Hidrólisis
La hidrólisis es un proceso unitario químico que utiliza agua para descomponer sustancias y formar nuevas sustancias.
La descomposición de sustancias inorgánicas en el agua suele ser un proceso de doble descomposición. También se descomponen las moléculas de agua y se combinan con los fragmentos de material hidrolizado para formar nuevas sustancias. Por ejemplo, cuando el cloro gaseoso se descompone en el agua, uno de cloro. Un átomo y un átomo de agua se descomponen. Los átomos de hidrógeno se combinan para formar ácido clorhídrico, y otro átomo de hidrógeno y un átomo de oxígeno de la molécula de agua se combinan con otro átomo de cloro para formar ácido hipocloroso. El cloruro de amoníaco producirá ácido clorhídrico e hidróxido de amonio, etc.
Las moléculas de materia orgánica son generalmente relativamente grandes y se requiere ácido o álcali como catalizador durante la hidrólisis. A veces también se utilizan enzimas biológicamente activas como catalizadores. En una solución acuosa ácida, la grasa se hidrolizará en glicerina y los ácidos grasos se hidrolizarán en maltosa, la glucosa, etc.;
En solución acuosa alcalina, la grasa se descompondrá en glicerol y sales sólidas de ácidos grasos, es decir, jabón, por lo que esta hidrólisis también se denomina "reacción de saponificación".
Iones ácidos débiles y Los cationes alcalinos débiles promueven la hidrólisis entre sí en solución acuosa, y el grado de hidrólisis aumenta. Algunas reacciones de hidrólisis que se promueven mutuamente no pueden ocurrir completamente, y algunas reacciones de hidrólisis que se promueven mutuamente pueden ocurrir completamente (comúnmente conocidas como "reacción de hidrólisis doble"). ¿Qué iones ácidos débiles y cationes básicos débiles pueden ocurrir completamente? ¿Puede la reacción de hidrólisis mutuamente promovida en una solución acuosa ocurrir completamente? Dado que la enseñanza de química en la escuela secundaria a menudo solo enumera algunos ejemplos de "reacciones de doble hidrólisis" para que los estudiantes los recuerden, es difícil para ellos. Los estudiantes deben dominarlos y no pueden aplicarlos de manera flexible. Este artículo lo analiza brevemente. Las condiciones para que la reacción de hidrólisis que se promueve mutuamente se desarrolle por completo y su corolario revelan su esencia para que este conocimiento pueda dominarse y aplicarse más fácilmente. >1. Las condiciones para que ocurra la “reacción de doble hidrólisis”:
Primero, analicemos por qué Al3+ y HCO3– pueden sufrir una “reacción de doble hidrólisis” en solución acuosa, pero Mg2+ y CO32– o HCO3. – no pueden promover la hidrólisis mutua y aumentar el grado de hidrólisis. Porque Al (La solubilidad del OH)3 es muy pequeña y el H2CO3 es inestable y fácil de descomponer, es decir, el hidrolizado generado puede abandonar el sistema de reacción. principio de movimiento de equilibrio, la reacción de hidrólisis continúa hacia la derecha hasta que se completa la reacción, pero la solubilidad del Mg (OH) 2 es mayor que la del Al (OH) 3 y no es fácil abandonar el sistema de reacción. , la reacción de hidrólisis alcanzará el equilibrio hasta cierto punto y la reacción de hidrólisis no se desarrollará completamente. No es difícil ver de lo anterior que la separación del hidrolizado generado del sistema de reacción es una razón importante para que la reacción continúe. Por tanto, una de las condiciones para que se produzca la "reacción de doble hidrólisis" es que el producto de la hidrólisis sea una sustancia con muy baja solubilidad que abandone fácilmente el sistema de reacción, como por ejemplo Al(OH)3, Fe(OH)3 o. gases extremadamente insolubles como H2 y O2 Por supuesto, si el grado de promoción mutua de la hidrólisis es muy grande, la reacción de hidrólisis también se puede considerar completa. Por ejemplo: (NH4)2S se hidroliza casi en un 99,9% a NH3·. H2O y HS-.
En resumen, la reacción de hidrólisis puede completarse o no depende de dos factores: 1. El grado de promoción mutua de la hidrólisis (incluida la influencia de la naturaleza de la sustancia). , condiciones externas, etc.) 2. La solubilidad del producto de hidrólisis
2. Inferencias y aplicaciones relevantes:
Pares de iones comunes que pueden sufrir una "doble reacción de hidrólisis" en la escuela secundaria química incluyen: Al3+ y HCO3–, CO32–, HS-, S2-; Fe3+ y HCO3–, CO32–; NH4+ y SiO32- etc. Pensemos en esta pregunta:
¿Sufrirá Al3+ un "doble"? ¿Reacción de hidrólisis" cuando encuentra radicales ácidos que son más débiles que el ácido carbónico, como ClO-, SiO32-, AlO2-, etc.? Bajo las condiciones anteriores, la respuesta es sí. De hecho, debido a que la solubilidad del Al(OH) 3 y Fe(OH)3 es muy pequeño, los radicales ácidos de ácidos ligeramente más fuertes que el ácido carbónico también pueden sufrir "reacciones de doble hidrólisis" con Fe3+ y Al3+.