Усан уусмал дахь давсны гидролиз хэрхэн явагддагийг ойлгохын тулд эхлээд энэ үйл явцын тодорхойлолтыг өгнө.
Гидролизийн тодорхойлолт ба онцлог
Энэ процесс нь усны ионуудын давсны ионуудтай химийн үйлчлэлд ордог бөгөөд үүний үр дүнд сул суурь (эсвэл хүчил) үүсч, орчны урвал өөрчлөгддөг. Аливаа давсыг суурь ба хүчлийн химийн урвалын бүтээгдэхүүн гэж үзэж болно. Тэдний хүч чадлаас хамааран үйл явцын явцын хэд хэдэн сонголт байна.
Гидролизийн төрлүүд
Химийн шинжлэх ухаанд давс ба усны катионуудын хоорондох гурван төрлийн урвалыг авч үздэг. Процесс бүр нь орчны рН-ийн өөрчлөлтөөр явагддаг тул рН-ийн утгыг тодорхойлохын тулд янз бүрийн төрлийн үзүүлэлтүүдийг ашиглахаар төлөвлөж байна. Жишээлбэл, нил ягаан лакмусыг хүчиллэг урвалд ашигладаг бол фенолфталеин нь шүлтлэг урвалд тохиромжтой. Гидролизийн хувилбар бүрийн онцлог шинж чанарыг илүү нарийвчлан авч үзье. Хүчтэй ба сул суурийг уусах чадварын хүснэгтээс, хүчлийн хүчийг хүснэгтээс тодорхойлж болно.
Катионы гидролиз
Ийм давсны жишээ болгон төмрийн хлоридыг (2) авч үзье. Төмөр (2) гидроксид нь сул суурь, харин давсны хүчил нь хүчтэй суурь юм. Устай харилцан үйлчлэх явцад (гидролиз) үндсэн давс (төмрийн гидроксохлорид 2) үүсэх ба давсны хүчил үүсдэг. Уусмал дахь хүчиллэг орчин гарч ирэх бөгөөд үүнийг цэнхэр лакмус (рН 7-оос бага) ашиглан тодорхойлж болно. Энэ тохиолдолд сул суурь ашигласан тул гидролиз өөрөө катионоор дамждаг.
Тодорхойлсон тохиолдлын хувьд гидролизийн өөр нэг жишээ хэлье. Магнийн хлоридын давсыг авч үзье. Магнийн гидроксид нь сул суурь, харин давсны хүчил нь хүчтэй суурь юм. Усны молекулуудтай харилцан үйлчлэх явцад магнийн хлорид нь үндсэн давс (гидроксохлорид) болж хувирдаг. Магнийн гидроксид, ерөнхий томьёо нь M(OH)2 нь усанд маш бага уусдаг боловч хүчтэй давсны хүчил нь уусмалд хүчиллэг орчин үүсгэдэг.
Анион гидролиз
Дараагийн гидролизийн хувилбар нь хүчтэй суурь (шүлт) ба сул хүчлээс бүрддэг давсны хувьд ердийн зүйл юм. Үүний жишээ болгон натрийн карбонатыг авч үзье.
Энэ давс нь хүчтэй натрийн суурь ба сул нүүрстөрөгчийн хүчил агуулдаг. Усны молекулуудтай харилцан үйлчлэх нь хүчиллэг давс - натрийн бикарбонат үүсэх замаар явагддаг, өөрөөр хэлбэл анионы гидролиз үүсдэг. Түүнчлэн уусмалд натрийн гидроксид үүсдэг бөгөөд энэ нь уусмалыг шүлтлэг болгодог.
Энэ тохиолдолд өөр нэг жишээ хэлье. Калийн сульфит нь хүчтэй суурь - идэмхий кали, түүнчлэн сул бодисоос үүсдэг давс юм.хүхрийн хүчил. Устай харилцан үйлчлэх явцад (гидролизийн үед) калийн гидросульфит (хүчиллэг давс) ба калийн гидроксид (шүлт) үүсдэг. Уусмал дахь орчин шүлтлэг байх тул та үүнийг фенолфталеинаар баталгаажуулж болно.
Нийт гидролиз
Сул хүчил ба сул суурийн давс бүрэн гидролизд ордог. Түүний онцлог нь юу вэ, энэ химийн урвалын үр дүнд ямар бүтээгдэхүүн үүсэхийг олж мэдэхийг хичээцгээе.
Хөнгөн цагааны сульфидыг жишээ болгон сул суурь ба сул хүчлийн гидролизийг шинжье. Энэ давс нь сул суурь болох хөнгөн цагааны гидроксид, түүнчлэн сул хүхрийн хүчилээс үүсдэг. Устай харилцан үйлчлэх үед бүрэн гидролиз ажиглагдаж, үүний үр дүнд хийн устөрөгчийн сульфид, түүнчлэн тунадас хэлбэрээр хөнгөн цагааны гидроксид үүсдэг. Ийм харилцан үйлчлэл нь катион болон анионд хоёуланд нь тохиолддог тул гидролизийн энэ сонголтыг бүрэн гүйцэд гэж үзнэ.
Мөн энэ төрлийн давс нь устай харилцан үйлчилдэг жишээ болгон магнийн сульфидыг дурдаж болно. Энэ давс нь магнийн гидроксид агуулдаг бөгөөд түүний томъёо нь Mg (OH) 2 юм. Энэ нь усанд уусдаггүй сул суурь юм. Үүнээс гадна магнийн сульфидын дотор гидросульфидын хүчил байдаг бөгөөд энэ нь сул байдаг. Устай харилцан үйлчлэх үед бүрэн гидролиз (катион ба анионы дагуу) явагддаг бөгөөд үүний үр дүнд магнийн гидроксид тунадас хэлбэрээр үүсч, устөрөгчийн сульфид нь хий хэлбэрээр ялгардаг.
Хэрэв бид давсны гидролизийг авч үзвэл хүчтэй хүчил ба хүчтэй бодисоос үүсдэг.үндсэндээ гоожихгүй гэдгийг анхаарах хэрэгтэй. Натри хлорид, калийн нитрат зэрэг давсны уусмал дахь орчин нь төвийг сахисан хэвээр байна.
Дүгнэлт
Хүчтэй ба сул суурь, давс үүсгэдэг хүчил нь гидролизийн үр дүнд, үүссэн уусмал дахь орчны урвалд нөлөөлдөг. Үүнтэй төстэй үйл явц байгальд өргөн тархсан байдаг.
Гидролиз нь дэлхийн царцдасын химийн өөрчлөлтөд онцгой ач холбогдолтой. Энэ нь усанд маш бага уусдаг металл сульфид агуулдаг. Тэднийг гидролиз хийх явцад устөрөгчийн сульфид үүсч, галт уулын үйл ажиллагааны явцад дэлхийн гадаргуу руу ялгардаг.
Цахиурлаг чулуулаг нь гидроксид шилжих үед чулуулгийг аажмаар устгахад хүргэдэг. Жишээлбэл, малахит зэрэг эрдэс нь зэсийн карбонатын гидролизийн бүтээгдэхүүн юм.
Гидролизийн эрчимтэй үйл явц далайд ч тохиолддог. Усаар дамждаг магни, кальцийн бикарбонатууд нь бага зэрэг шүлтлэг орчинтой байдаг. Ийм нөхцөлд далайн ургамал дахь фотосинтезийн үйл явц сайн явагдаж, далайн организмууд илүү эрчимтэй хөгждөг.
Тосонд усны хольц, кальци, магнийн давс агуулагддаг. Газрын тосыг халаах явцад тэдгээр нь усны ууртай харилцан үйлчилдэг. Гидролизийн явцад устөрөгчийн хлорид үүсдэг бөгөөд энэ нь металтай харилцан үйлчлэлцэх нь тоног төхөөрөмжийг устгахад хүргэдэг.
