Hidrólise de substâncias orgânicas.  Hidrólise de substâncias orgânicas e inorgânicas

Hidrólise de substâncias orgânicas. Hidrólise de substâncias orgânicas e inorgânicas

A hidrólise é a reação de troca de um sal com água ( solvólise com água ). Nesse caso, a substância original é destruída pela água, com a formação de novas substâncias.

Como a hidrólise é uma reação de troca iônica, força motrizé a formação de um eletrólito fraco (precipitação e/ou evolução de gás). É importante lembrar que a reação de hidrólise é uma reação reversível (na maioria dos casos), mas também há uma hidrólise irreversível (ela prossegue até o final, não haverá substância inicial na solução). A hidrólise é um processo endotérmico (com o aumento da temperatura, a taxa de hidrólise e o rendimento dos produtos da hidrólise aumentam).

Como pode ser visto a partir da definição de que a hidrólise é uma reação de troca, pode-se supor que um grupo OH vai para o metal (+ um possível resíduo ácido se for formado um sal básico (durante a hidrólise de um sal formado por um ácido forte e uma base poliácida fraca)), e ao resíduo ácido há um próton de hidrogênio H + (+ um possível íon metálico e um íon hidrogênio, com a formação de um sal ácido, se um sal formado por um ácido polibásico fraco for hidrolisado )).

Existem 4 tipos de hidrólise:

1. Sal formado por uma base forte e um ácido forte. Como já foi mencionado acima, a hidrólise é uma reação de troca iônica e ocorre apenas no caso da formação de um eletrólito fraco. Como descrito acima, um grupo OH vai para o metal e um próton de hidrogênio H + vai para o resíduo ácido, mas nem uma base forte nem um ácido forte são eletrólitos fracos, portanto a hidrólise em este caso não funciona:

NaCl+HOH≠NaOH+HCl

A reação do meio é quase neutra: pH≈7

2. O sal é formado por uma base fraca e um ácido forte. Como dito acima: um grupo OH vai para o metal e um próton de hidrogênio H + vai para o resíduo ácido. Por exemplo:

NH4Cl+HOH↔NH4OH+HCl

NH 4 + +Cl - +HOH↔NH 4 OH+H + +Cl -

NH 4 + +HOH↔NH 4 OH+H +

Como pode ser visto no exemplo, a hidrólise prossegue ao longo do cátion, a reação do meio é pH ácido < 7.При написании уравнений гидролиза для солей, образованных сильной кислотой и слабым многокислотным основанием, то в правой части следует писать основную соль, так как гидролиз идёт только по первой ступени:

FeCl 2 + HOH ↔ FeOHCl + HCl

Fe 2+ +2Cl - +HOH↔FeO + +H + +2Cl -

Fe 2+ + HOH ↔ FeOH + + H +

3. O sal é formado por um ácido fraco e uma base forte. Como mencionado acima: um grupo OH vai para o metal e um próton de hidrogênio H + vai para o resíduo ácido. Por exemplo:

CH3COONa+HOH↔NaOH+CH3COOH

СH 3 COO - +Na + +HOH↔Na + +CH 3 COOH+OH -

СH 3 COO - +HOH↔+CH 3 COOH+OH -

A hidrólise prossegue ao longo do ânion, a reação do meio é alcalina, pH > 7. Ao escrever as equações para a hidrólise de um sal formado por um ácido polibásico fraco e uma base forte, a formação de um sal ácido deve ser escrita no lado direito, a hidrólise ocorre em 1 passo. Por exemplo:

Na 2 CO 3 + HOH ↔ NaOH + NaHCO 3

2Na + +CO 3 2- +HOH↔HCO 3 - +2Na + +OH -

CO 3 2- +HOH↔HCO 3 - +OH -

4. O sal é formado por uma base fraca e um ácido fraco. Este é o único caso em que a hidrólise vai até o fim, é irreversível (até que o sal inicial seja completamente consumido). Por exemplo:

CH 3 COONH 4 +HOH↔NH 4 OH+CH 3 COOH

Este é o único caso em que a hidrólise vai até o fim. A hidrólise ocorre tanto no ânion quanto no cátion; é difícil prever a reação do meio, mas é próxima da neutralidade: pH ≈ 7.

Há também uma constante de hidrólise, considere-a usando o exemplo de um íon acetato, denotando-o Ac- . Como pode ser visto nos exemplos acima, o ácido acético (etanoico) é um ácido fraco e, portanto, seus sais são hidrolisados ​​de acordo com o esquema:

Ac - +HOH↔HAc+OH -

Vamos encontrar a constante de equilíbrio para este sistema:

Conhecendo produto iônico da água, podemos expressar a concentração através dele [ OH] - ,

Substituindo esta expressão na equação da constante de hidrólise, temos:

Substituindo a constante de ionização da água na equação, temos:

Mas a constante dissociação do ácido (no exemplo do ácido clorídrico) é igual a:

Onde é um próton de hidrogênio hidratado: . Da mesma forma para o ácido acético, como no exemplo. Substituindo o valor da constante de dissociação ácida na equação da constante de hidrólise, obtemos:

Como segue do exemplo, se o sal for formado por uma base fraca, então o denominador conterá a constante de dissociação da base, calculada na mesma base da constante de dissociação do ácido. Se o sal for formado por uma base fraca e um ácido fraco, então o denominador será o produto das constantes de dissociação do ácido e da base.

grau de hidrólise.

Há também outro valor que caracteriza a hidrólise - o grau de hidrólise -α. Que é igual a a razão entre a quantidade (concentração) de sal que sofre hidrólise e a quantidade total (concentração) de sal dissolvidoO grau de hidrólise depende da concentração de sal, a temperatura da solução. Aumenta com a diluição da solução salina e com o aumento da temperatura da solução. Lembre-se de que quanto mais diluída a solução, menor a concentração molar do sal original; e o grau de hidrólise aumenta com o aumento da temperatura, uma vez que a hidrólise é um processo endotérmico, como mencionado acima.

O grau de hidrólise do sal é maior, mais fraco é o ácido ou a base que o forma. Como segue da equação para o grau de hidrólise e tipos de hidrólise: com hidrólise irreversívelα≈1.

O grau de hidrólise e a constante de hidrólise estão interligados através da equação de Ostwald (Wilhelm Friedrich Ostwald-sdiluição akon Ostwald, criado em 1888ano). A lei de diluição mostra que o grau de dissociação do eletrólito depende de sua concentração e constante de dissociação. Tomemos a concentração inicial da substância comoC 0 , e a parte dissociada da substância - porγ, lembre-se do esquema de dissociação de uma substância em solução:

AB↔A + +B -

Então a lei de Ostwald pode ser expressa da seguinte forma:

Lembre-se de que a equação contém concentrações no momento de equilíbrio. Mas se a substância estiver levemente dissociada, então (1-γ) → 1, o que traz a equação de Ostwald para a forma: K d \u003d γ 2 C 0.

O grau de hidrólise é similarmente relacionado à sua constante:

Na grande maioria dos casos, esta fórmula é usada. Mas se necessário, você pode expressar o grau de hidrólise através da seguinte fórmula:

Casos especiais de hidrólise:

1) Hidrólise de hidretos (compostos de hidrogênio com elementos (aqui consideraremos apenas metais dos grupos 1 e 2 e metam), onde o hidrogênio apresenta um estado de oxidação de -1):

NaH+HOH→NaOH+H2

CaH 2 + 2HOH → Ca (OH) 2 + 2H 2

CH 4 +HOH→CO+3H 2

A reação com metano é um dos métodos industriais para a produção de hidrogênio.

2) Hidrólise de peróxidos.Peróxidos de metais alcalinos e alcalino-terrosos são decompostos pela água, com a formação do correspondente hidróxido e peróxido de hidrogênio (ou oxigênio):

Na 2 O 2 +2 H 2 O → 2 NaOH + H 2 O 2

Na 2 O 2 + 2H 2 O → 2NaOH + O 2

3) Hidrólise de nitretos.

Ca 3 N 2 + 6HOH → 3Ca (OH) 2 + 2NH 3

4) Hidrólise de fosfetos.

K3P+3HOH→3KOH+PH3

gás escapando PH 3 -fosfina, muito venenosa, marcante sistema nervoso. Também é capaz de combustão espontânea em contato com oxigênio. Você já andou por um pântano à noite ou passou por cemitérios? Vimos raras explosões de luzes - "luzes errantes", aparecem como queimaduras de fosfina.

5) Hidrólise de carbonetos. Aqui estão duas reações tendo uso pratico, uma vez que com sua ajuda 1 membros da série homóloga de alcanos (reação 1) e alcinos (reação 2) são obtidos:

Al 4 C 3 +12 HOH →4 Al (OH) 3 +3CH 4 (reação 1)

CaC2+2HOH →Ca(OH) 2 +2C 2 H 2 (reação 2, o produto é acileno, de acordo com UPA com etina)

6) Hidrólise de silicatos. Como resultado desta reação, 1 representante da série homóloga de silanos é formado (são 8 no total) SiH 4 é um hidreto covalente monomérico.

Mg 2 Si + 4HOH → 2Mg (OH) 2 + SiH 4

7) Hidrólise de haletos de fósforo. Os cloretos de fósforo 3 e 5, que são cloretos ácidos de fósforo e ácido fosfórico, respectivamente, serão considerados aqui:

PCl 3 + 3H 2 O \u003d H 3 PO 3 + 3HCl

PCl 5 + 4H 2 O \u003d H 3 PO 4 + 5HCl

8) Hidrólise matéria orgânica.As gorduras são hidrolisadas, com a formação de glicerol (C 3 H 5 (OH) 3) e ácido carboxílico (um exemplo de ácido carboxílico limitante) (C n H (2n + 1) COOH)

Ésteres:

CH 3 COOCH 3 + H 2 O↔CH 3 COOH + CH 3 OH

Álcool:

C2H5ONa+H2O↔C2H5OH+NaOH

Os organismos vivos realizam a hidrólise de várias substâncias orgânicas no curso de reações catabolismo com a participação enzimas. Por exemplo, durante a hidrólise com a participação de enzimas digestivas proteínas são decompostas em aminoácidos, gorduras em glicerol e ácidos graxos, polissacarídeos em monossacarídeos (por exemplo, em glicose).

Quando as gorduras são hidrolisadas na presença de álcalis, sabão; hidrólise de gorduras na presença catalisadores aplicado para obter glicina e ácidos graxos.

Tarefas

1) O grau de dissociação a do ácido acético em uma solução 0,1 M a 18 ° C é 1,4 10 -2. Calcule a constante de dissociação ácida K d. (Dica - use a equação de Ostwald.)

2) Que massa de hidreto de cálcio deve ser dissolvida em água para reduzir o gás liberado a ferro 6,96 g de óxido de ferro ( II, III)?

3) Escreva a equação para a reação Fe 2 (SO 4) 3 + Na 2 CO 3 + H 2 O

4) Calcule o grau, a constante de hidrólise do sal Na 2 SO 3 para a concentração Cm = 0,03 M, levando em consideração apenas o 1º estágio de hidrólise. (A constante de dissociação do ácido sulfuroso é igual a 6,3∙10 -8)

Soluções:

a) Substituir esses problemas na lei de diluição de Ostwald:

b) K d \u003d [C] \u003d (1,4 10 -2) 0,1 / (1 - 0,014) \u003d 1,99 10 -5

Responda. K d \u003d 1,99 10 -5.

c) Fe 3 O 4 + 4H 2 → 4H 2 O + 3Fe

CaH 2 +HOH→Ca(OH) 2 +2H 2

Encontramos o número de mols de óxido de ferro (II, III), é igual à razão entre a massa de uma determinada substância e sua massa molar, obtemos 0,03 (mol) De acordo com o UCR, descobrimos que os mols de hidreto de cálcio são 0,06 (mol), então a massa de hidreto de cálcio é 2,52 (gramas).

Responda: 2,52 (gramas).

d) Fe 2 (SO 4) 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O → 3СO2 + 2Fe (OH) 3 ↓ + 3Na 2 SO 4

e) O sulfito de sódio sofre hidrólise aniônica, a reação do meio da solução salina é alcalina (pH > 7):
SO 3 2- + H 2 O<-->OH - + HSO 3 -
A constante de hidrólise (veja a equação acima) é: 10 -14 / 6,3 * 10 -8 \u003d 1,58 * 10 -7
O grau de hidrólise é calculado pela fórmula α 2 /(1 - α) = K h /C 0 .
Então, α \u003d (K h / C 0) 1/2 \u003d (1,58 * 10 -7 / 0,03) 1/2 \u003d 2,3 * 10 -3

Responda: K h \u003d 1,58 * 10 -7; α \u003d 2,3 * 10 -3

Editor: Kharlamova Galina Nikolaevna

Estudamos o efeito de um indicador universal em soluções de alguns sais

Como podemos ver, o ambiente da primeira solução é neutro (pH=7), o segundo é ácido (pH< 7), третьего щелочная (рН >7). Como explicar um fato tão interessante? 🙂

Primeiro, vamos lembrar o que é o pH e do que ele depende.

O pH é um indicador de hidrogênio, uma medida da concentração de íons de hidrogênio em uma solução (de acordo com as primeiras letras das palavras latinas potentia hydroni - a força do hidrogênio).

O pH é calculado como negativo logaritmo decimal concentração de íons de hidrogênio, expressa em mols por litro:

NO água limpa a 25 °C, as concentrações de íons hidrogênio e íons hidróxido são as mesmas e chegam a 10 -7 mol/l (рН=7).

Quando as concentrações de ambos os tipos de íons em uma solução são as mesmas, a solução é neutra. Quando > a solução é ácida, e quando > - alcalina.

Devido a que, em algumas soluções aquosas de sais, existe uma violação da igualdade das concentrações de íons hidrogênio e íons hidróxido?

O fato é que há uma mudança no equilíbrio de dissociação da água devido à ligação de um de seus íons (ou) com íons de sal com a formação de um produto pouco dissociado, pouco solúvel ou volátil. Esta é a essência da hidrólise.

- esta é a interação química de íons de sal com íons de água, levando à formação de um eletrólito fraco - um ácido (ou sal ácido) ou uma base (ou sal básico).

A palavra "hidrólise" significa decomposição pela água ("hidro" - água, "lise" - decomposição).

Dependendo de qual íon salino interage com a água, existem três tipos de hidrólise:

  1. hidrólise por cátion (somente cátion reage com água);
  2. hidrólise do ânion (somente o ânion reage com a água);
  3. hidrólise conjunta - hidrólise por cátion e ânion (tanto cátion quanto ânion reagem com água).

Qualquer sal pode ser considerado como um produto formado pela interação de uma base e um ácido:


Hidrólise de sal - a interação de seus íons com a água, levando ao aparecimento de um ambiente ácido ou alcalino, mas não acompanhada pela formação de um precipitado ou gás.

O processo de hidrólise prossegue apenas com a participação solúvel sal e consiste em duas etapas:
1)dissociação sal em solução irreversível reação (grau de dissociação, ou 100%);
2) na verdade , ou seja interação de íons de sal com água reversível reação (grau de hidrólise ˂ 1, ou 100%)
As equações do 1º e 2º estágios - o primeiro deles é irreversível, o segundo é reversível - não podem ser somados!
Observe que os sais formados por cátions álcalis e ânions Forteácidos não sofrem hidrólise, eles apenas se dissociam quando dissolvidos em água. Em soluções de sais KCl, NaNO 3 , NaSO 4 e BaI, o meio neutro.

Hidrólise de ânions

Em caso de interação ânions sal dissolvido com água o processo é chamado hidrólise do sal no ânion.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (dissociação)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (hidrólise)
A dissociação do sal KNO 2 prossegue completamente, a hidrólise do ânion NO 2 - em uma extensão muito pequena (para uma solução de 0,1 M - em 0,0014%), mas isso acaba sendo suficiente para que a solução se torne alcalino(entre os produtos da hidrólise há um íon OH -), nele p H = 8,14.
Os ânions sofrem hidrólise apenas fracoácidos (em este exemplo- íon nitrito NO 2, correspondente ao ácido nitroso fraco HNO 2). O ânion de um ácido fraco atrai para si o cátion hidrogênio presente na água e forma uma molécula desse ácido, enquanto o íon hidróxido permanece livre:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Exemplos:
a) NaClO \u003d Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 \u003d 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 - + OH -
d) K 3 PO 4 \u003d 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH -
e) BaS = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -
Observe que nos exemplos (c-e) você não pode aumentar o número de moléculas de água e em vez de hidroânions (HCO 3, HPO 4, HS) escrever as fórmulas dos ácidos correspondentes (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S ). A hidrólise é uma reação reversível e não pode prosseguir “até o fim” (antes da formação de um ácido).
Se um ácido tão instável como H 2 CO 3 fosse formado em uma solução de seu sal NaCO 3, então CO 2 seria liberado da solução gasosa (H 2 CO 3 \u003d CO 2 + H 2 O). No entanto, quando a soda é dissolvida em água, forma-se uma solução transparente sem evolução gasosa, o que evidencia a incompletude da hidrólise do ânion com o aparecimento na solução apenas de hidrânions de ácido carbônico HCO 3 -.
O grau de hidrólise do sal pelo ânion depende do grau de dissociação do produto da hidrólise, o ácido. Quanto mais fraco o ácido, maior o grau de hidrólise. Por exemplo, os íons CO 3 2-, PO 4 3- e S 2- sofrem hidrólise em maior extensão que o íon NO 2, pois a dissociação de H 2 CO 3 e H 2 S no 2º estágio, e H 3 PO 4 no 3º estágio ocorre muito menos do que a dissociação do ácido HNO 2 . Portanto, soluções, por exemplo, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 e BaS irão altamente alcalino(o que é fácil de verificar pela ensaboação do refrigerante ao toque) .

Um excesso de íons OH em uma solução é fácil de detectar com um indicador ou medida com instrumentos especiais (medidor de pH).
Se em uma solução concentrada de um sal que é fortemente hidrolisado pelo ânion,
por exemplo, Na 2 CO 3, adicione alumínio, então este último (devido ao anfoterismo) reagirá com o álcali e a evolução do hidrogênio será observada. Esta é uma evidência adicional de hidrólise, porque não adicionamos NaOH alcalino à solução de refrigerante!

Pagar Atenção especial em sais de ácidos de força média - ortofosfórico e sulfuroso. No primeiro estágio, esses ácidos se dissociam muito bem, de modo que seus sais ácidos não sofrem hidrólise, e o ambiente da solução desses sais é ácido (devido à presença de um cátion hidrogênio na composição do sal). E os sais médios são hidrolisados ​​pelo ânion - o meio é alcalino. Assim, hidrossulfitos, hidrofosfatos e dihidrofosfatos não são hidrolisados ​​pelo ânion, o meio é ácido. Sulfitos e fosfatos são hidrolisados ​​pelo ânion, o ambiente é alcalino.

Hidrólise por cátion

No caso da interação de um cátion de um sal dissolvido com a água, o processo é chamado de
hidrólise do sal no cátion

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 - (dissociação)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (hidrólise)

A dissociação do sal Ni (NO 3) 2 ocorre completamente, a hidrólise do cátion Ni 2+ - em uma extensão muito pequena (para uma solução de 0,1 M - em 0,001%), mas isso é suficiente para que o meio se torne ácido (entre os produtos da hidrólise há um íon H+).

Somente cátions de hidróxidos básicos e anfotéricos pouco solúveis e o cátion amônio sofrem hidrólise. NH4+. O cátion metálico separa o íon hidróxido da molécula de água e libera o cátion hidrogênio H+.

O cátion amônio, como resultado da hidrólise, forma uma base fraca - hidrato de amônia e um cátion hidrogênio:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

Observe que você não pode aumentar o número de moléculas de água e em vez de hidroxocátions (por exemplo, NiOH +) escrever fórmulas de hidróxido (por exemplo, Ni (OH) 2). Se os hidróxidos fossem formados, os precipitados cairiam das soluções salinas, o que não é observado (esses sais formam soluções transparentes).
Um excesso de cátions de hidrogênio é fácil de detectar com um indicador ou medir com instrumentos especiais. O magnésio ou o zinco são introduzidos em uma solução concentrada de um sal altamente hidrolisado pelo cátion, que reage com o ácido com a liberação de hidrogênio.

Se o sal for insolúvel, não haverá hidrólise, porque os íons não interagem com a água.

A hidrólise dos ésteres ocorre reversivelmente em meio ácido (na presença de um ácido inorgânico) com a formação do álcool e ácido carboxílico correspondentes.

Para deslocar o equilíbrio químico para os produtos da reação, a hidrólise é realizada na presença de álcali.

Historicamente, o primeiro exemplo de tal reação foi a clivagem alcalina de ésteres de ácidos graxos superiores, resultando em sabão. Isso aconteceu em 1811, quando o cientista francês E. Chevreul. aquecendo gorduras com água em meio alcalino, recebia glicerina e sabonetes - sais de ácidos carboxílicos superiores. Com base nesse experimento, a composição das gorduras foi estabelecida, elas eram ésteres, mas apenas “três vezes complexo., Derivados do álcool tri-hídrico glicerol - triglicerídeos. E o processo de hidrólise de ésteres em meio alcalino ainda é chamado de "saponificação".

Por exemplo, a saponificação de um éster formado por glicerol, ácidos palmítico e esteárico:

Os sais de sódio de ácidos carboxílicos superiores são os principais componentes do sabão sólido, os sais de potássio são o sabão líquido.

O químico francês M. Berthelot em 1854 realizou a reação de esterificação e a gordura sintetizada pela primeira vez. Consequentemente, a hidrólise de gorduras (assim como de outros ésteres) ocorre de forma reversível. A equação da reação pode ser simplificada da seguinte forma:

Nos organismos vivos, ocorre a hidrólise enzimática das gorduras. No intestino, sob a influência da enzima lipase, as gorduras alimentares são hidratadas em glicerol e ácidos orgânicos, que são absorvidos pelas paredes intestinais, e novas gorduras características desse organismo são sintetizadas no organismo. Eles viajam através do sistema linfático para a corrente sanguínea e depois para o tecido adiposo. A partir daqui, as gorduras entram em outros órgãos e tecidos do corpo, onde, no processo de metabolismo nas células, são novamente hidrolisadas e depois gradualmente oxidadas em monóxido de carbono e água com liberação de energia necessária à vida.

Na tecnologia, a hidrólise de gorduras é utilizada para obter glicerol, ácidos carboxílicos superiores e sabão.

Hidrólise de carboidratos

Enquanto você fica boquiaberto, os carboidratos são componentes essenciais da nossa alimentação. Além disso, di- (sacarose, lactose, maltose) e polissacarídeos (amido, glicogênio) não são absorvidos diretamente pelo organismo. Eles, como as gorduras, primeiro sofrem hidrólise. A hidrólise do amido ocorre em etapas.

Em condições laboratoriais e industriais, o ácido é usado como catalisador para esses processos. As reações são realizadas com aquecimento.
A reação de hidrólise do amido à glicose sob a ação catalítica do ácido sulfúrico foi realizada em 1811 pelo cientista russo K. S. Kirchhoff.
Em humanos e animais, a hidrólise de carboidratos ocorre sob a ação de enzimas (Esquema 4).

A hidrólise industrial do amido produz glicose e melaço (uma mistura de dextrinas, maltose e glicose). O melaço é usado em confeitaria.
As dextrinas, como produto da hidrólise parcial do amido, têm um efeito adesivo: estão associadas ao aparecimento de uma crosta no pão e nas batatas fritas, bem como à formação de um filme denso em roupas íntimas maleicas sob a influência de um ferro quente .

Outro polissacarídeo conhecido por você - celulose - também pode ser hidrolisado em glicose durante o aquecimento prolongado com ácidos minerais. O processo é lento, mas breve. Este processo está subjacente a muitas indústrias de hidrólise. Servem para obter alimentos, rações e produtos técnicos a partir de matérias-primas vegetais não alimentares - resíduos da exploração madeireira, marcenaria (serragem, aparas, aparas de madeira), processamento de culturas (palha, casca de sementes, espigas de milho, etc.).

Os produtos técnicos de tais indústrias são glicerina, etilenoglicol. ácidos orgânicos, levedura forrageira, etil snirt, sorbitol (álcool hexa-hídrico).

Hidrólise de proteínas

A hidrólise pode ser suprimida (reduzir significativamente a quantidade de sal que sofre hidrólise).

a) aumentar a concentração do soluto
b) resfriar a solução;
a) introduzir um dos produtos da hidrólise na solução; por exemplo, acidificar a solução se for ácida como resultado da hidrólise, ou alcalinizar se for alcalina.

Significado da hidrólise

A hidrólise do sal tem significado prático e biológico.

Mesmo nos tempos antigos, a toupeira era usada como detergente. A cinza contém carbonato de potássio, que é hidrolisado como um ânion em água, a solução aquosa torna-se ensaboada devido aos íons OH formados durante a hidrólise.

Atualmente, usamos sabão, sabão em pó e outros detergentes na vida cotidiana. O principal componente do sabão são os sais de sódio ou potássio de ácidos carboxílicos graxos superiores: estearatos, palmitatos, que são hidrolisados.

Na composição dos pós de lavagem e outros detergentes, são especialmente introduzidos sais de ácidos inorgânicos (fosfatos, carbonatos), que potencializam o efeito de lavagem aumentando o pH do meio.

Sais que criam o ambiente alcalino necessário da solução estão contidos em um revelador fotográfico. Estes são carbonato de sódio, carbonato de potássio, bórax e outros sais que hidrolisam para o ânion.

Se a acidez do solo for insuficiente, as plantas desenvolvem uma doença - clorose. Seus sinais são amarelecimento ou branqueamento das folhas, atraso no crescimento e desenvolvimento. Se pH> 7,5, então é adicionado fertilizante de sulfato de amônio, o que contribui para um aumento da acidez devido à hidrólise pelo cátion que passa no solo.

inestimável papel biológico hidrólise de alguns sais que compõem o corpo.

Observe que em todas as reações de hidrólise, os estados de oxidação elementos químicos não mude. As reações redox geralmente não são classificadas como reações de hidrólise, embora neste caso a substância interaja com a água.

Quais fatores podem afetar o grau de hidrólise

Como você já sabe pela definição, a hidrólise é o processo de decomposição com a ajuda da água. Em uma solução, os sais estão presentes na forma de íons e sua força motriz, que provoca tal reação, é chamada de formação de partículas de baixa dissociação. Este fenômeno é característico de muitas reações que ocorrem em soluções.

Mas nem sempre os íons, interagindo com a água, criam partículas de baixa dissociação. Então, como você já sabe que o sal é composto de um cátion e um ânion, esses tipos de hidrólise são possíveis como:

No caso da entrada da reação da água com um cátion, temos hidrólise pelo cátion;
Se, no entanto, a reação da água ocorrer apenas com o ânion, obteremos hidrólise pelo ânion;
Com a entrada simultânea de um cátion e ânion em uma reação com água, obtemos hidrólise conjunta.

Como já sabemos que a hidrólise tem uma reação reversível, alguns fatores afetam seu estado de equilíbrio, que incluem: temperatura, concentração dos produtos da hidrólise, concentrações dos participantes da reação, adições de substâncias estranhas. Mas, quando substâncias gasosas não participam da reação, essas substâncias não afetam a pressão, com exceção da água, pois sua concentração é constante.

Agora considere exemplos de expressões para constantes de hidrólise:



A temperatura pode ser um fator que afeta o estado de equilíbrio da hidrólise. Assim, com o aumento da temperatura, o equilíbrio do sistema se desloca para a direita e, neste caso, o grau de hidrólise aumenta.

Se seguirmos os princípios de Le Chatelier, veremos que com um aumento na concentração de íons de hidrogênio, o equilíbrio se desloca para a esquerda, enquanto o grau de hidrólise diminui e, com um aumento na concentração, vemos o efeito para o reação na segunda fórmula.

Com a concentração de sais, podemos observar que o equilíbrio no sistema se desloca para a direita, porém, neste caso, o grau de hidrólise, se seguirmos os princípios de Le Chatelier, diminui. Se considerarmos este processo do ponto de vista de uma constante, veremos que com a adição de íons fosfato, o equilíbrio se deslocará para a direita e sua concentração aumentará. Ou seja, para dobrar a concentração de íons hidróxido, é necessário aumentar a concentração de íons fosfato em quatro vezes, embora o valor da constante não deva mudar. Daí resulta que a razão
diminuirá 2 vezes.

Com o fator de diluição, há uma diminuição simultânea das partículas que estão em solução, exceto a água. Se seguirmos o princípio de Le Chatelier, veremos que o equilíbrio é deslocado e o número de partículas aumenta. Mas essa reação de hidrólise ocorre sem levar em consideração a água. Nesse caso, a diluição do equilíbrio se desloca na direção do curso dessa reação, ou seja, para a direita, e é natural que o grau de hidrólise aumente.

A posição de equilíbrio pode ser influenciada pela adição de substâncias estranhas, desde que reajam com um dos participantes da reação. Por exemplo, se adicionarmos uma solução de hidróxido de sódio a uma solução de sulfato de cobre, nesse caso, os íons hidróxido presentes nela começarão a interagir com os íons hidrogênio. Nesse caso, segue o princípio de Le Chatelier que, como resultado, a concentração diminuirá, o equilíbrio se deslocará para a direita e o grau de hidrólise aumentará. Bem, quando o sulfeto de sódio é adicionado à solução, o equilíbrio se desloca para a esquerda, devido à ligação dos íons de cobre ao sulfeto de cobre praticamente insolúvel.

Vamos resumir o material estudado e chegar à conclusão que o tema da hidrólise não é difícil, mas é preciso entender claramente o que é hidrólise, para ter ideias gerais sobre a mudança do equilíbrio químico e memorizar o algoritmo para escrever equações.

Tarefas

1. Selecione exemplos de substâncias orgânicas que sofrem hidrólise:
glicose, etanol, bromometano, metanal, sacarose, éster metílico de ácido fórmico, ácido esteárico, 2-metilbutano.

Faça equações para reações de hidrólise; no caso de hidrólise reversível, indicar as condições que permitem deslocar o equilíbrio químico para a formação do produto da reação.

2. Quais sais sofrem hidrólise? Que tipo de ambiente pode ter neste caso soluções aquosas de sais? Dar exemplos.

3. Qual dos sais sofre hidrólise catiônica? Faça equações para sua hidrólise, indique o meio.

hidrólise
chamado
reações
intercâmbio
interações
substâncias com água, levando à sua
decomposição.

Peculiaridades

Hidrólise de orgânicos
substâncias
Os organismos vivos realizam
hidrólise de vários compostos orgânicos
substâncias durante as reações
a participação de enzimas.
Por exemplo, durante a hidrólise
participação do aparelho digestivo
enzimas PROTEÍNAS são quebradas
para AMINOÁCIDOS,
GORDURAS - à GLICERINA e
ÁCIDO GORDO,
POLISACARÍDEOS (ex.
amido e celulose)
MONOSSACARÍDEOS (ex.
GLICOSE), NUCLEICO
ÁCIDOS - de graça
NUCLEOTÍDEOS.
Durante a hidrólise de gorduras
a presença de álcalis
receber sabonete; hidrólise
gordura na presença
catalisadores usados
para glicerina e
ácidos graxos. hidrólise
madeira obter etanol, e
produtos de hidrólise de turfa
encontrar aplicação em
produção de forragem
levedura, cera, fertilizantes e
outros

Hidrólise de compostos orgânicos

gorduras são hidrolisadas para formar glicerol e
ácidos carboxílicos (com NaOH - saponificação).
amido e celulose são hidrolisados ​​para
glicose:

Hidrólise reversível e irreversível

Quase todas as reações de hidrólise
matéria orgânica
reversível. Mas também há
hidrólise irreversível.
Propriedade geral do irreversível
hidrólise - um (de preferência ambos)
de produtos de hidrólise
ser removido da esfera de reação
Como:
- DRENAGEM,
- GÁS.
CaC₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂↓ + C₂H₂
Na hidrólise de sais:
Al₄C₃ + 12 H₂O = 4 Al(OH)₃↓ + 3CH₄
Al₂S₃ + ​​6 H₂O = 2 Al(OH)₃↓ + 3 H₂S
CaH2 + 2 H2O = 2Ca(OH)2↓ + H2

H I D R O L I S S O L E Y

HIDRÓLISE DO SAL
hidrólise de sal -
tipo de reações
hidrólise por
reações
troca iônica em soluções
(água) solúvel
sais eletrolíticos.
A força motriz por trás do processo
é a interação
íons com água, levando a
fraco
eletrólito em iônico ou
forma molecular
("ligação de íons").
Distinguir entre reversível e
hidrólise irreversível de sais.
1. Hidrólise de sal fraco
ácido e base forte
(hidrólise por ânion).
2. Hidrólise de sal forte
ácido e base fraca
(hidrólise por catião).
3. Hidrólise de sal fraco
ácido e base fraca
(irreversível).
Sal de um ácido forte e
sem base forte
sofre hidrólise.

Equações de reação

Hidrólise de um sal de um ácido fraco e uma base forte
(hidrólise por ânion):
(a solução tem um ambiente alcalino, a reação prossegue
reversivelmente, a hidrólise no segundo estágio prossegue em
grau insignificante).
Hidrólise de um sal de um ácido forte e uma base fraca
(hidrólise por cátion):
(a solução é ácida, a reação ocorre reversivelmente,
hidrólise na segunda etapa prossegue em negligenciável
graus).

10.

Hidrólise de um sal de um ácido fraco e uma base fraca:
(o equilíbrio é deslocado para produtos, hidrólise
procede quase completamente, uma vez que ambos os produtos
reações deixam a zona de reação na forma de um precipitado ou
gás).
Sal de um ácido forte e uma base forte
sofre hidrólise e a solução é neutra.

11. ESQUEMA DE HIDRÓLISE DE CARBONATO DE SÓDIO

Na₂CO₃
NaOH
base forte
H₂CO₃
ácido fraco
AMBIENTE ALCALINO
ÁCIDO SAL, hidrólise por
ANION

12. ESQUEMA DE HIDRÓLISE DE CLORETO DE COBRE(II)

CuCl₂
Cu(OH)₂↓
base fraca
HCl
ácido forte
AMBIENTE ÁCIDO
SAL BÁSICO, hidrólise de acordo com
CAÇÃO

13. ESQUEMA DE HIDRÓLISE DE SULFETO DE ALUMÍNIO

Al₂S₃
Al(OH)₃↓
base fraca
H₂S
ácido fraco
REAÇÃO NEUTRA
AMBIENTES
hidrólise irreversível

14.

PAPEL DA HIDRÓLISE NA NATUREZA
Transformação da crosta terrestre
Garantir um ambiente marinho ligeiramente alcalino
agua
PAPEL DA HIDRÓLISE NA VIDA
HUMANO
Lavagem
lavar pratos
Lavar com sabão
Processos de digestão