔ NH₄OH + HCl

Ushbu reaksiyani to’la ionli ko’rinishda yozib olsak;

NH₄⁺ + Cl^- + H₂O ↔ NH₄OH + H⁺ + Cl^-

Tenglamani qisqartirilgan ko’rinishi quyidagicha bo’ladi;

NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₄OH + H⁺

Ammoniy kationi suvdan hosil bo’lgan gidroksid anionini bog’lab, erkin vodorod ioni ajratadi, shuning uchun muhit kislotali bo’ladi.

4) Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil bo’lgan tuzlar (masalan; Cr₂S₃, (NH₄)₂CO₃ va b.) ham kationi, ham anioni bo’yicha gidrolizga uchraydi. Shuning uchun to’liq yoki qaytmas gidroliz deb yuritiladi. Tuzning kationi suvning dissotsiyalanishidan hosil bo’ladigan OH^- ionlarini bog’laydi, anioni esa H⁺ ionlarini bog’lab kam dissotsiyala-nadigan modda hosil qiladi.

Agar ammoniy formiat tuzi gidrolizini ko’rib chiqadigan bo’lsak;

HCOONH₄ + H₂O ↔ NH₄OH + HCOOH

Ushbu reaksiyani to’la ionli ko’rinishda yozib olsak;

HCOO^- + NH₄⁺ + H₂O ↔ NH₄OH + HCOOH

Tenglamani qisqartirilgan ko’rinishi ham yuqoridagi ko’rinishda bo’ladi. Ammoniy kationi suvdan hosil bo’lgan gidroksid anionini bog’laydi, formiat anioni esa vodorod ionini bog’laydi, shuning uchun eritmada erkin vodorod va gidroksid ionlari bo’lmaydi va mu-hit deyarli neytral bo’ladi. Deyarli deyishimizning sababi muhitning kuchsiz kislotali yoki kuchsiz ishqoriy bo’lib qolishiga hosil bo’lgan kuchsiz elektrolitlarning dissotsiyalanish holati sabab bo’ladi.

Gidrolizdagi xususiy holatlar.
1) Suvda yomon eriydigan tuzlar gidrolizga uchramaydi. Masalan; kalsiy karbonat, bariy sulfat… Chunki suv molekulalari bilan ta’sirlashadigan ionlar hosil bo’lmaydi.

2) Ag⁺ va Tl⁺ ionlari suv molekullari bilan ta’sirlashmaydi. Demak, bu ionlarning kuchli kislotalar bilan hosil qilgan tuzlari gidrolizga uchramaydi. Masalan; kumush nitrat, talliy(I) xlorid …

3) Ko’p asosli kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo’lgan tuz gidrolizi bosqichli boradi va albatta birinchi bosqich jarayonning asosini tashkil etadi. Bunda nordon tuz hosil bo’ladi va muhit erkin gidroksid ionlari sababli ishqoriy bo’ladi.

Na₂CO₃ + H₂O ↔ NaHCO₃ + Na⁺ + OH^-

4) Ko’p kislotali kuchsiz asos va kuchli kislota hosil qilgan tuz gidro-lizi ham bosqichli boradi va uning birinchi bosqichida asosli tuz hosil bo’ladi va muhit erkin vodorod kationlari sababli kislotali bo’ladi.

AlCl₃ + H₂O ↔ AlOHCl₂ + H⁺ + Cl^-
Gidroliz jarayoni yaxshi kechishi uchun tuz iloji boricha kuchsizroq asos va kislotadan tuzilgan bo’lishi kerak. Tuz komponentlari qancha kuchsiz bo’lsa, tuz shuncha yaxshi gidroliz bo’ladi.

Masalan; BeCl₂ ham, MgCl₂ ham kationi hisobiga gidrolizga uchraydi. Ulardan berilliy xlorid kuchliroq uchraydi. Chunki unga tegishli bo’lgan Be(OH)₂ magniy gidroksiddan ko’ra kuchsizroq.

Boshqacha qilib aytganda Be⁺² kationi magniy kationidan ko’ra suv bilan yaxshiroq ta’sirlashib, gidroksid ionlarini o’ziga bog’lab oladi.

Asoslarning kuchli yoki kuchsizligi haqida davriy qonuniyatga ko’-ra fikr yuritish mumkin. Lekin kislotalar to’g’risida biroz muammoga duch kelish mumkin. Shuning uchun bir xil kationli turli tuzlar gidro-lizidan savol so’ralganda, albatta kislota kuchini ko’rsatuvchi dissot-siyalanish konstantalari ham berib ketiladi. Sizga ma’lumki, dissotsi-yalanish konstantasi qanchalik kichik bo’lsa, kislota ham shuncha kuchsiz bo’ladi. Demak, dissotsilanish konstantasi qancha kichik bo’lsa, tuz shuncha yaxshi gidrolizlanadi. Ya’ni, kislota qoldig’ining suv bilan ta’sirlashib vodorod kationini o’ziga bog’lab olishi shunchalik oson bo’ladi.

Gidroliz jarayoniga ta’sir etuvchi omillar.
1) Gidrolizni kuchaytiradigan omillar;

- suv qo’shih – tuzni gidrolizini ta’minlovchi agent bu suv, uning miqdori qanchalik ko’p bo’lsa, gidroliz ham shuncha kuchli bo’ladi

- temperaturani oshirish –Chunki temperatura ta’sirida molekulalar haqakati tezlashib xalqimiz tili bilan aytg anda “bo’ladigan ish tezroq bo’ladi”.

- gidroliz muhitiga teskari muhit hosil qiladigan modda qo’shish. Bunda gidroliz jarayonida hosil bo’ladigan H⁺ yoki OH^- ionlari qo’shilgan modda bilan qisman neytrallashib, muhitdan chiqib ketadi va Le Shatelye prinsipiga muvofiq “muvozanatda turgan sistemaga qandaydir omil ta’sir etsa, sistema shu ta’sir kuchi kamayadigan tomonga siljiydi”.

2) Gidrolizni susaytiradigan omillar;

- tuz qo’shih – tuz va suv munosabatida tuzning qo’li baland kela boshlaydi va bu uning parchalanish kamayishiga sababchi bo’ladi

- temperaturani pasaytirish – haroratni kamayishi molekulalar harakatini sekinlashtirib jarayonni sustroq kechishini ta’minlaydi.

- gidroliz muhitiga mos muhit hosil qiladigan modda qo’shish. Bunda gidroliz jarayonida H⁺ yoki OH^- ionlarining hosil bo’lishi qo’shilgan moddadagi xuddi shunday ionlar ta’sirida kamayib ketadi.

Masalan: Natriy atsetat gidrolizini oshirish uchun temperaturani ko’tarish, suv qo’shish yoki HCl, SO₃, Zn(NO₃)₂ kabi kislotali muhit hosil qiladigan moddalar qo’shiladi. Gidroliz jarayonini susaytirish uchun esa temperaturani kamaytirish, CH₃COONa yoki ishqoriy muhit hosil qiladigan KOH, CaO, soda kabi moddalar qo’shiladi.

Masala – 1. 0,1M li 400 g (ρ = 1,25 g/ml) Al₂(SO₄)₃ eritmasidagi barcha ionlarning miqdorlari yig’indisini aniqlang. Gidrolizlanish darajasi 5% ga teng. (suvning dissotsilanishi hisobga olinmasin).

Yechish: Suvga tushgan elektrolit avvolo ionlarga dissotsilanadi.

1) Dastlab eritmaning hajmini, keyinchalik undan foydalanib moddaning miqdorini (mol) aniqlaymiz:

V = m / p = 400 g / 1,25 g/ml = 320 ml = 0,32 litr

n = C ∙ V = 0,1M ∙ 0,32 litr = 0,032 mol Al₂(SO₄)₃

2) Bizga berilgan tuz kuchli elektrolit bo’lganidan uni toliq ionlarga ajralgan deb hisoblaymiz.

Al₂(SO₄)₃ → 2Al⁺³ + 3SO₄^-2

0,032 mol 0,064 mol 0,096 mol

Hosil bo’lgan ionlardan kuchsizi suv molekulalari bilan ta’sirlashadi.

3) Sulfat ionlar o’zgarishga uchramaydi, ya’ni gidrolizlanmaydi. Aluminiy kationlarining 5% i suv molekulalari bilan tasirlashadi:

0,064 mol Al⁺³ → 100%

x mol Al⁺³ → 5%

x = 0,0032 mol Al⁺³ ionlari gidrolizga uchraydi.

4) Uning gidrolizini quyidagicha ifodalaymiz:

Al⁺³ + 3H₂O → Al(OH)₃ + 3H⁺

0,0032 mol Al⁺³ 0,0096 mol H⁺

5) Tuzning dissotsilanishidan hosil bo’lgan sulfat anioni, gidrolizdan ortgan aluminiy va hosil bo’lgan vodorod kationlarini qo’shamiz:

0,096 mol SO₄^-2; 0,0096 mol H⁺; 0,064 – 0,0032 = 0,0608 mol Al⁺³

0,096 + 0,0608 + 0,0096 = 0,1664 mol ionlar.

Javob: 0,1664 mol ionlar

Masala – 2. 200 ml 3M li temir(II)-xlorid eritmasining dissotsiyala-nish darajasi 80%. Eritmadagi Fe⁺² ionlari massasini (g) aniqlang. (gidrolizlanish darajasi 4%).

Yechish: Avvalgi savoldan farqli ravishda ushbu savolda dissotsiyalanish darajasi ham bor.

1) Tuzning miqdorini aniqlaymiz:

n = C ∙ V = 3M ∙ 0,2 litr = 0,6 mol FeCl₂

2) Tuzning ionlarga ajralgan qismini (80%) aniqlaymiz.

0,6 mol tuz → 100%

x mol tuz → 80%

x = 0,48 mol FeCl₂ ionlarga ajralgan

3) Tuzning dissotsilanishidan hosil bo’lgan temir ionlari miqdorini aniqlaymiz:

FeCl₂ → Fe⁺² + 2Cl^-

0,48 mol 0,48 mol

4) Temir kationlarining 4% i suv molekulalari bilan tasirlashadi, demak 96% qismi ion ko’rinishida eritmada qoladi:

0,48 mol Fe⁺² → 100%

x mol Al⁺³ → 96%

x = 0,4608 mol Fe⁺² ionlari eritmada mavjud.

5) Masala shartida kationning massasi so’ralgan:

m = 0,4608 ∙ 56 = 25,8 g Fe⁺²

Javob: 25,8 g Fe⁺²

Testlar.
1. Gidrolizga uchramaydigan kimyoviy birikmalarni aniqlang.

A) tuzlar B) uglevodlar C) efirlar D) asoslar

2. Gidrolizga uchramaydigan tuzlarni aniqlang?

1) osh tuzi 2) kaliy sulfid 3) kaliy nitrit

4) kaliy xlorat 5) natriy atsetat

A) 2,3,5 B) 2 va 3 C) 1 va 4 D) 2,3,4

3. Qaysi tuzlar faqat kationi hisobiga gidrolizga uchraydi?

1. KCN 2. NaF 3. KClO₄ 4. CuSO₄

5. ZnCl₂ 6. FeCl₂ 7. KNO₂

A) 1,2,3 B) 2,3,4

C) 1,2,7 D) 4,5,6

4. Gidrolizga to`liq uchraymaydigan tuzni ko`rsating.

1) aluminiy xlorit 2) aluminiy sulfit

3) aluminiy sulfat 4) aluminiy fosfat

5) aluminiy silikat 6) aluminiy nitrat

A) 1, 6 B) 2, 3 C) 4, 5 D) 3, 6

5. Na₃PO₄ gidrolizlanganda (birinchi bosqich) qanday ion hosil bo’lmaydi?

A) HPO₄^-2 B) H⁺ C) Na⁺ D) OH^-

6. Kuchli asos bilan kuchsiz kislotadan hosil bo`lgan tuz gidrolizga uchraganda, gidrolizda qaysi ion qatnashadi va muhit qanday bo`ladi?

A) tuzning kationi; ishqoriy B) tuzning anioni; muhit kislotali

C) tuzning anioni; muhit ishqoriy D) tuzning kationi; muhit kislotali

7. Qaysi vositalar Na₂S tuzi gidrolizini oshiradi ?

1) suv qo`shish 2) Na<sub>2</sub>S qo`shish

3) temperaturani oshirish 4) temperaturani kamaytirish

5) ishqor qoshish 6) kislota qo`shish

A) 2, 3, 5 B) 2, 4, 6

C) 1, 4, 5 D) 1, 3, 6
8. Ko`p kislotali kuchsiz asosdan va kuchli kislotadan hosil bo`lgan o`rta tuz gidrolizga uchraganda, qanday tuz hosil bo`ladi va muhit qanday bo`ladi?

A) asosli tuz; muhit ishqoriy

B) nordon tuz; muhit kislotali

C) asosli tuz; muhit kislotali

D) nordon tuz; muhit ishqoriy

9. Quyidagi birikmalarning qaysi biri qaytmas gidrolizga uchraydi?

A) FeCl₃

B) NH₄Cl

C) Al₂S₃

D) Ni(ClO₃)₂

10. Quyidagi tuzlardan qaysilari ham kation, ham anion bo’yicha gidrolizga uchraydi?

A) K₂CO₃, KCN, K₂SO₃

B) CaCO₃, CaSO₃, Ca(CH₃COO)₂

C) ZnCl₂, Zn(NO₃)₂, ZnSO₄

D) NH₄F, (NH₄)₂SO₃, CH₃COONH₄
11. Quyidagi kislotalardan qaysilarining ishqorlar bilan hosil qilgan tuzlari gidrolizga uchraydi?

1) sulfit kislota 2) xlorid kislota

3) nitrat kislota 4) sulfat kislota

5) nitrit kislota 6) sirka kislota

A) 2, 4, 6 B) 2, 3, 5

C) 1, 5, 6 D) 1, 3, 6

12. Qaysi tuzning gidrolizi kuchliroq?

A) ZnCl₂

B) Fe(NO₃)₂

C) CuSO₄

D) AlBr₃

“Abituriyent” gazetasi – Mo’ydinov O.