1. Степень гидролиза h (%, доли единицы).
2. Константа гидролиза (Кг).
Обратимые реакции гидролиза, как и прочие обратимые процессы, подчиняются закону действующих масс, следовательно, для любого обратимого случая (типа) гидролиза можно записать выражение константы равновесия.
Так, для реакции гидролиза NH4C1 + Н2О <=> NH4OH + HC1 или
NH4+ + Н2О <=> NH4OH + Н+
Кравн= , т.к. [Н2О] = const, то Кравн. • [Н2О] = Кг
Тогда К г=
Расчет констант гидролиза проводится по уравнениям, представленным в табл.1.
Степень гидролиза hг - это отношение концентрации соли, подвергшейся гидролизу Ссоли, к общей концентрации соли Собщ.:
hг = %
Связь количественных характеристик процесса гидролиза Kг и hг, а также расчет рН растворов солей, подвергающихся гидролизу представлены в табл.1.
Таблица 1.
Уравнения для расчета Kг; hг и рН растворов солей, подвергающихся гидролизу
Тип Константа Степень
гидролиза гидролиза гидролиза hг рН растворов
По аниону 7+ '/2 рKа.+ '/2 lgCсоли
По катиону 7 - '/2 рKв - '/2 lgCсоли
По катиону
и аниону 7+'/2 рKа.- '/2 р Кв.
Кw – ионное произведение воды = 10-14 (при 22 ◦С);
Ка – константа диссоциации кислоты;
С – молярная концентрация соли;
рКа – силовой показатель кислоты;
Кв – константа диссоциации основания;
рКв – силовой показатель основания.
Факторы, влияющие на гидролиз:
Гидролиз – обратимый процесс, равновесие которого можно сместить под действием некоторых факторов.
1. Разбавление – усиливает гидролиз, hг увеличивается.
2. Нагревание – усиливает гидролиз, так как гидролиз эндотермический процесс (Q<0).
3. Удаление продукта гидролиза – усиливает гидролиз, смещает равновесие вправо.
4. Добавление одного из продуктов гидролиза – подавляет гидролиз, равновесие смещается влево.
5. Чем слабее кислота или основание (чем меньше их константа диссоциации), тем сильнее протекает гидролиз.
6. Гидролиз солей, образованных слабой кислотой и слабым основанием протекает сильнее всего и не зависит от концентрации.
Пример расчета константы гидролиза солей многоосновных кислот:
Na2CO3
1) CO32- + HOH <=> HCO3- + OH-
2) HCO3- +HOH <=> H2CO3 + OH-
Кд (НСО3-) = 5,6 ∙ 10-11; Кг = ; Кг = 10-14/5,6 ∙ 10-11= 2∙ 10-2
Кд (Н2СО3) = 3,5 ∙ 10-7; Кг = 10-14/3.5 ∙ 10-7= 3∙ 10-6
Сравнение констант гидролиза 1 и 2 ступени показывает, что гидролиз почти полностью протекает по первой ступени.
Значение гидролиза
Гидролиз в широком смысле – это реакция обменного характера между различными веществами и водой. Он широко распространен в природе:
1. Гидролиз белков, жиров, углеводов.
2. Гидролиз неорганических веществ – карбидов, галогенидов.
3. рН плазмы крови поддерживается постоянным за счет реакций гидролиза:
HCO3- +HOH <=> H2CO3 + OH-
HPО42- + H2O<=> H2PО4- + OH-
4. В больших масштабах применяется гидролиз солей Na3PO4 и Na2CO3 для очистки воды и уменьшения её жесткости.
5. В результате гидролиза минералов происходит разрушение горных парод.
6. В промышленности осуществляется гидролиз древесины, хлопковой шелухи, подсолнечной лузги, соломы, в результате чего из не пищевых продуктов получают этанол, белковые дрожжи, глюкозу и т.д.
7. Гидролиз солей, содержащихся в почве, сильно влияет на ее кислотность. Целый ряд удобрений относится к солям, гидролиз их также сказывается на кислотности почвы.