Как поступить
в Онлайн-школу и получить аттестат?

Подробно расскажем о том, как перевестись на дистанционный формат обучения, как устроены онлайн-уроки и учебный процесс, как улучшить успеваемость и повысить мотивацию!

Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных

Конспект урока: Гидролиз

Химические взаимодействия

13.04.2024
1821
0

Гидролиз

План урока

  • Определение реакции гидролиза
  • Гидролиз солей. Взаимное усиление гидролиза
  • Гидролиз органических веществ

Цели урока

  • знать, что такое гидролиз
  • уметь определять поведение солей при гидролизе
  • уметь записывать уравнения реакций гидролиза

 

Введение

Было бы довольно наивно полагать, что воду, которая в химии так часто используется для приготовления растворов, можно считать химически инертным соединением. Мы уже знаем, что вода обладает довольно большим количеством химических свойств. Среди них — способность реагировать с солями, вступая в реакцию гидролиза.

 

Помимо гидролиза солей, возможен также и гидролиз других соединений, в том числе и органических: сложных эфиров, жиров, ди- и полисахаридов, пептидов 
и т. д.

Реакция гидролиза

Гидролиз представляет собой обменную реакцию с водой, что приводит к полному или частичному разложению вещества.

 

По сути реакция гидролиза солей является обратным процессом реакции нейтрализации.


Гидролиз солей протекает обратимо и ступенчато. 

 

Например, реакция гидролиза хлорида цинка — процесс, обратный реакции нейтрализации между гидроксидом цинка и соляной кислоты.

 

Так, для этой реакции

 

Zn(OH)2 + 2HCl  ZnСl2 + 2H2O.

 

А в ионном виде —

 

Zn(OH)2 + 2H+  Zn2+ + 2H2O.

 

Видно, что и в левой и в правой части присутствует слабый электролит, следовательно, протекание реакции возможно как в прямом, так и в обратном направлении.


Пример 1

 

Выбрать реакцию гидролиза:

  1. С2Н4 + Н2О = С2Н5ОН,
  2. NaOH + HCl = NaCl + H2O,
  3. PCl5 + 4H2O = H3PO4 + 5HCl.


Решение

 

Давайте рассмотрим каждое уравнение внимательно.

 

1. Это реакция с водой, но в данном случае это соединение, а не обмен, поэтому это НЕ гидролиз. 

2. Это обмен, но в данном случае вода — продукт этой реакции, следовательно, НЕ гидролиз.

3. Это реакция обмена и в ней участвует вода. Это гидролиз.

 

Ответ: реакция гидролиза под номером 3.


Обратите внимание, не все соли подвергаются гидролизу.


Упражнение 1

 

1. Какие реакции называют реакциями гидролиза?

2. Что характерно для реакций гидролиза?

3. Назовите пять любых органических веществ, вступающих в реакцию гидролиза.


Гидролиз солей

В зависимости от того, какими кислотами и основаниями образованы соли, их отношение к гидролизу может быть различным.

 

В зависимости от поведения солей в воде, их делят на 4 группы, представленные далее.

Таблица 1. Гидролиз солей


Нерастворимые соли не подвергаются гидролизу.


При гидролизе солей могут образовываться кислые и средние соли.


Na2SO4 + H2O = NaHSO4 + NaOH

 

В ионном виде становится наглядной причина изменения среды растворов при гидролизе солей.

 

SO42- + H2O = HSO4- + H+

 

При гидролизе по аниону, напротив, образуются гидроксид-ионы, чем и обусловлена щелочная среда.

 

CO32- + H2O = HCO3- + OH-


Пример 2

 

Определите среду раствора хлорида алюминия и запишите уравнение реакции его гидролиза.


Решение

 

1. Хлорид алюминия образован сильной (HCl) кислотой и слабым (Al(OH)3) основанием, следовательно, реакция протекает по катиону, среда кислая.

 

2. Запишем сначала ионное уравнение, только по первой ступени, так как остальными принято пренебрегать.

 

Al3+ + H2O = AlOH2+ + H+

 

Как можно видеть, мы должны получить основную соль. Теперь запишем и в молекулярном виде, подставив хлор:

 

AlCl3 + H2O = AlOHCl2 + HCl.

 

Ответ: среда кислая.


В некоторых случаях, когда гидролиз идёт и по катиону, и по аниону, возможно взаимное усиление гидролиза.

 

Например, как при попадании в раствор сульфида хрома III, так и при смешивании растворов сульфидов и хрома III, будут параллельно происходить следующие процессы:

 

Cr3+ + H2O = CrOH2+ + H+,

S2- + H2O = HS- + OH-.

 

В результате этих процессов образуется вода (H+ + OH- = H2O), что способствует протеканию второй и третей ступени гидролиза.

 

CrOH2+ + H2O = Cr(OH)2+ + H+

HS- + H2O = H2S = OH-

Cr(OH)2+ + H2O = Cr(OH)3 + H+

 

Образование газообразного сероводорода и осадка гидроксида хрома III в результате реакции приводит к тому, что она протекает необратимо. В молекулярном виде получаем:

 

2CrCl3 + 3Na2S + 6H2O  2Cr(OH)3 + 3H2S + 6NaCl.


Определить, что происходит взаимное усиление гидролиза, можно по таблице растворимости. У таких солей будет стоять прочерк.


Пример 3

 

Определите, какой осадок образуется при взаимодействии карбоната калия и нитрата алюминия.


Решение

 

По таблице растворимости видим, что карбонат алюминия разлагается водой, следовательно, в данном случае происходит взаимное усиление гидролиза.

 

2Al(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2 + 6KCl

 

Ответг гидроксид алюминия.


Упражнение 2

 

1. Приведите по три примера солей для каждой из их групп по отношению к гидролизу.

2. Напишите уравнение гидролиза сульфида калия. Какой будет среда его раствора?

3. Назовите два любых иона, одновременное нахождение которых в растворе приведёт к взаимному усилению гидролиза.


Гидролиз органических соединений

Как было указано выше, реакция гидролиза может протекать как для неорганических, так и для органических веществ. В обоих случаях будет наблюдаться разложение вещества водой, однако органические вещества, как правило, гидролизуются только в кислой или в щелочной среде. В последнем случае реакция по факту протекает не с водой, а собственно с щёлочью, но в водном растворе.

 

Наиболее распространённый случай — гидролиз сложноэфирной группы. Таким образом могут разлагаться водой в кислой среде сложные эфиры, образуя спирт и карбоновую кислоту:

 

CH3COOCH2CH3 + H2O = CH3COOH + CH3CH2OH.

 

Если в неорганической химии гидролиз являлся реакцией, обратной нейтрализации, то в данном случае реакция будет обратна этерификации.

 

Аналогичным образом с водой взаимодействуют все классы веществ, содержащие сложноэфирную группу, в том числе жиры.

Жиры, имея большие неполярные углеводородные радикалы в составе молекулы, гидролизуются медленнее, чем сложные эфиры, поэтому их гидролиз обычно проводят в щелочной среде, получая при этом глицерин и соли высших жирных кислот. Поскольку такие соли называют мылами (в частности стеараты являются основными компонентами мыла), сама реакция гидролиза жиров получила название омыление.

 

Наряду с жирами гидролизуются и углеводы, кроме моносахаридов.

 

Достаточно хорошо в кислой среде эта реакция проходит для дисахаридов. Так, например, сахароза образует глюкозу и фруктозу. Полисахариды гидролизуются медленнее, для них эта реакция, как правило, требует нагревания или участия ферментов.

Аналогично участия ферментов требует и гидролиз пептидов. В нашем желудке белки подвергаются гидролизу при участии таких ферментов, как пепсин, трипсин и химотрипсин.

 

Эти реакции играют важнейшую роль в метаболизме, обеспечивая организм ресурсами для пластического и энергетического обмена.


Контрольные вопросы

 

1. Перечислите известные вам классы органических и неорганических соединений, для которых возможен гидролиз.

2. Как определить, какой будет среда раствора соли?

3. В каких случаях возможно взаимное усиление гидролиза?


Ответы

 

Упражнение 1

 

1. Обменная реакция с водой, приводящая к полному или частичному разложению вещества. 

2. Гидролиз протекает обратимо и ступенчато. 

 

Упражнение 2

 

2. K2S + H2O = KHS + KOH, среда щелочная.

 


Предыдущий урок
Неорганические и органические кислоты
Состав и классификация химических соединений
Следующий урок
Гидролиз
Химические взаимодействия
Урок подготовил(а)
teacher
Дмитрий Алексеевич
Учитель химии
Опыт работы: 10 лет
Поделиться:
  • И.А.Бунин. Жизнь и творчество. «Господин из Сан-Франциско»

    Литература

  • Понятие объёма. Объём прямоугольного параллелепипеда

    Геометрия

  • Серебряный век русской поэзии. Символизм. В.Я. Брюсов, К.Д. Бальмонт, А. Белый

    Литература

Зарегистрируйся, чтобы присоединиться к обсуждению урока

Добавьте свой отзыв об уроке, войдя на платфому или зарегистрировавшись.

Отзывы об уроке:
Пока никто не оставил отзыв об этом уроке