ලවණවල ක්ෂාරීය ප්රතික්රියාවක් ඇති විසඳුම්. විසඳුම පරිසරයේ ප්රතික්රියාව සහ ඒවායේ උදාසීනත්වය තීරණය කිරීම

දේශනය: ලවණ ජල විච්ඡේදනය. ජලීය ද්‍රාවණ පරිසරය: ආම්ලික, උදාසීන, ක්ෂාරීය

අපි රසායනික ප්‍රතික්‍රියා රටා දිගටම අධ්‍යයනය කරන්නෙමු. මාතෘකාව අධ්‍යයනය කරන අතරතුර, ජලීය ද්‍රාවණයක විද්‍යුත් විච්ඡේදනය කිරීමේදී ප්‍රතික්‍රියාවට සම්බන්ධ ද්‍රව්‍යවල අංශු ජලයේ දියවන බව ඔබ ඉගෙන ගත්තා. මෙය ජල විච්ඡේදනයයි. විවිධ අකාබනික හා කාබනික ද්‍රව්‍ය, විශේෂයෙන් ලවණ එයට නිරාවරණය වේ. ලුණු ජල විච්ඡේදනය කිරීමේ ක්‍රියාවලිය අවබෝධ කර නොගෙන, ජීවීන් තුළ සිදුවන සංසිද්ධි පැහැදිලි කිරීමට ඔබට නොහැකි වනු ඇත.

ලවණ ජල විච්ඡේදනයේ සාරය ජල අණු සමඟ ලුණු අයන (කැටායන සහ ඇනායන) අන්තර්ක්‍රියා කිරීමේ ක්‍රියාවලියට පැමිණේ. ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, දුර්වල ඉලෙක්ට්රෝලය සෑදී ඇත - අඩු විඝටන සංයෝගයකි. නිදහස් H + හෝ OH - අයන අතිරික්තයක් ජලීය ද්‍රාවණයක දිස්වේ. මතක තබා ගන්න, කුමන විද්‍යුත් විච්ඡේදකවල විඝටනය H + අයන සාදයි, සහ කුමන OH - අයන. ඔබ අනුමාන කළ පරිදි, පළමු අවස්ථාවේ දී අපි අම්ලයක් සමඟ කටයුතු කරමු, එනම් H + අයන සහිත ජලීය මාධ්යයක් ආම්ලික වනු ඇත. දෙවන නඩුවේදී, ක්ෂාරීය. සමාන සාන්ද්‍රණයකින් යුත් H + සහ OH - අයන වලට තරමක් විඝටනය වන බැවින් ජලය තුළම මාධ්‍යය උදාසීන වේ.

දර්ශක භාවිතයෙන් පරිසරයේ ස්වභාවය තීරණය කළ හැකිය. Phenolphthalein ක්ෂාරීය පරිසරයක් හඳුනාගෙන ද්‍රාවණය තද රතු පාට කරයි. ලිට්මස් අම්ලයට නිරාවරණය වන විට රතු පැහැයට හැරේ, නමුත් ක්ෂාර වලට නිරාවරණය වන විට නිල් පැහැයෙන් පවතී. මෙතිල් තැඹිලි තැඹිලි පාටයි, ක්ෂාරීය පරිසරයකදී කහ පැහැයට හැරේ, ආම්ලික පරිසරයක රෝස පැහැයට හැරේ. ජල විච්ඡේදනය වර්ගය ලුණු වර්ගය මත රඳා පවතී.

ලවණ වර්ග

එබැවින්, ඕනෑම ලුණු අම්ලයක සහ භෂ්මයේ අන්තර්ක්රියා විය හැකිය, ඔබ තේරුම් ගත් පරිදි, ශක්තිමත් සහ දුර්වල විය හැකිය. ශක්තිමත් අය යනු විඝටනය α 100% ට ආසන්න වන අයයි. සල්ෆියුරස් (H 2 SO 3) සහ පොස්පරික් (H 3 PO 4) අම්ල බොහෝ විට මධ්යම ශක්ති අම්ල ලෙස වර්ගීකරණය කර ඇති බව මතක තබා ගත යුතුය. ජල විච්ඡේදනය ගැටළු විසඳීමේදී, මෙම අම්ල දුර්වල ලෙස වර්ග කළ යුතුය.

අම්ල:

ශක්තිමත්: HCl; HBr; Hl; HNO3; HClO4; H2SO4. ඒවායේ අම්ල අපද්‍රව්‍ය ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා නොකරයි.

දුර්වල: HF; H2CO3; H 2 SiO 3; H2S; HNO2; H2SO3; H3PO4; කාබනික අම්ල. තවද ඒවායේ ආම්ලික අපද්‍රව්‍ය ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි, එහි අණු වලින් හයිඩ්‍රජන් කැටායන H+ ලබා ගනී.

හේතු:

ශක්තිමත්: ද්රාව්ය ලෝහ හයිඩ්රොක්සයිඩ්; Ca(OH)2; Sr(OH)2. ඒවායේ ලෝහ කැටායන ජලය සමඟ අන්තර් ක්රියා නොකරයි.

දුර්වල: දිය නොවන ලෝහ හයිඩ්රොක්සයිඩ්; ඇමෝනියම් හයිඩ්රොක්සයිඩ් (NH 4 OH). තවද මෙහි ලෝහ කැටායන ජලය සමග අන්තර් ක්‍රියා කරයි.

මෙම ද්රව්යය මත පදනම්ව, අපි සලකා බලමුලවණ වර්ග :

ශක්තිමත් පදනමක් සහ ශක්තිමත් අම්ලයක් සහිත ලවණ.උදාහරණයක් ලෙස: Ba (NO 3) 2, KCl, Li 2 SO 4. විශේෂාංග: ජලය සමඟ අන්තර් ක්‍රියා නොකරන්න, එයින් අදහස් කරන්නේ ඒවා ජල විච්ඡේදනයට යටත් නොවන බවයි. එවැනි ලවණවල විසඳුම් මධ්යස්ථ ප්රතික්රියා පරිසරයක් ඇත.

ශක්තිමත් පදනමක් සහ දුර්වල අම්ලයක් සහිත ලවණ.උදාහරණයක් ලෙස: NaF, K 2 CO 3, Li 2 S. විශේෂාංග: මෙම ලවණවල ආම්ලික අපද්‍රව්‍ය ජලය සමඟ අන්තර් ක්‍රියා කරයි, ඇනායනයේදී ජල විච්ඡේදනය සිදු වේ. ජලීය ද්‍රාවණවල මාධ්‍යය ක්ෂාරීය වේ.

දුර්වල පදනමක් සහ ශක්තිමත් අම්ලයක් සහිත ලවණ.උදාහරණයක් ලෙස: Zn(NO 3) 2, Fe 2 (SO 4) 3, CuSO 4. විශේෂාංග: ලෝහ කැටායන පමණක් ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි, කැටායනයේ ජල විච්ඡේදනය සිදු වේ. පරිසරය ආම්ලිකයි.

දුර්වල පදනමක් සහ දුර්වල අම්ලයක් සහිත ලුණු.උදාහරණයක් ලෙස: CH 3 COONH 4, (NH 4) 2 CO 3, HCOONH 4. විශේෂාංග: ආම්ලික අපද්‍රව්‍යවල කැටායන සහ ඇනායන දෙකම ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි, කැටායන සහ ඇනායනයේදී ජල විච්ඡේදනය සිදු වේ.

කැටායනයක ජල විච්ඡේදනය සහ ආම්ලික මාධ්‍යයක් සෑදීම පිළිබඳ උදාහරණයක්:

ෆෙරික් ක්ලෝරයිඩ් ජල විච්ඡේදනය FeCl 2

FeCl 2 + H 2 O ↔ Fe(OH)Cl + HCl(අණුක සමීකරණය)

Fe 2+ + 2Cl - + H + + OH - ↔ FeOH + + 2Cl - + H+ (සම්පූර්ණ අයනික සමීකරණය)

Fe 2+ + H 2 O ↔ FeOH + + H + (කෙටි කළ අයනික සමීකරණය)

ඇනායනයක් මගින් ජල විච්ඡේදනය සහ ක්ෂාරීය පරිසරයක් සෑදීම පිළිබඳ උදාහරණයක්:

සෝඩියම් ඇසිටේට් ජල විච්ඡේදනය CH 3 COONa

CH 3 COONa + H 2 O ↔ CH 3 COOH + NaOH(අණුක සමීකරණය)

Na ++ CH 3 COO - + H 2 O ↔ Na + + CH 3 COOH + OH- (සම්පූර්ණ අයනික සමීකරණය)

CH 3 COO - + H 2 O ↔ CH 3 COOH + OH -(කෙටි අයනික සමීකරණය)

සම-ජල විච්ඡේදනය සඳහා උදාහරණය:

• ඇලුමිනියම් සල්ෆයිඩ් ජල විච්ඡේදනය Al2S 3

Al 2 S 3 + 6H2O ↔ 2Al(OH) 3 ↓+ 3H 2 S

මෙම අවස්ථාවේ දී, අපි සම්පූර්ණ ජල විච්ඡේදනය දකින අතර, ලුණු දුර්වල දිය නොවන හෝ වාෂ්පශීලී පදනමක් සහ දුර්වල දිය නොවන හෝ වාෂ්පශීලී අම්ලයක් මගින් සෑදී ඇත්නම් එය සිදු වේ. ද්‍රාව්‍යතා වගුවේ එවැනි ලවණ මත ඉරි ඇත. අයන හුවමාරු ප්‍රතික්‍රියාවකදී ජලීය ද්‍රාවණයක නොපවතින ලවණයක් සෑදෙන්නේ නම්, ඔබ මෙම ලුණු ප්‍රතික්‍රියාව ජලය සමඟ ලිවිය යුතුය.

උදාහරණ වශයෙන්:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 ↔ Fe 2 (CO 3) 3+ 6NaCl

Fe 2 (CO 3) 3+ 6H 2 O ↔ 2Fe(OH) 3 + 3H 2 O + 3CO 2

අපි මෙම සමීකරණ දෙක එකතු කර වම් සහ දකුණු පැතිවලින් පුනරාවර්තනය වන දේ අඩු කරමු:

2FeCl 3 + 3Na 2 CO 3 + 3H 2 O ↔ 6NaCl + 2Fe(OH) 3 ↓ + 3CO 2

ඇතැම් ලවණවල විසඳුම් මත විශ්වීය දර්ශකයක බලපෑම අපි අධ්යයනය කරමු

අපට පෙනෙන පරිදි, පළමු විසඳුමේ මාධ්‍යය උදාසීන (pH = 7), දෙවැන්න ආම්ලික (pH) වේ.< 7), третьего щелочная (рН >7) එවැනි සිත්ගන්නා කරුණක් අපට පැහැදිලි කළ හැක්කේ කෙසේද? 🙂

පළමුව, pH අගය කුමක්ද සහ එය රඳා පවතින්නේ කුමක් ද යන්න මතක තබා ගනිමු.

pH යනු හයිඩ්‍රජන් දර්ශකයකි, ද්‍රාවණයක ඇති හයිඩ්‍රජන් අයන සාන්ද්‍රණයේ මිනුමක් (ලතින් වචන පොටෙන්ෂියා හයිඩ්‍රජෙනි - හයිඩ්‍රජන් ප්‍රබලතාවයේ පළමු අකුරු අනුව).

pH අගය ගණනය කරනු ලබන්නේ ලීටරයකට මවුලවල ප්‍රකාශිත හයිඩ්‍රජන් අයන සාන්ද්‍රණයේ සෘණ දශම ලඝුගණකය ලෙස ය:

25 °C දී පිරිසිදු ජලයෙහි, හයිඩ්‍රජන් අයන සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන සාන්ද්‍රණය සමාන වන අතර ප්‍රමාණය 10 -7 mol/l (pH = 7) වේ.

ද්‍රාවණයක ඇති අයන වර්ග දෙකේම සාන්ද්‍රණය සමාන වන විට ද්‍රාවණය උදාසීන වේ. ද්‍රාවණය ආම්ලික වන විට සහ ක්ෂාරීය වන විට.

ලවණවල සමහර ජලීය ද්‍රාවණවල හයිඩ්‍රජන් අයන සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන සාන්ද්‍රණයේ සමානාත්මතාවය උල්ලංඝනය වීමට හේතුව කුමක්ද?

කාරණය නම්, තරමක් විඝටනය වූ, අරපිරිමැස්මෙන් ද්‍රාව්‍ය හෝ වාෂ්පශීලී නිෂ්පාදනයක් සෑදීමත් සමඟ ලුණු අයන සමඟ එහි එක් අයනයක් (හෝ) බන්ධනය වීම නිසා ජල විඝටනයේ සමතුලිතතාවයේ වෙනසක් ඇති වීමයි. ජල විච්ඡේදනයේ සාරය මෙයයි.

- මෙය ජල අයන සමඟ ලුණු අයනවල රසායනික අන්තර්ක්‍රියා වන අතර එය දුර්වල ඉලෙක්ට්‍රෝලය - අම්ලයක් (හෝ අම්ල ලුණු) හෝ පාදයක් (හෝ මූලික ලුණු) සෑදීමට හේතු වේ.

"ජල විච්ඡේදනය" යන වචනයේ තේරුම ජලය මගින් වියෝජනය වීම ("හයිඩ්රෝ" - ජලය, "ලයිසිස්" - වියෝජනය).

ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන ලුණු අයන මත පදනම්ව, ජල විච්ඡේදනය වර්ග තුනක් වෙන්කර හඳුනාගත හැකිය:

1. කැටායන මගින් ජල විච්ඡේදනය (කැටායනය පමණක් ජලය සමග ප්රතික්රියා කරයි);
2. ඇනායන මගින් ජල විච්ඡේදනය (ඇනායන පමණක් ජලය සමග ප්රතික්රියා කරයි);
3. සන්ධි ජල විච්ඡේදනය - කැටායනයෙහි සහ ඇනායනයෙහි ජල විච්ඡේදනය (කැටායන සහ ඇනායන දෙකම ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි).

ඕනෑම ලුණු පදනමක් සහ අම්ලයක් අන්තර්ක්‍රියා කිරීමෙන් සෑදෙන නිෂ්පාදනයක් ලෙස සැලකිය හැකිය:

ලවණක ජල විච්ඡේදනය යනු එහි අයන ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කිරීම වන අතර එය ආම්ලික හෝ ක්ෂාරීය පරිසරයක පෙනුමට මග පාදයි, නමුත් වර්ෂාපතනය හෝ වායුව සෑදීම සමඟ නොවේ.
ජල විච්ඡේදනය ක්රියාවලිය සිදු වන්නේ සහභාගීත්වය ඇතිව පමණි ද්රාව්යලුණු සහ අදියර දෙකකින් සමන්විත වේ:
1)විඝටනයවිසඳුමේ ලවණ - ආපසු හැරවිය නොහැකිප්රතික්රියාව (විඝටනයේ උපාධිය, හෝ 100%);
2) ඇත්ත වශයෙන්ම , i.e. ජලය සමග ලුණු අයන අන්තර්ක්‍රියා, - ආපසු හැරවිය හැකිප්‍රතික්‍රියාව (ජල විච්ඡේදනය ˂ 1, හෝ 100%)
1 වන සහ 2 වන අදියරවල සමීකරණ - ඒවායින් පළමුවැන්න ආපසු හැරවිය නොහැකි ය, දෙවැන්න ආපසු හැරවිය හැකි ය - ඔබට ඒවා එකතු කළ නොහැක!
ලවණ කැටායන මගින් සෑදෙන බව සලකන්න ක්ෂාරසහ ඇනායන ශක්තිමත්අම්ල ජල විච්ඡේදනයට ලක් නොවේ; ඒවා විඝටනය වන්නේ ජලයේ දිය වූ විට පමණි. ලවණවල ද්රාවණවල KCl, NaNO 3, NaSO 4 සහ BaI, මාධ්යය මධ්යස්ථ.

ඇනායන මගින් ජල විච්ඡේදනය

අන්තර්ක්රියා අවස්ථාවක ඇනායනජලය සමග දියකර ලුණු ක්රියාවලිය ලෙස හැඳින්වේ ඇනායනයෙහි ලුණු ජල විච්ඡේදනය.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (විඝටනය)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (ජල විච්ඡේදනය)
KNO 2 ලවණයේ විඝටනය සම්පූර්ණයෙන්ම සිදු වේ, NO 2 ඇනායනයේ ජල විච්ඡේදනය ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයකට සිදු වේ (0.1 M ද්‍රාවණය සඳහා - 0.0014% කින්), නමුත් විසඳුම බවට පත්වීමට මෙය ප්‍රමාණවත් වේ. ක්ෂාරීය(ජල විච්ඡේදනයේ නිෂ්පාදන අතර OH - අයනයක් ඇත), එහි අඩංගු වේ පි H = 8.14.
ඇනායන ජල විච්ඡේදනය පමණක් සිදු කරයි දුර්වලඅම්ල (මෙම උදාහරණයේ නයිට්‍රයිට් අයන NO 2, දුර්වල නයිට්‍රස් අම්ලය HNO 2 ට අනුරූප වේ). දුර්වල අම්ලයක ඇනායන ජලයේ ඇති හයිඩ්‍රජන් කැටායන ආකර්ෂණය කර මෙම අම්ලයේ අණුවක් සාදයි, හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයනය නිදහස්ව පවතී.
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
උදාහරණ:
a) NaClO = Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H 2 O ↔ HCN + OH -
ඇ) Na 2 CO 3 = 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 — + OH —
ඈ) K 3 PO 4 = 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH —
e) Bas = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS — + OH —
උදාහරණ (c-e) වලදී ඔබට ජල අණු ගණන වැඩි කළ නොහැකි අතර හයිඩ්‍රානියන් (HCO 3, HPO 4, HS) වෙනුවට අදාළ අම්ලවල (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S) සූත්‍ර ලියන්න. ) ජල විච්ඡේදනය යනු ප්රතිවර්ත කළ හැකි ප්රතික්රියාවක් වන අතර, එය "අවසානය දක්වා" (ඇසිඩ් සෑදීම දක්වා) ඉදිරියට යා නොහැක.
H 2 CO 3 වැනි අස්ථායී අම්ලයක් එහි ලවණ NaCO 3 ද්‍රාවණයක පිහිටුවා ඇත්නම්, ද්‍රාවණයෙන් CO 2 වායුව මුදා හැරීම නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ (H 2 CO 3 = CO 2 + H 2 O). කෙසේ වෙතත්, සෝඩා ජලයේ දියවී ගිය විට, වායු පරිණාමයකින් තොරව විනිවිද පෙනෙන ද්‍රාවණයක් සාදනු ලැබේ, එය කාබන් අම්ල හයිඩ්‍රේනියන් HCO 3 ද්‍රාවණය තුළ ඇති පෙනුම සමඟ ඇනායනයේ ජල විච්ඡේදනයේ අසම්පූර්ණ භාවය පිළිබඳ සාක්ෂියකි.
ඇනායන මගින් ලවණ ජල විච්ඡේදනය පිළිබඳ උපාධිය ජල විච්ඡේදනය නිෂ්පාදනයේ විඝටනයේ උපාධිය මත රඳා පවතී - අම්ලය. අම්ලය දුර්වල වන තරමට ජල විච්ඡේදනය වැඩි වේ.උදාහරණයක් ලෙස, CO 3 2-, PO 4 3- සහ S 2- අයන NO 2 අයනයට වඩා විශාල ප්‍රමාණයකට ජල විච්ඡේදනය වේ, මන්ද H 2 CO 3 සහ H 2 S විඝටනය 2 වන අදියරේ පවතින අතර H 3 3 වන අදියරේ PO 4 අම්ලය HNO 2 විඝටනයට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස අඩුවෙන් ඉදිරියට යයි. එබැවින්, විසඳුම්, උදාහරණයක් ලෙස, Na 2 CO 3, K 3 PO 4 සහ BaS වනු ඇත අධික ක්ෂාරීය(එය සෝඩා ස්පර්ශයට කෙතරම් සබන් දැයි බැලීම පහසුය) .

ද්‍රාවණයක ඇති OH අයන අතිරික්තයක් දර්ශක මගින් පහසුවෙන් හඳුනාගත හැකිය හෝ විශේෂ උපාංග (pH මීටර) මගින් මැනිය හැක.
ඇනායන මගින් ප්‍රබල ලෙස ජල විච්ඡේදනය වන ලවණ සාන්ද්‍ර ද්‍රාවණයක නම්,
උදාහරණයක් ලෙස, Na 2 CO 3, ඇලුමිනියම් එකතු කරන්න, පසුව (ඇම්ෆොටෙරික් නිසා) ක්ෂාර සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන අතර හයිඩ්‍රජන් මුදා හැරීම නිරීක්ෂණය කෙරේ. මෙය ජල විච්ඡේදනය පිළිබඳ අතිරේක සාක්ෂියකි, මන්ද අපි සෝඩා ද්‍රාවණයට NaOH ක්ෂාර එකතු නොකළෙමු!

මධ්යම ශක්ති අම්ලවල ලවණ සඳහා විශේෂ අවධානය යොමු කරන්න - orthophosphoric සහ sulfurous. පළමු පියවරේදී, මෙම අම්ල ඉතා හොඳින් විඝටනය වන බැවින් ඒවායේ ආම්ලික ලවණ ජල විච්ඡේදනයට ලක් නොවන අතර එවැනි ලවණවල ද්‍රාවණ පරිසරය ආම්ලික වේ (ලුණු වල හයිඩ්‍රජන් කැටායනයක් තිබීම හේතුවෙන්). මධ්‍යම ලවණ ඇනායනයේදී ජල විච්ඡේදනය වේ - මාධ්‍යය ක්ෂාරීය වේ. එබැවින්, හයිඩ්‍රොසල්ෆයිට්, හයිඩ්‍රජන් පොස්පේට් සහ ඩයිහයිඩ්‍රජන් පොස්පේට් ඇනායනයේදී ජල විච්ඡේදනය නොවේ, මාධ්‍යය ආම්ලික වේ. සල්ෆයිට් සහ පොස්පේට් ඇනායන මගින් ජල විච්ඡේදනය වේ, මාධ්‍යය ක්ෂාරීය වේ.

කැටායන මගින් ජල විච්ඡේදනය

විසුරුවා හරින ලද ලුණු කැටායනයක් ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරන විට, ක්‍රියාවලිය හැඳින්වේ
කැටායනයෙහි ලුණු ජල විච්ඡේදනය

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 - (විඝටනය)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (ජල විච්ඡේදනය)

Ni(NO 3) 2 ලවණයේ විඝටනය සම්පූර්ණයෙන්ම සිදුවේ, Ni 2+ කැටායනයේ ජල විච්ඡේදනය ඉතා කුඩා ප්‍රමාණයකට සිදුවේ (0.1 M ද්‍රාවණය සඳහා - 0.001% කින්), නමුත් මාධ්‍යය ආම්ලික වීමට මෙය ප්‍රමාණවත් වේ. (H + අයන ජල විච්ඡේදක නිෂ්පාදන අතර පවතී).

දුර්වල ලෙස ද්‍රාව්‍ය මූලික සහ ඇම්ෆොටරික් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සහ ඇමෝනියම් කැටායනවල කැටායන පමණක් ජල විච්ඡේදනයට ලක් වේ. NH4+. ලෝහ කැටායනය ජල අණුවෙන් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන වෙන් කර හයිඩ්‍රජන් කැටායන H + නිදහස් කරයි.

ජල විච්ඡේදනයේ ප්‍රති result ලයක් ලෙස, ඇමෝනියම් කැටායන දුර්වල පදනමක් සාදයි - ඇමෝනියා හයිඩ්‍රේට් සහ හයිඩ්‍රජන් කැටායන:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

ඔබට ජල අණු ගණන වැඩි කර හයිඩ්‍රොක්සොකේෂන් වෙනුවට හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සූත්‍ර (උදාහරණයක් ලෙස Ni(OH) 2) ලිවිය නොහැකි බව කරුණාවෙන් සලකන්න (උදාහරණයක් ලෙස NiOH +). හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් සෑදුනේ නම්, ලුණු ද්‍රාවණ වලින් වර්ෂාපතනයක් ඇති වේ, එය නිරීක්ෂණය නොකෙරේ (මෙම ලවණ විනිවිද පෙනෙන ද්‍රාවණ සාදයි).
අතිරික්ත හයිඩ්‍රජන් කැටායන දර්ශකයක් සමඟ පහසුවෙන් හඳුනාගත හැකිය හෝ විශේෂ උපාංග සමඟ මැනිය හැකිය. මැග්නීසියම් හෝ සින්ක් කැටායන මගින් දැඩි ලෙස ජල විච්ඡේදනය කරන ලද ලවණ සාන්ද්‍ර ද්‍රාවණයකට එකතු කරන අතර දෙවැන්න හයිඩ්‍රජන් මුදා හැරීම සඳහා අම්ලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරයි.

ලුණු දිය නොවන නම්, අයන ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා නොකරන නිසා ජල විච්ඡේදනයක් නොමැත.

සාමාන්ය සහ අකාබනික රසායන විද්යාව පිළිබඳ ගැටළු පොත

7. ප්රෝටෝලිත්වල ජලීය ද්රාවණ. 7.1 ජල. උදාසීන, ආම්ලික සහ ක්ෂාරීය පරිසරය. ශක්තිමත් ප්‍රොටොලිත්

න්යායික කොටස

අම්ල සහ භෂ්ම පිළිබඳ නූතන න්‍යාය වේ ප්රෝටෝන න්යාය Brønsted-Lowry, එය ප්‍රතික්‍රියා කරන කාරනය මගින් ද්‍රව්‍ය මගින් ආම්ලික හෝ මූලික ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රකාශ කිරීම පැහැදිලි කරයි. මූල විච්ඡේදනය- ප්‍රෝටෝන හුවමාරු ප්‍රතික්‍රියා (හයිඩ්‍රජන් කැටායන) H +:

NA+E A - +නෑ +

අම්ල පදනම පදනමඅම්ලය

මෙම න්යාය අනුව අම්ලය- මෙය ප්රෝටෝන අඩංගුඑහි ප්‍රෝටෝනය පරිත්‍යාග කරන්නෙකු වන HA ද්‍රව්‍ය; පදනම යනු අම්ලයක් මගින් පරිත්‍යාග කරන ලද ප්‍රෝටෝනයක් පිළිගන්නා E ද්‍රව්‍යයකි. සාමාන්‍යයෙන්, ප්‍රතික්‍රියාකාරකය HA අම්ලය වන අතර ප්‍රතික්‍රියාකාරකය E පාදය වන අතර නිෂ්පාදිතය A පාදය වේ - සහ නිෂ්පාදනය - අම්ලය HE + ප්‍රෝටෝනයක් සන්තකයේ තබා ගැනීම සඳහා එකිනෙකා සමඟ තරඟ කරයි, එය ප්‍රතිවර්ත කළ හැකි අම්ල-පාදක ප්‍රතික්‍රියාවට හේතු වේ. ප්රෝටෝලිටික් සමතුලිතතාවය. එබැවින්, පද්ධතියට සංඝටක අම්ල-පාදක යුගල දෙකක් සෑදෙන ද්රව්ය හතරක් අඩංගු වේ: HA / A - සහ + /ඊ නොවේ. ආම්ලික හෝ මූලික ගුණ විදහා දක්වන ද්රව්ය ලෙස හැඳින්වේ ප්රොටොලිත් .

7.1 ජල. උදාසීන, ආම්ලික සහ ක්ෂාරීය පරිසරය. ශක්තිමත් ප්රොටොලිත්

පෘථිවියේ වඩාත් පොදු ද්රව ද්රාවකය ජලයයි. H 2 O අණු වලට අමතරව, පිරිසිදු ජලයෙහි හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන OH - සහ ඔක්සෝනියම් කැටායන H 3 O + අඩංගු වේ. autoprotolysis ජල:

H 2 O + H 2 O OH - + H 3 O

අම්ල පාදක අම්ලය

ජල ස්වයංක්‍රීය විච්ඡේදනයේ ප්‍රමාණාත්මක ලක්ෂණයකි අයනික නිෂ්පාදනයජල:

කේ තුල= [H 3 O + ][ OH – ] = 1 . 10 –14 (25 ° සමග)

එමනිසා, පිරිසිදු ජලය තුළ

[H 3 O + ] = [OH – ] =1. 10-7 mol/l (25° සමග)

ඔක්සෝනියම් කැටායන සහ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන වල අන්තර්ගතය ද ප්‍රකාශ වේ pH අගය pH අගයසහ හයිඩ්රොක්සයිල් දර්ශකය pOH:

pH අගය = -lg ,pOH = -lg [ ඔහ් - ]

25 ට පිරිසිදු ජලයේ ° සමගpH අගය = 7, pOH = 7, pH අගය + pOH = 14.

ද්‍රව්‍යවල තනුක (0.1 mol/l ට අඩු) ජලීය ද්‍රාවණවල, අගයpH අගයසමාන, වැඩි හෝ අඩු විය හැකpH අගයපිරිසිදු වතුර. හිදීpH අගය= 7 ජලීය ද්‍රාවණයක මාධ්‍යය උදාසීන ලෙස හැඳින්වේ, විටpH අගය < 7 – кислотной, при pH අගය> 7 - ක්ෂාරීය. අයන සාන්ද්රණයෙහි සැලකිය යුතු වැඩි වීමක්එච් 3 ඕ + ජලයේ (මැවීම ආම්ලිකපරිසරය) හයිඩ්‍රජන් ක්ලෝරයිඩ්, පර්ක්ලෝරික් සහ සල්ෆියුරික් අම්ල වැනි ද්‍රව්‍යවල ප්‍රෝටෝලිසිස් ප්‍රතිවර්තනය කළ නොහැකි ප්‍රතික්‍රියාවක් මගින් සාක්ෂාත් කරගනු ලැබේ:

එච්.සී.එල්+H2O= Cl – +H 3 O + ,pH< 7

HClO4+H 2 O=ClO 4 – +H 3 O + ,pH< 7

H2SO4+2H 2 O=SO 4 2– +2H 3 O + ,pH< 7

අයනCl – , ClO 4 – , ඒ නිසා 4 2– , මෙම අම්ල සමඟ සංයුති, ජලයෙහි මූලික ගුණ නැත. සමහර හයිඩ්‍රානියන ​​ජලීය ද්‍රාවණයක සමාන ලෙස හැසිරේ, උදාහරණයක් ලෙස හයිඩ්‍රජන් සල්ෆේට් අයන:

HSO 4 – + H 2 O=SO 4 2– +H 3 O + ,pH< 7

ප්‍රෝටෝලිසිස් ප්‍රතික්‍රියා වල ආපසු හැරවිය නොහැකි වීම නිසා අයනයම වේඑච් 3 ඕ + , ද්රව්යඑච්.සී.එල්, HClO 4 සහඑච් 2 ඒ නිසා 4 , ඒවාට සමානයි ප්රෝටෝලිටික්දේපළHClO 3 , HBr, HBrO 3 , HI, HIO 3 , HNO 3 , HNCS, එච් 2 SeO 4 , HMnO 4 , අයනඑච්එස්ඕ 4 – , HSeO 4 – සහ තවත් සමහරක් ජලීය ද්රාවණයක් ලෙස සලකනු ලැබේ ශක්තිමත් අම්ල. ශක්තිමත් අම්ල HA තනුක ද්‍රාවණයක (එනම්, at සමග 1 mol/l ට අඩු විට) ඔක්සෝනියම් කැටායන සාන්ද්‍රණය සහ pH අගය විශ්ලේෂණාත්මක (සූදානම් කිරීම මගින්) මවුල සාන්ද්‍රණයට සම්බන්ධ වේ. සමගපහත පරිදි ක්‍රියාත්මකයි:

[ එච් 3 ඕ + ] = සමගමත ,pH අගය = - lg[ එච් 3 ඕ + ] = - lgසමගමත

උදාහරණ 1 . සල්ෆියුරික් අම්ලයේ 0.006 M ද්‍රාවණයක pH අගය තීරණය කරන්න25 ° සමග .

විසඳුමක්

ජලයේ OH - අයන සාන්ද්‍රණයේ සැලකිය යුතු වැඩි වීමක් (ක්ෂාරීය පරිසරයක් නිර්මාණය කිරීම) සාක්ෂාත් කරගනු ලබන්නේ පොටෑසියම් සහ බේරියම් හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් වැනි ද්‍රව්‍ය විසුරුවා හැරීම සහ සම්පූර්ණ විද්‍යුත් විච්ඡේදනය කිරීමෙනි. ක්ෂාර:

KOH = කේ + + ඔහ් - ; වා(OH) 2 + 2OH – , pH >7

ද්රව්ය KOH, B ඒ(OH) 2,NaOHසහ ඝන තත්වයේ සමාන මූලික හයිඩ්රොක්සයිඩ් අයනික ස්ඵටික වේ; ජලීය ද්‍රාවණයක ඒවායේ විද්‍යුත් විච්ඡේදනය අතරතුර, OH - අයන සෑදී ඇත (මෙය ශක්තිමත් පදනම) , මෙන්ම අයනකේ + , Va 2+ ,නා + ජලයේ ආම්ලික ගුණ නොමැති ආදිය. තනුක ද්‍රාවණයක ක්ෂාර MOH හි දී ඇති විශ්ලේෂණාත්මක සාන්ද්‍රණයකදී ( සමග බී0.1 mol/l ට අඩු) අපට ඇත්තේ:

[OH – ] = සමග එම් ඔහ්; pH අගය = 14 – pOH = 14 +lg[OH – ] = 14 +lgසමග MOH

උදාහරණ 2 . 0.012 M barium hydroxide ද්‍රාවණයක pH අගය 25 දී නිර්ණය කරන්න° සමග.

රසායනිකව, ද්‍රාවණයක pH අගය අම්ල-පාදක දර්ශක භාවිතයෙන් තීරණය කළ හැක.

අම්ල-පාදක දර්ශක යනු මාධ්‍යයේ ආම්ලිකතාවය මත වර්ණය රඳා පවතින කාබනික ද්‍රව්‍ය වේ.

වඩාත් පොදු දර්ශක වන්නේ ලිට්මස්, මෙතිල් තැඹිලි සහ ෆීනොල්ෆ්ටලීන් ය. ලිට්මස් ආම්ලික පරිසරයකදී රතු වන අතර ක්ෂාරීය පරිසරයකදී නිල් පැහැයට හැරේ. Phenolphthalein ආම්ලික පරිසරයක අවර්ණ වේ, නමුත් ක්ෂාරීය පරිසරයකදී තද රතු පැහැයක් ගනී. මෙතිල් තැඹිලි ආම්ලික පරිසරයකදී රතු පැහැයට හැරෙන අතර ක්ෂාරීය පරිසරයකදී කහ පැහැයට හැරේ.

රසායනාගාර භාවිතයේදී, දර්ශක ගණනාවක් බොහෝ විට මිශ්‍ර කර ඇති අතර, පුළුල් පරාසයක pH අගයන් මත මිශ්‍රණයේ වර්ණය වෙනස් වන පරිදි තෝරා ගනු ලැබේ. ඔවුන්ගේ උපකාරයෙන්, ඔබට විසඳුමක pH අගය එකක නිරවද්‍යතාවයකින් තීරණය කළ හැකිය. මෙම මිශ්රණ ලෙස හැඳින්වේ විශ්වීය දර්ශක.

විශේෂ උපාංග තිබේ - pH මීටර, 0.01 pH ඒකක නිරවද්‍යතාවයකින් 0 සිට 14 දක්වා පරාසයක විසඳුම්වල pH අගය තීරණය කළ හැකිය.

ලවණ ජල විච්ඡේදනය

සමහර ලවණ ජලයේ දියවී ගිය විට, ජල විඝටන ක්රියාවලියේ සමතුලිතතාවය කඩාකප්පල් වන අතර, ඒ අනුව, පරිසරයේ pH අගය වෙනස් වේ. මෙයට හේතුව ලවණ ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කිරීමයි.

ලවණ ජල විච්ඡේදනය – ජලය සමඟ ද්‍රාවිත ලුණු අයනවල රසායනික හුවමාරු අන්තර්ක්‍රියා, දුර්වල ලෙස විඝටනය වන නිෂ්පාදන (දුර්වල අම්ල හෝ භෂ්ම අණු, අම්ල ලවණවල ඇනායන හෝ මූලික ලවණවල කැටායන) සෑදීමට තුඩු දෙන අතර මාධ්‍යයේ pH හි වෙනසක් සමඟ.

ලුණු සෑදෙන භෂ්ම සහ අම්ලවල ස්වභාවය අනුව ජල විච්ඡේදනය කිරීමේ ක්රියාවලිය සලකා බලමු.

ශක්තිමත් අම්ල සහ ශක්තිමත් භෂ්ම (NaCl, kno3, Na2so4, ආදිය) මගින් සාදන ලද ලවණ.

අපි කියමුසෝඩියම් ක්ලෝරයිඩ් ජලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කරන විට, අම්ලයක් සහ භෂ්මයක් සෑදීමට ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු වේ.

NaCl + H 2 O ↔ NaOH + HCl

මෙම අන්තර්ක්‍රියාවේ ස්වභාවය පිළිබඳ නිවැරදි අදහසක් ලබා ගැනීම සඳහා, මෙම පද්ධතියේ ඇති එකම දුර්වල ලෙස විඝටනය වන සංයෝගය ජලය බව සැලකිල්ලට ගනිමින්, ප්‍රතික්‍රියා සමීකරණය අයනික ආකාරයෙන් ලියන්නෙමු:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

සමීකරණයේ වම් සහ දකුණු පැතිවල සමාන අයන අවලංගු කරන විට, ජල විඝටන සමීකරණය පවතී:

H 2 O ↔ H + + OH -

ඔබට පෙනෙන පරිදි, ජලයෙහි ඒවායේ අන්තර්ගතයට සාපේක්ෂව ද්‍රාවණය තුළ අතිරික්ත H + හෝ OH - අයන නොමැත. මීට අමතරව, වෙනත් දුර්වල ලෙස විඝටනය වන හෝ සුළු වශයෙන් ද්රාව්ය සංයෝග සෑදෙන්නේ නැත. මෙයින් අපි නිගමනය කරමු ශක්තිමත් අම්ල සහ භෂ්ම මගින් සාදන ලද ලවණ ජල විච්ඡේදනයට ලක් නොවන අතර, මෙම ලවණවල ද්‍රාවණවල ප්‍රතික්‍රියාව ජලයෙහි මෙන් ම උදාසීන (pH = 7) වේ.

ජල විච්ඡේදක ප්රතික්රියා සඳහා අයන-අණුක සමීකරණ සම්පාදනය කිරීමේදී, එය අවශ්ය වේ:

1) ලුණු විඝටන සමීකරණය ලියන්න;

2) කැටායන සහ ඇනායන වල ස්වභාවය තීරණය කරන්න (දුර්වල පදනමක කැටායන හෝ දුර්වල අම්ලයක ඇනායන සොයා ගන්න);

3) ජලය දුර්වල විද්‍යුත් විච්ඡේදකයක් බවත්, ආරෝපණ එකතුව සමීකරණයේ දෙපසම සමාන විය යුතු බවත් සැලකිල්ලට ගනිමින් ප්‍රතික්‍රියාවේ අයනික-අණුක සමීකරණය ලියන්න.

දුර්වල අම්ලයක් සහ ශක්තිමත් පදනමක් මගින් සාදන ලද ලවණ

(නා 2 CO 3 , කේ 2 S,CH 3 COONa සහ ආදිය .)

සෝඩියම් ඇසිටේට් හි ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව සලකා බලන්න. ද්‍රාවණයේ ඇති මෙම ලවණ අයන වලට කැඩී යයි: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + යනු ශක්තිමත් පදනමක කැටායනයකි, CH 3 COO - දුර්වල අම්ලයක ඇනායන වේ.

ශක්තිමත් පදනමක් වන NaOH සම්පූර්ණයෙන්ම අයන බවට විඝටනය වන බැවින් Na + කැටායනවලට ජල අයන බැඳිය නොහැක. දුර්වල ඇසිටික් අම්ලයේ ඇනායන CH 3 COO - තරමක් විඝටනය වූ ඇසිටික් අම්ලය සෑදීමට හයිඩ්‍රජන් අයන බන්ධනය කරයි:

CH 3 COO - + HON ↔ CH 3 COOH + OH -

CH 3 COONa ජල විච්ඡේදනයේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ද්‍රාවණය තුළ හයිඩ්‍රොක්සයිඩ් අයන අතිරික්තයක් ඇති වූ අතර මාධ්‍යයේ ප්‍රතික්‍රියාව ක්ෂාරීය (pH> 7) බවට පත් වූ බව පෙනේ.

මේ අනුව අපට එය නිගමනය කළ හැකිය දුර්වල අම්ලයක් සහ ශක්තිමත් භෂ්මයක් මගින් සෑදෙන ලවණ ඇනායනයේදී ජල විච්ඡේදනය වේ ( ඇන් n - ) මෙම අවස්ථාවේ දී, ලුණු ඇනායන H අයන බන්ධනය කරයි + , සහ OH අයන ද්‍රාවණය තුළ එකතු වේ - , ක්ෂාරීය පරිසරයක් ඇති කරන (pH>7):

An n - + HOH ↔ Han (n -1)- + OH - , (n=1 දී HAn සෑදී ඇත - දුර්වල අම්ලයකි).

di- සහ tribasic දුර්වල අම්ල සහ ශක්තිමත් භෂ්ම මගින් සාදන ලද ලවණවල ජල විච්ඡේදනය පියවරෙන් පියවර සිදු වේ

පොටෑසියම් සල්ෆයිඩ් ජල විච්ඡේදනය සලකා බලමු. K 2 S ද්‍රාවණය තුළ විඝටනය වේ:

K 2 S ↔ 2K + + S 2- ;

K + යනු ශක්තිමත් පදනමක කැටායනය වන අතර S 2 යනු දුර්වල අම්ලයක ඇනායනයයි.

පොටෑසියම් කැටායන ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාවට සහභාගී නොවේ, දුර්වල හයිඩ්‍රොසල්ෆයිඩ් ඇනායන ජලය සමඟ අන්තර්ක්‍රියා කරයි. මෙම ප්‍රතික්‍රියාවේදී, පළමු පියවර වන්නේ දුර්වල ලෙස විඝටනය වන HS - අයන සෑදීම වන අතර, දෙවන පියවර වන්නේ දුර්වල අම්ල H 2 S සෑදීමයි.

1 වන අදියර: S 2- + HOH ↔ HS - + OH - ;

2 වන අදියර: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH - .

ජල විච්ඡේදනයේ පළමු අදියරේදී පිහිටුවන ලද OH අයන ඊළඟ අදියරේදී ජල විච්ඡේදනය වීමේ සම්භාවිතාව සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. එහි ප්රතිඵලයක් වශයෙන්, පළමු අදියරේදී පමණක් සිදුවන ක්රියාවලිය සාමාන්යයෙන් ප්රායෝගික වැදගත්කමක් ඇති අතර, නීතියක් ලෙස, සාමාන්ය තත්ව යටතේ ලවණවල ජල විච්ඡේදනය තක්සේරු කිරීමේදී සීමා වේ.