Гидролиз


Гидролиз

Гидро́лиз (от др.-греч. ὕδωρ — вода и λύσις — разложение) — один из видов химических реакций сольволиза, где при взаимодействии веществ с водой происходит разложение исходного вещества с образованием новых соединений. Механизм гидролиза соединений различных классов: соли, углеводы, белки, сложные эфиры, жиры и др. имеет существенные различия.

Содержание

Гидролиз солей

Гидролиз солей — разновидность реакций гидролиза, обусловленного протеканием реакций ионного обмена в растворах (преимущественно, водных) растворимых солей-электролитов. Движущей силой процесса является взаимодействие ионов с водой, приводящее к образованию слабого электролита в ионном или (реже) молекулярном виде («связывание ионов»).

Различают обратимый и необратимый гидролиз солей[1]:

  • 1. Гидролиз соли слабой кислоты и сильного основания (гидролиз по аниону):
\mathsf{CO_3^{2-} + H_2O \rightarrow HCO_3^- + OH^-}
\mathsf{Na_2CO_3 + H_2O \rightarrow NaHCO_3 + NaOH}

(раствор имеет слабощелочную среду, реакция протекает обратимо, гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени)

  • 2. Гидролиз соли сильной кислоты и слабого основания (гидролиз по катиону):
\mathsf{Cu^{2+} + H_2O \rightarrow CuOH^+ + H^+}
\mathsf{CuCl_2 + H_2O \rightarrow CuOHCl + HCl}

(раствор имеет слабокислую среду, реакция протекает обратимо, гидролиз по второй ступени протекает в ничтожной степени)

  • 3. Гидролиз соли слабой кислоты и слабого основания:
\mathsf{2Al^{3+} + 3S^{2-} +6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow}
\mathsf{Al_2S_3 +6H_2O \rightarrow 2Al(OH)_3\downarrow + 3H_2S\uparrow}

(равновесие смещено в сторону продуктов, гидролиз протекает практически полностью, так как оба продукта реакции уходят из зоны реакции в виде осадка или газа).

Соль сильной кислоты и сильного основания не подвергается гидролизу, и раствор нейтрален. См. также Электролитическая диссоциация.

Степень гидролиза

Под степенью гидролиза подразумевается отношение части соли, подвергающейся гидролизу, к общей концентрации её ионов в растворе. Обозначается α (или hгидр);
α = (cгидр/cобщ)·100 %
где cгидр — число молей гидролизованной соли, cобщ — общее число молей растворённой соли.
Степень гидролиза соли тем выше, чем слабее кислота или основание, её образующие.

Является количественной характеристикой гидролиза.

Константа гидролиза

Константа гидролиза — константа равновесия гидролитической реакции. Так константа гидролиза соли равна отношению произведения равновесных концентраций продуктов реакции гидролиза к равновесной концентрации соли с учетом стехиометрических коэффициентов.

В качестве примера ниже приводится вывод уравнения константы гидролиза соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

NaNO_2 + H_2O \rightleftharpoons HNO_2 + NaOH

NO_2^- + H_2O \rightleftharpoons HNO_2 + OH^-

Уравнение константы равновесия для данной реакции имеет вид:

\frac{[OH^-][HNO_2]}{[NO_2^-][H_2O]}=K    или    \frac{[OH^-][HNO_2]}{[NO_2^-]}=K[H_2O]

Так как концентрация молекул воды в растворе постоянна, то произведение двух постоянных ~K[H_2O] можно заменить одной новой — константой гидролиза:

\frac{[OH^-][HNO_2]}{[NO_2^-]}=K[H_2O]=K_\Gamma

Численное значение константы гидролиза получим, используя ионное произведение воды ~K_{H_2O} и константу диссоциации азотистой кислоты ~K_{HNO_2}:

[H^+][OH^-]=K_{H_2O}

[OH^-]=K_{H_2O}/[H^+]

подставим в уравнение константы гидролиза равна:

\frac{K_{H_2O}[HNO_2]}{[H^+][NO_2^-]}=\frac{K_{H_2O}}{K_{HNO_2}}=K_\Gamma

В общем случае для соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием:

K_\Gamma=\frac{K_{H_2O}}{K_a}, где K_a — константа диссоциации слабой кислоты, образующейся при гидролизе

для соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием:

K_\Gamma=\frac{K_{H_2O}}{K_b}, где K_b — константа диссоциации слабого основания, образующегося при гидролизе

для соли, образованной слабой кислотой и слабым основанием:

K_\Gamma=\frac{K_{H_2O}}{K_aK_b}

Гидролиз органических веществ

Живые организмы осуществляют гидролиз различных органических веществ в ходе реакций катаболизма при участии ферментов. Например,в ходе гидролиза при участии пищеварительных ферментов белки расщепляются на аминокислоты, жиры — на глицерин и жирные кислоты, полисахариды (например, крахмал и целлюлоза) — на моносахариды (например, на глюкозу), нуклеиновые кислоты — на свободные нуклеотиды.

При гидролизе жиров в присутствии щёлочей получают мыло; гидролиз жиров в присутствии катализаторов применяется для получения глицерина и жирных кислот. Гидролизом древесины получают этанол, а продукты гидролиза торфа находят применение в производстве кормовых дрожжей, воска, удобрений и др.

См. также

Примечания

  1. Приведённые ниже для 1 и 2 случая молекулярные уравнения имеют исключительно условный характер, поскольку вещества-электролиты в водном растворе находятся в ионном виде



Wikimedia Foundation. 2010.

Синонимы:

Смотреть что такое "Гидролиз" в других словарях:

  • гидролиз — гидролиз …   Орфографический словарь-справочник

  • ГИДРОЛИЗ — ГИДРОЛИЗ, химическая реакция разделения молекул вещества при взаимодействии с водой. Часто происходит в присутствии КАТАЛИЗАТОРА. Например, при пищеварении ФЕРМЕНТЫ катализируют ГИДРОЛИЗ УГЛЕВОДОВ, БЕЛКОВ и ЖИРОВ, и образуются молекулы, которые… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • гидролиз — фотогидролиз, сольволиз Словарь русских синонимов. гидролиз сущ., кол во синонимов: 3 • реакция (33) • …   Словарь синонимов

  • гидролиз — а, м. hydrolyse f. Реакция ионного обмена между веществами и водой. БАС 2. Лекс. Гранат: гидролиз; Уш. 1935: гидро/лиз; БСЭ 2: гидро/лизный …   Исторический словарь галлицизмов русского языка

  • ГИДРОЛИЗ — (от греч. hydor вода и lysis разделение), процессы расщепления молекул сложных хим. соединений за счет присоединения элементов воды. Следует различать Г. электролитов (гидролитическая диссоциация) и Г. органических соединений. Г и д ролитическая… …   Большая медицинская энциклопедия

  • ГИДРОЛИЗ — (от гидро... и...лиз), химическая реакция разложения вещества водой, например превращение солей в основания и кислоты, крахмала в глюкозу, природных жиров в глицерин и карбоновые кислоты (омыление) …   Современная энциклопедия

  • ГИДРОЛИЗ — (от гидро... и ...лиз) обменная реакция (обменное разложение) между веществом и водой, напр., AlCl3 + 3H2O ? Al(OH)3 + 3HCl. Основа многих технологических и природных процессов …   Большой Энциклопедический словарь

  • ГИДРОЛИЗ — ГИДРОЛИЗ, гидролиза, муж. (от греч. hydor вода и lysis развязывание) (хим.). Химическое разложение некоторых веществ действием воды. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 …   Толковый словарь Ушакова

  • ГИДРОЛИЗ — ГИДРОЛИЗ, а, муж. (спец.). Реакция обменного разложения соединений с водой. | прил. гидролизный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 …   Толковый словарь Ожегова

  • ГИДРОЛИЗ — реакция обменного разложения между водой и разл. хим. соединениями, способными под действием воды расщепляться на более низкомолекулярные соединения с присоединением элементов воды (Н и ОН) по месту разрыва связей. К числу соединений, способных… …   Геологическая энциклопедия

  • гидролиз — Обменная реакция между веществом и водой, приводящая к изменению рН раствора; количеств. характеризуется константой равновесия реакции гидролиза. Кг и а отношением числа частиц ионов или молекул, подвергшихся гидролизу к общему числу частиц,… …   Справочник технического переводчика

Книги

Другие книги по запросу «Гидролиз» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.