Равновесие гидролитической реакции в соответствии с законом эффективной массы называется константой гидролиза. Величина показывает, насколько вещество способно к электролитической диссоциации. Чем выше значение константы, тем быстрее реакция.

Процесс гидролиза

Гидролиз – это процесс обменного разложения соединений водой. Органические и неорганические соединения подвергаются гидролизу и распадаются на ионы.

Среди неорганических веществ гидролиз характерен для образования растворимых солей:

  • слабая кислота и сильное основание (гидролиз аниона);
  • сильная кислота и слабое основание (по катиону);
  • слабая кислота и слабое основание (по катиону и аниону).

Соли, образованные сильными кислотами и основаниями, не подвергаются гидролизу.

Константа гидролиза

Рис. 1. Примеры солей.

Гидролиз солей протекает в две стадии:

  • диссоциация – распад веществ на ионы (катионы и анионы);
  • взаимодействие ионов с молекулами воды и образование нового вещества.

Конечным продуктом гидролиза солей является слабый электролит – кислота или основание.

В зависимости от природы соли и связи с ионами воды при гидролизе разделяют:

  • по катиону – реакция обратима, катионы связываются с анионом воды;
  • по аниону – реакция обратима, анионы связываются с катионом воды;
  • у катиона и аниона – реакция необратима; как катионы, так и анионы связываются с водой.

Константа гидролиза

Рис. 2. Гидролиз катионом, анионом, катионом и анионом.

Большинство органических веществ — белки, углеводы, жиры, галогеналканы, сложные эфиры — частично гидролизуются и часто требуют дополнительных условий. Например, галогеналканы гидролизуются в щелочной среде, а жиры – при нагревании и под действием кислот. Гидролиз органических веществ необратим.

Константа гидролиза

Рис. 3. Гидролиз некоторых органических веществ.

Слабые электролиты, образованные при гидролизе солей, практически не распадаются на ионы.

Константа

Гидролиз характеризуется двумя величинами:

  • степень гидролиза — количественное соотношение между распавшимися молекулами (Сгидр) и общим количеством молекул электролита
    (Всего): а = (Сгидр/Всего) · 100 %;
  • константа – равновесие реакции.

Константа подчиняется закону действия масс: скорость реакции прямо пропорциональна произведению концентрации реагирующих веществ. Следовательно, константу равновесия можно рассчитать по следующей формуле:

К = [К+][А–]/[КА],

где:

  • [К+] – концентрация катионов;
  • [А–] – концентрация анионов;
  • [КА] — концентрация исходного соединения.

Значение некоторых веществ можно узнать из таблицы констант гидролиза.

Имя

Формула

Постоянное значение

Муравьиная кислота

HCOOH

1,77 10-4

Уксусная кислота

СН3СООН

1,74·10-5

Ортокремний

H4SiO4

1,6·10-10

Азотная кислота

HNO2

4,0 10-4

Фосфорная кислота

H3PO4

7,52·10-3

Сероводородная кислота

H2S

6,0·10-8

Серная кислота

H2SO3

1,58 10-2

Серная кислота

Н2SO4

1,0 103

Плавиковая кислота

ВЧ

6,61·10-4

Хлорноватистая кислота

HClO

5,01·10-8

Гидроксид натрия

NaOH

1,5

Гидроксид калия

КОН

2,9

Гидроксид магния

Мг(ОН)2

2,5·10-3

Гидроксид кальция

Са(ОН)2

4,3·10-2

Гидроксид стронция

Sr(OH)2

0,15

Гидроксид бария

Ба(ОН)2

0,23

Гидроксид меди (II

Cu(OH)2

3,4·10-7

Гидроксид цинка

Zn(OH)2

1,3·10-5

Гидроксид железа (III

Fe(OH)3

4,8 10-11

Величины зависят друг от друга. Чем выше значение константы, тем сильнее электролит распадается на ионы. Взаимосвязь величин выражает формула K = С·h2, где С – концентрация соли в растворе, h – степень гидролиза.

Что мы узнали?

Константа равновесия гидролиза — это величина, указывающая на способность вещества подвергаться электролитической диссоциации. Чем выше значение константы, тем активнее протекает реакция. Константа равновесия характерна только для обратимых гидролитических реакций, к которым относится гидролиз солей катионом или анионом. Обратимый гидролиз характерен для солей, образованных слабым основанием и сильной кислотой или сильным основанием и слабой кислотой.