የጨው ሃይድሮላይዜሽን እኩልታ እንዴት ይፃፋል? ይህ ርዕስ ብዙውን ጊዜ ለፈተና ኬሚስትሪ ለሚመርጡ የሁለተኛ ደረጃ ትምህርት ቤቶች ተመራቂዎች ችግር ይፈጥራል። ዋና ዋናዎቹን የሃይድሮሊሲስ ዓይነቶች እንመርምር፣ ሞለኪውላር እና ionክ እኩልታዎችን የማጠናቀር ደንቦቹን እናስብ።
ፍቺ
ሀይድሮሊሲስ በአንድ ንጥረ ነገር እና በውሃ መካከል የሚደረግ ምላሽ ሲሆን ከዋናው ንጥረ ነገር ጋር ከተዋሃዱ ንጥረ ነገሮች ጋር አብሮ ይመጣል። ይህ ፍቺ የሚያመለክተው ይህ ሂደት የሚከሰተው ኦርጋኒክ ባልሆኑ ንጥረ ነገሮች ላይ ብቻ ሳይሆን የኦርጋኒክ ውህዶችም ባህሪ ነው።
ለምሳሌ የሃይድሮሊሲስ ምላሽ እኩልታ የተፃፈው ለካርቦሃይድሬት፣ ኢስተር፣ ፕሮቲኖች፣ ቅባቶች ነው።
የሃይድሮሊሲስ ዋጋ
በሃይድሮሊሲስ ሂደት ውስጥ የሚታዩ ሁሉም ኬሚካላዊ ግንኙነቶች በተለያዩ ኢንዱስትሪዎች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ለምሳሌ, ይህ ሂደት ደረቅ እና ኮሎይድል ቆሻሻዎችን ከውሃ ውስጥ ለማስወገድ ይጠቅማል. ለእነዚህ ዓላማዎች, ልዩ የአሉሚኒየም እና የብረት ሃይድሮክሳይድ ዝቃጮች ጥቅም ላይ ይውላሉ, እነዚህም በእነዚህ ብረቶች ሰልፌት እና ክሎራይድ ሃይድሮሊሲስ የተገኙ ናቸው.
ሌላ ምን ችግር አለውሃይድሮሊሲስ? የዚህ ሂደት እኩልነት እንደሚያመለክተው ይህ ምላሽ የሁሉም ህይወት ያላቸው ፍጥረታት የምግብ መፍጫ ሂደቶች መሰረት ነው. የሰውነት አካል የሚያስፈልገው የኃይል ዋናው ክፍል እንደ ATP ያተኮረ ነው. የኃይል መለቀቅ የሚቻለው በሃይድሮላይዜስ ሂደት ምክንያት ነው፣ በዚህ ውስጥ ATP ይሳተፋል።
የሂደት ባህሪያት
የጨው ሃይድሮሊሲስ ሞለኪውላዊ እኩልታ የተፃፈው እንደ ተለዋዋጭ ምላሽ ነው። የኢንኦርጋኒክ ጨው በየትኛው መሰረት እና አሲድ ላይ በመመስረት, ለሂደቱ ሂደት የተለያዩ አማራጮች አሉ.
የተፈጠሩት ጨዎች ወደ እንደዚህ ዓይነት መስተጋብር ውስጥ ይገባሉ፡
- መለስተኛ ሃይድሮክሳይድ እና አክቲቭ አሲድ (እና በተቃራኒው)፤
- ተለዋዋጭ አሲድ እና ንቁ መሰረት።
በአክቲቭ አሲድ እና ቤዝ ለተፈጠሩ ጨዎች የ ion hydrolysis እኩልታ መፃፍ አይችሉም። ምክንያቱ የገለልተኝነት ምንነት የሚመጣው ከ ions ወደ ውሃ አፈጣጠር ነው።
የሂደት ባህሪ
ሀይድሮላይሲስ እንዴት ይገለጻል? የዚህ ሂደት እኩልነት በሞኖቫለንት ብረት እና በሞኖባሲክ አሲድ በተፈጠረው የጨው ምሳሌ ላይ ሊወሰድ ይችላል።
አሲድ እንደ HA ከተወከለ እና መሰረቱ MON ከሆነ የሚፈጥሩት ጨው MA ነው።
ሀይድሮላይሲስ እንዴት ይፃፋል? እኩልታው የተፃፈው በሞለኪውላር እና በአዮኒክ መልክ ነው።
ለዳይት መፍትሄዎች፣የሃይድሮሊሲስ ቋሚ ጥቅም ላይ ይውላል፣ይህም እንደ የሞሎች ብዛት ጥምርታ ይገለጻል።በሃይድሮሊሲስ ውስጥ የተካተቱ ጨዎች, ወደ አጠቃላይ ቁጥራቸው. ዋጋው በየትኛው አሲድ እና መሰረት ጨው እንደሚፈጠር ይወሰናል።
አኒዮን ሃይድሮሊሲስ
የሞለኪውላር ሃይድሮሊሲስ እኩልታ እንዴት ይፃፋል? ጨው አክቲቭ ሃይድሮክሳይድ እና ተለዋዋጭ አሲድ ከያዘ የግንኙነቱ ውጤት አልካሊ እና አሲዳማ ጨው ይሆናል።
የተለመደው የሶዲየም ካርቦኔት ሂደት ነው፣ እሱም አልካሊ እና አሲድ ጨው ያመነጫል።
መፍትሄው የሃይድሮክሳይል ቡድን አኒዮኖች ስላሉት መፍትሄው አልካላይን ነው፣አንዮን ሃይድሮላይዝድ ይደረጋል።
የሂደት ምሳሌ
እንዲህ ያለ ሃይድሮላይዜሽን እንዴት ይፃፋል? የሂደቱ እኩልታ ለ ferrous ሰልፌት (2) የሰልፈሪክ አሲድ እና ferrous ሰልፌት (2) መፈጠርን ይወስዳል።
መፍትሄው አሲዳማ ሲሆን በሰልፈሪክ አሲድ የተፈጠረ ነው።
ጠቅላላ ሃይድሮሊሲስ
ሞለኪውላር እና ionዮክሳይድ የጨው ሃይድሮላይዜሽን፣ በአክቲቭ አሲድ እና በተመሳሳዩ መሰረት የሚፈጠሩት ተጓዳኝ ሃይድሮክሳይዶች እንዲፈጠሩ ይጠቁማሉ። ለምሳሌ በአምፕሆተሪክ ሃይድሮክሳይድ እና በተለዋዋጭ አሲድ ለተፈጠረው የአሉሚኒየም ሰልፋይድ የምላሽ ምርቶች አልሙኒየም ሃይድሮክሳይድ እና ሃይድሮጂን ሰልፋይድ ይሆናሉ። መፍትሄው ገለልተኛ ነው።
የድርጊቶች ቅደም ተከተል
አንድ የተወሰነ ስልተ-ቀመር አለ፣ከዚህ በኋላ የሁለተኛ ደረጃ ተማሪዎች የሀይድሮሊሲስን አይነት በትክክል ማወቅ፣ሚዲያው ያለውን ምላሽ መለየት እና እንዲሁም የሂደቱን ምላሽ ውጤቶች መመዝገብ ይችላሉ። በመጀመሪያ ዓይነትን መግለፅ ያስፈልግዎታልሂደት እና ቀጣይ የጨው መለያየትን ሂደት ይመዝግቡ።
ለምሳሌ ለመዳብ ሰልፌት (2) ወደ ions መበስበስ የመዳብ cation እና የሰልፌት አኒዮን ከመፍጠር ጋር የተያያዘ ነው።
ይህ ጨው የተፈጠረው በደካማ መሰረት እና ንቁ በሆነ አሲድ ነው፣ስለዚህ ሂደቱ የሚከናወነው በኬቲን (ደካማ ion) ነው።
በመቀጠል የሂደቱ ሂደት ሞለኪውላዊ እና ionኢክ እኩልታ ተጽፏል።
የመገናኛውን ምላሽ ለማወቅ ስለሂደቱ ሂደት ionክ እይታን ማዘጋጀት ያስፈልጋል።
የዚህ ምላሽ ምርቶች፡- መዳብ ሃይድሮክሶሰልፌት (2) እና ሰልፈሪክ አሲድ ናቸው፡ ስለዚህ መፍትሄው የሚለየው በመሃከለኛ የአሲድ ምላሽ ነው።
ሃይድሮሊሲስ ከተለያዩ የመለዋወጥ ምላሾች መካከል ልዩ ቦታ አለው። በጨው ውስጥ, ይህ ሂደት ከሃይድሬሽን ሼል ጋር ያለው ንጥረ ነገር ionዎች እንደ ተለዋዋጭ መስተጋብር ሊወክል ይችላል. በዚህ ተጽእኖ ጥንካሬ ላይ በመመስረት ሂደቱ በተለያየ ጥንካሬ ሊቀጥል ይችላል.
የለጋሽ-ተቀባይ ቦንዶች በኬቲኖች እና በውሃ ሞለኪውሎች መካከል ውሃ የሚያጠጡ ናቸው። በውሃ ውስጥ የሚገኙት የኦክስጂን አተሞች ያልተጋሩ ኤሌክትሮኖች ጥንዶች ስላሏቸው እንደ ለጋሽ ይሆናሉ። ተቀባዮች ነፃ የአቶሚክ ምህዋር ያላቸው cations ይሆናሉ። የካቴኑ ክፍያ በውሃ ላይ ያለውን የፖላራይዝድ ተፅእኖ ይወስናል።
ደካማ የሃይድሮጂን ትስስር በ anions እና HOH dipoles መካከል ይፈጠራል። በጠንካራ የአኒዮኖች እርምጃ ከፕሮቶን ሞለኪውል ሙሉ በሙሉ መነጠል ይቻላል, ይህም ወደ አሲድ ወይም የ HCO3 ‾ አይነት አዮን እንዲፈጠር ያደርጋል. ሃይድሮሊሲስ የሚቀለበስ እና ኢንዶተርሚክ ሂደት ነው።
በጨው ላይ ያሉ ተፅዕኖዎችየውሃ ሞለኪውሎች
ሁሉም አኒዮኖች እና ካቴኖች፣ ቀላል ያልሆኑ ክፍያዎች እና ጉልህ መጠኖች ያላቸው፣ በውሃ ሞለኪውሎች ላይ ትንሽ የፖላራይዝድ ተፅእኖ አላቸው፣ ስለዚህ በውሃ መፍትሄ ላይ ምንም አይነት ምላሽ የለም። ለእንደዚህ አይነት cations ለምሳሌ አልካላይስ የሆኑት ሃይድሮክሳይል ውህዶች ሊጠቀሱ ይችላሉ።
የዲአይ ሜንዴሌቭ ጠረጴዛ ዋና ንዑስ ቡድን የመጀመሪያ ቡድን ብረቶችን እንለይ። መስፈርቶቹን የሚያሟሉ አኒዮኖች ጠንካራ አሲዶች አሲዳማ ቅሪቶች ናቸው። በአክቲቭ አሲድ እና አልካላይስ የተሰሩ ጨዎች የሃይድሮሊሲስ ሂደትን አያደርጉም. ለእነሱ፣ የመለያየት ሂደቱ እንደሚከተለው ሊፃፍ ይችላል፡-
H2O=H+ + OH‾
የእነዚህ የኢንኦርጋኒክ ጨዎችን መፍትሄዎች ገለልተኛ አካባቢ ስላላቸው በሃይድሮሊሲስ ወቅት የጨው መጥፋት አይታይም።
በደካማ አሲድ አኒዮን እና በአልካላይን ካቴሽን ለሚፈጠሩ ኦርጋኒክ ጨዎች የኣንዮን ሃይድሮሊሲስ ይስተዋላል። ለእንደዚህ አይነት ጨው ምሳሌ፣ ፖታስየም አሲቴት CH3COOKን አስቡ።
የCH3COOCOO- አሴቴት ions ከሃይድሮጂን ፕሮቶኖች ጋር በአሴቲክ አሲድ ሞለኪውሎች ውስጥ፣ይህም ደካማ ኤሌክትሮላይት ነው። እየተስተዋለ ነው። በመፍትሔው ውስጥ ከፍተኛ መጠን ያለው የሃይድሮክሳይድ ionዎች ክምችት ይታያል, በዚህም ምክንያት የመካከለኛውን የአልካላይን ምላሽ ያገኛል. ፖታስየም ሃይድሮክሳይድ ጠንካራ ኤሌክትሮላይት ነው, ስለዚህ ሊታሰር አይችልም, pH > 7.
የሂደቱ ሂደት ሞለኪውላዊ እኩልታ፡
ነው።
CH3SOOK +H2O=KOH +CH3UN
በንጥረ ነገሮች መካከል ያለውን መስተጋብር ምንነት ለመረዳት የተሟላ እና የተቀነሰ ionic equation ማዘጋጀት ያስፈልጋል።
Na2S ጨው ደረጃ በደረጃ የሃይድሮሊሲስ ሂደት ይታወቃል። ጨው በጠንካራ አልካሊ (ናኦኤች) እና ዲባሲክ ደካማ አሲድ (H2S) መፈጠሩን ከግምት ውስጥ በማስገባት የሰልፋይድ አኒዮን በውሃ ፕሮቶኖች ማሰር እና የሃይድሮክሳይል ቡድኖች መከማቸት በመፍትሔው ውስጥ ይስተዋላል። በሞለኪዩል እና ion መልክ ይህ ሂደት ይህን ይመስላል፡
ና2S +H2ኦ=ናኤችኤስ + ናኦህ
የመጀመሪያው እርምጃ። S2− + HON=HS- + ኦህ-
ሁለተኛ ደረጃ። HS- + HON=H2S + OH-
ምንም እንኳን በተለመደው ሁኔታ ውስጥ የዚህ ጨው ሁለት-ደረጃ ሃይድሮላይዜሽን ሊኖር ቢችልም, የሂደቱ ሁለተኛ ደረጃ በተግባር አይቀጥልም. ለዚህ ክስተት ምክንያቱ የሃይድሮክሳይል ions ክምችት ሲሆን ይህም መፍትሄው ደካማ የአልካላይን አካባቢን ይሰጣል. ይህ በ Le Chatelier መርህ መሰረት ለኬሚካላዊ ሚዛን ለውጥ አስተዋጽኦ ያደርጋል እና ገለልተኛ ምላሽን ያስከትላል። በዚህ ረገድ በአልካላይን እና በደካማ አሲድ የሚፈጠረውን የጨው ሃይድሮሊሲስ ከመጠን በላይ በሆነ አልካሊ ሊታፈን ይችላል።
በአንዮኖች የፖላራይዝድ ተፅእኖ ላይ በመመስረት የሃይድሮሊሲስ ጥንካሬ ላይ ተጽዕኖ ማሳደር ይቻላል።
ጠንካራ የአሲድ አኒየኖች እና ደካማ የመሠረት cations ለያዙ ጨዎች፣ cation hydrolysis ይስተዋላል። ለምሳሌ, በአሞኒየም ክሎራይድ ላይ ተመሳሳይ ሂደትን ግምት ውስጥ ማስገባት ይቻላል. ሂደቱ እንደሚከተለው ሊወከል ይችላልቅጽ፡
የሞለኪውላር እኩልታ፡
NH4CL +H2O=NH4OH + HCL
አጭር ionic እኩልታ፡
NH4++HOH=NH4OH+H +
በመፍትሔው ውስጥ ፕሮቶኖች በመከማቸታቸው ምክንያት በውስጡ አሲድ የሆነ አካባቢ ተፈጥሯል። ሚዛኑን ወደ ግራ ለመቀየር አሲድ ወደ መፍትሄው ውስጥ ይገባል።
በደካማ cation እና anion ለሚፈጠረው ጨው የሙሉ ሃይድሮሊሲስ አካሄድ የተለመደ ነው። ለምሳሌ የ ammonium acetate CH3COONH4ን አስቡበት። በionic መልኩ፣ መስተጋብርው የሚከተለው ቅጽ አለው፡
NH4+ + CH3COO-+ HOH=NH4OH + CH3COOH
በማጠቃለያ
በየትኛው አሲድ እና ጨው ላይ እንደተመሰረተው ከውሃ ጋር ያለው ምላሽ ሂደት የተወሰኑ ልዩነቶች አሉት። ለምሳሌ, ጨው በደካማ ኤሌክትሮላይቶች ሲፈጠር እና ከውሃ ጋር ሲገናኙ, ተለዋዋጭ ምርቶች ይፈጠራሉ. የተሟላ ሃይድሮሊሲስ አንዳንድ የጨው መፍትሄዎችን ማዘጋጀት የማይቻልበት ምክንያት ነው. ለምሳሌ፣ ለአሉሚኒየም ሰልፋይድ፣ ሂደቱን እንደሚከተለው መጻፍ ይችላሉ፡-
አል2S3 + 6H2O=2አል(ኦህ) 3↓ + 3H2S↑
እንዲህ ያለ ጨው የሚገኘው በ"ደረቅ ዘዴ" ብቻ ሲሆን በእቅዱ መሰረት ቀላል ንጥረ ነገሮችን በማሞቅ፡
2Al + 3S=አል2S3
የአሉሚኒየም ሰልፋይድ መበስበስን ለማስቀረት አየር በሌለበት ኮንቴይነሮች ውስጥ ማከማቸት ያስፈልጋል።
በአንዳንድ ሁኔታዎች የሃይድሮሊሲስ ሂደት በጣም ከባድ ነው፣ስለዚህ ሞለኪውላርየዚህ ሂደት እኩልታዎች ሁኔታዊ ቅርጽ አላቸው. የመስተጋብር ውጤቶችን በአስተማማኝ ሁኔታ ለማቋቋም ልዩ ጥናቶችን ማካሄድ አስፈላጊ ነው።
ለምሳሌ ይህ ለብዙ ኑክሌር ውስብስብ የብረት፣ ቆርቆሮ፣ ቤሪሊየም የተለመደ ነው። ይህ ሊቀለበስ የሚችል ሂደት መቀየር በሚያስፈልግበት አቅጣጫ ላይ በመመስረት, ተመሳሳይ ስም ያላቸውን ions መጨመር, ትኩረቱን እና የሙቀት መጠኑን መቀየር ይቻላል.
