水解

發(fā)布時(shí)間:2023-09-21
定義水解是一種化工單元過(guò)程,是利用水將物質(zhì)分解形成新的物質(zhì)的過(guò)程。
鹽電離出的離子結(jié)合了水電離出的h+和oh-生成弱電解質(zhì)分子的反應(yīng)
 物質(zhì)與水發(fā)生的導(dǎo)致物質(zhì)發(fā)生分解的反應(yīng)(不一定是復(fù)分解反應(yīng))
(也可以說(shuō)是物質(zhì)是否與水中的氫離子或者是氫氧根離子發(fā)生反應(yīng))
由弱酸根或弱堿離子組成的鹽類(lèi)的水解有兩種情況:
① 弱酸根與水中的h+ 結(jié)合成弱酸,溶液呈堿性,如乙酸鈉的水溶液:
ch3coo- + h2o ←═→ ch3cooh + oh-
② 弱堿離子與水中的oh- 結(jié)合,溶液呈酸性,如氯化銨水溶液:
nh4+ + h2o ←═→ nh3·h2o + h+
生成弱酸(或堿)的酸(或堿)性愈弱,則弱酸根(或弱堿離子)的水解傾向愈強(qiáng)。
例如,硼酸鈉的水解傾向強(qiáng)于乙酸鈉,溶液濃度相同時(shí),前者的ph值更大。
弱酸弱堿鹽溶液的酸堿性取決于弱酸根和弱堿離子水解傾向的強(qiáng)弱。
例如,碳酸氫銨中弱酸根的水解傾向比弱堿離子強(qiáng),溶液呈堿性;
氟化銨中弱堿離子的水解傾向強(qiáng),溶液呈酸性;
若兩者的水解傾向相同,則溶液呈中性,這是個(gè)別情況,如乙酸銨。
弱酸弱堿鹽的水解與相應(yīng)強(qiáng)酸弱堿鹽或強(qiáng)堿弱酸鹽的水解相比,
弱酸弱堿鹽的水解度大,溶液的ph更接近7(常溫下)。
如0.10 mol/l的na2co3的水解度為4.2%,ph為11.6,
而同一濃度的(nh4)2co3的水解度為92%,ph為9.3。
酯、多糖、蛋白質(zhì)等與水作用生成較簡(jiǎn)單的物質(zhì),也是水解:
ch3cooc2h5 + h2o ─→ ch3cooh + c2h5oh
(c6h10o5)n + nh2o ─→ nc6h12o6
某些能水解的鹽被當(dāng)作酸(如硫酸鋁)或堿(如碳酸鈉)來(lái)使用。正鹽正鹽分四類(lèi):
一、強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不發(fā)生水解,因?yàn)樗鼈冸婋x出來(lái)的陰、陽(yáng)離子不能破壞水的電離平衡,所以呈中性。
二、強(qiáng)酸弱堿鹽,我們把弱堿部分叫弱陽(yáng),弱堿離子能把持著從水中電離出來(lái)的氫氧根離子,破壞了水的電離平衡,使得水的電離正向移動(dòng),結(jié)果溶液中的氫離子濃度大于氫氧根離子濃度,使水溶液呈酸性。
三、強(qiáng)堿弱酸鹽,我們把弱酸部分叫弱陰,同理弱陰把持著從水中電離出來(lái)的氫離子,使得溶液中氫氧根離子濃度大于氫離子濃度,使溶液呈堿性。
四、弱酸弱堿鹽,弱酸部分把持氫,弱堿部分把持氫氧根,生成兩種弱電解質(zhì),再比較它們的電離常數(shù)ka、kb值的大小(而不是水解度的大?。?,在一溫度下,弱電解質(zhì)的電離常數(shù)(又叫電離平衡常數(shù))是一個(gè)定值,這一比較就可得出此鹽呈什么性了,誰(shuí)強(qiáng)呈誰(shuí)性,電離常數(shù)是以10為底的負(fù)對(duì)數(shù),誰(shuí)負(fù)得少誰(shuí)就大??傊痪湓挘}溶液中的陰、陽(yáng)離子把持著從水中電離出來(lái)的氫離子或氫氧根離子能生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)叫鹽類(lèi)的水解。還有有機(jī)物類(lèi)中的水解,例如酯類(lèi)的水解,是酯和水反應(yīng)(在無(wú)機(jī)酸或堿的條件下)生成對(duì)應(yīng)羧酸和醇的反應(yīng)叫酯的水解,還有鹵代烴的堿性水解,溴乙烷和氫氧化鈉水溶液反應(yīng)生成乙醇和溴化鈉叫鹵烷的水解,還有蛋白質(zhì)的水解,最終產(chǎn)物為氨基酸等等。用例水解反應(yīng)
(1)含弱酸陰離子、弱堿陽(yáng)離子的鹽的水解,例如:fe3++3h2o=fe(oh)3+3h+,co32-+h2o=hco3-+oh-
(2)金屬氮化物的水解,例如:mg3n2+6h2o=3mg(oh)2+2nh3
(3)金屬硫化物的水解,例如:al2s3+6h2o=2al(oh)3+3h2s
(4)金屬碳化物的水解,例如:cac2+2h2o=ca(oh)2+c2h2
(5)非金屬鹵化物的水解,例如:pcl3+3h2o=h3po3+3hcl
此類(lèi)反應(yīng)多為水分子攻擊鹵原子,但也有例外,如ncl3水解:
ncl3+3h2o=nh3+3hclo
該反應(yīng)為水分子攻擊氮原子
取代反應(yīng)(水解反應(yīng))(有機(jī)反應(yīng))
1.鹵代烴在強(qiáng)堿水溶液中水解,例如:ch3ch2-cl+h-oh—△→naoh
ch3ch2oh+hcl
2.醇鈉的水解,例如:ch3ch2ona+h2o=ch3ch2oh+naoh
3.酯在酸、堿水溶液中水解,例如:ch3cooch2ch3+h2o—△h+oroh-→ch3cooh+ch3ch2oh
4.二糖、多糖的水解,例如淀粉的水解:(c6h10o5)n+nh2o→nc6h12o6(葡萄糖)
5.二肽、多肽的水解,例如h2nch2conhch2cooh+h2o→2h2nch2cooh
6.亞胺的水解 arch=n-ph—h20 h+ →archo+phnh2
注意:上述反應(yīng)中“=”均為可逆符號(hào),水解產(chǎn)物量很小,不必標(biāo)明沉淀或氣體。
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