იმისათვის, რომ გავიგოთ, როგორ მიმდინარეობს მარილების ჰიდროლიზი მათ წყალხსნარებში, ჩვენ ჯერ ვაძლევთ ამ პროცესის განმარტებას.
ჰიდროლიზის განმარტება და მახასიათებლები
ეს პროცესი გულისხმობს წყლის იონების ქიმიურ მოქმედებას მარილის იონებთან, რის შედეგადაც წარმოიქმნება სუსტი ფუძე (ან მჟავა) და იცვლება გარემოს რეაქცია. ნებისმიერი მარილი შეიძლება წარმოდგენილი იყოს როგორც ფუძისა და მჟავის ქიმიური რეაქციის პროდუქტი. მათი სიძლიერიდან გამომდინარე, პროცესის მსვლელობის რამდენიმე ვარიანტი არსებობს.
ჰიდროლიზის სახეები
ქიმიაში განიხილება სამი სახის რეაქცია მარილისა და წყლის კათიონებს შორის. თითოეული პროცესი ხორციელდება საშუალო pH-ის ცვლილებით, ამიტომ მოსალოდნელია სხვადასხვა ტიპის ინდიკატორების გამოყენება pH მნიშვნელობის დასადგენად. მაგალითად, მეწამული ლაკმუსი გამოიყენება მჟავე რეაქციისთვის, ფენოლფთალეინი შესაფერისია ტუტე რეაქციისთვის. მოდით უფრო დეტალურად გავაანალიზოთ ჰიდროლიზის თითოეული ვარიანტის მახასიათებლები. ძლიერი და სუსტი ფუძეები შეიძლება განისაზღვროს ხსნადობის ცხრილიდან, ხოლო მჟავების სიძლიერე - ცხრილიდან.
კათიონის ჰიდროლიზი
როგორც ასეთი მარილის მაგალითი, განიხილეთ რკინის ქლორიდი (2).რკინის (2) ჰიდროქსიდი არის სუსტი ბაზა, ხოლო მარილმჟავა არის ძლიერი ბაზა. წყალთან ურთიერთქმედების პროცესში (ჰიდროლიზი) ხდება ძირითადი მარილის (რკინის ჰიდროქსოქლორიდი 2) წარმოქმნა და ასევე წარმოიქმნება მარილმჟავა. ხსნარში ჩნდება მჟავე გარემო, მისი დადგენა შესაძლებელია ლურჯი ლაკმუსის გამოყენებით (pH 7-ზე ნაკლები). ამ შემთხვევაში, ჰიდროლიზი თავისთავად მიმდინარეობს კატიონის გავლით, რადგან გამოიყენება სუსტი ფუძე.
მოვიყვანოთ ჰიდროლიზის კიდევ ერთი მაგალითი აღწერილი შემთხვევისთვის. განვიხილოთ მაგნიუმის ქლორიდის მარილი. მაგნიუმის ჰიდროქსიდი არის სუსტი ბაზა, ხოლო მარილმჟავა ძლიერი ბაზაა. წყლის მოლეკულებთან ურთიერთქმედების პროცესში მაგნიუმის ქლორიდი გადაიქცევა ძირითად მარილად (ჰიდროქსოქლორიდი). მაგნიუმის ჰიდროქსიდი, რომლის ზოგადი ფორმულაა M(OH)2, ნაკლებად ხსნადია წყალში, მაგრამ ძლიერი მარილმჟავა აძლევს ხსნარს მჟავე გარემოს.
ანიონის ჰიდროლიზი
შემდეგი ჰიდროლიზის ვარიანტი დამახასიათებელია მარილისთვის, რომელიც წარმოიქმნება ძლიერი ფუძით (ტუტე) და სუსტი მჟავით. ამ შემთხვევის მაგალითად განვიხილოთ ნატრიუმის კარბონატი.
ეს მარილი შეიცავს ძლიერ ნატრიუმის ფუძეს და სუსტ ნახშირმჟავას. წყლის მოლეკულებთან ურთიერთქმედება მიმდინარეობს მჟავე მარილის - ნატრიუმის ბიკარბონატის წარმოქმნით, ანუ ხდება ანიონის ჰიდროლიზი. გარდა ამისა, ხსნარში წარმოიქმნება ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, რომელიც ხსნარს ტუტეს ხდის.
მოდი ამ შემთხვევისთვის კიდევ ერთი მაგალითი მოვიყვანოთ. კალიუმის სულფიტი არის მარილი, რომელიც წარმოიქმნება ძლიერი ფუძით - კაუსტიკური კალიუმით, ასევე სუსტი.გოგირდის მჟავა. წყალთან ურთიერთქმედების პროცესში (ჰიდროლიზის დროს) ხდება კალიუმის ჰიდროსულფიტის (მჟავა მარილი) და კალიუმის ჰიდროქსიდის (ტუტე) წარმოქმნა. ხსნარში გარემო ტუტე იქნება, ამის დადასტურება შეგიძლიათ ფენოლფთალეინით.
ტოტალური ჰიდროლიზი
სუსტი მჟავისა და სუსტი ფუძის მარილი გადის სრულ ჰიდროლიზს. შევეცადოთ გავარკვიოთ რა არის მისი თავისებურება და რა პროდუქტები წარმოიქმნება ამ ქიმიური რეაქციის შედეგად.
მოდი გავაანალიზოთ სუსტი ფუძისა და სუსტი მჟავის ჰიდროლიზი მაგალითად ალუმინის სულფიდის გამოყენებით. ამ მარილს წარმოქმნის ალუმინის ჰიდროქსიდი, რომელიც არის სუსტი ბაზა, ასევე სუსტი გოგირდმჟავა. წყალთან ურთიერთობისას შეინიშნება სრული ჰიდროლიზი, რის შედეგადაც წარმოიქმნება აირისებრი წყალბადის სულფიდი, აგრეთვე ალუმინის ჰიდროქსიდი ნალექის სახით. ასეთი ურთიერთქმედება ხდება როგორც კატიონში, ასევე ანიონში, ამიტომ ჰიდროლიზის ეს ვარიანტი ითვლება დასრულებულად.
ასევე, მაგნიუმის სულფიდი შეიძლება მოვიყვანოთ, როგორც ამ ტიპის მარილის წყალთან ურთიერთქმედების მაგალითი. ეს მარილი შეიცავს მაგნიუმის ჰიდროქსიდს, მისი ფორმულაა Mg (OH) 2. სუსტი ფუძეა, წყალში უხსნადი. გარდა ამისა, მაგნიუმის სულფიდის შიგნით არის ჰიდროსულფიდის მჟავა, რომელიც სუსტია. წყალთან ურთიერთქმედებისას ხდება სრული ჰიდროლიზი (კატიონისა და ანიონის მიხედვით), რის შედეგადაც წარმოიქმნება მაგნიუმის ჰიდროქსიდი ნალექის სახით, ასევე გამოიყოფა წყალბადის სულფიდი გაზის სახით..
თუ გავითვალისწინებთ მარილის ჰიდროლიზს, რომელსაც წარმოქმნის ძლიერი მჟავა და ძლიერისაფუძველი, უნდა აღინიშნოს, რომ ის არ გაჟონავს. საშუალო მარილების ხსნარებში, როგორიცაა ნატრიუმის ქლორიდი, კალიუმის ნიტრატი, რჩება ნეიტრალური.
დასკვნა
ძლიერი და სუსტი ფუძეები, მჟავები, რომლებიც წარმოქმნიან მარილებს, გავლენას ახდენენ ჰიდროლიზის შედეგზე, მიღებულ ხსნარში გარემოს რეაქციაზე. მსგავსი პროცესები ბუნებაშია გავრცელებული.
ჰიდროლიზს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს დედამიწის ქერქის ქიმიურ ტრანსფორმაციაში. იგი შეიცავს ლითონის სულფიდებს, რომლებიც ნაკლებად ხსნადია წყალში. როდესაც ისინი ჰიდროლიზდებიან, წარმოიქმნება წყალბადის სულფიდი, რომელიც გამოდის ვულკანური აქტივობის პროცესში დედამიწის ზედაპირზე.
სილიკატური ქანები ჰიდროქსიდებზე გადასვლისას იწვევს ქანების თანდათანობით განადგურებას. მაგალითად, მინერალი, როგორიცაა მალაქიტი, არის სპილენძის კარბონატების ჰიდროლიზის პროდუქტი.
ჰიდროლიზის ინტენსიური პროცესი ასევე ხდება ოკეანეებში. მაგნიუმის და კალციუმის ბიკარბონატები, რომლებიც წყალს ატარებს, აქვთ ოდნავ ტუტე გარემო. ასეთ პირობებში ზღვის მცენარეებში ფოტოსინთეზის პროცესი კარგად მიმდინარეობს, ზღვის ორგანიზმები უფრო ინტენსიურად ვითარდება.
ზეთში არის წყლის მინარევები და კალციუმის და მაგნიუმის მარილები. ზეთის გაცხელების პროცესში ისინი ურთიერთქმედებენ წყლის ორთქლთან. ჰიდროლიზის დროს წარმოიქმნება წყალბადის ქლორიდი, რომლის ურთიერთქმედება მეტალთან იწვევს აღჭურვილობის განადგურებას.
