CC BY
1695KIMYOVIY TUZLAR VA GIDROLIZ HODISASI
Ganiyeva Gauxar Bazarbayevna,
Toshkent shahri, Toshkent "Temurbeklar maktabi" akademik litseyi kimyo fani
o'qituvchisi
ANNOTATSIYA
Ushbu maqolada kimyoviy tuzlar haqida ilmiy fikrlar bayon etiladi. Ularning olinishi, parchalanishi, kimyoviy xossalari ilmiy tadqiq etiladi. Tuzlarda gidroliz hodisasi haqida ilmiy, asosli ma 'lumotlar keltiriladi.
Kalit so'zlar: Tuz, metall, kislota, qoldiq, modda, kation, dissotsialanish, ion, oksid, anion, reaksiya.
АННОТАЦИЯ
В этой статье обсуждаются научные представления о химических солях. Их извлечение, разложение, химические свойства научно изучены. Есть научное обоснование гидролиза солей.
Ключевые слова: соль, металл, кислота, остаток, вещество, катион, диссоциация, ион, оксид, анион, реакция.
ABSTRACT
This article discusses scientific ideas about chemical salts. Their extraction, decomposition, chemical properties are scientifically studied. There is a scientific basis for the hydrolysis of salts.
Keywords: Salt, metal, acid, residue, substance, cation, dissociation, ion, oxide, anion, reaction.
KIRISH
Barchamizga ma'lumki, tuzlar - metall atomlari va kislota qoldiqlaridan tashkil topgan murakkab moddalar. Ular quyidagilarga bo'linadi:
O'rta
Asosli
Aralash
Nordon (kislotali)
Qo'sh
Kompleks
O'rta tuzlar. Dissotsialanganda kation sifatida faqat metall (yoki NH4 + ) ionlarini hoisl qiladi: Na2SO4 = 2Na+ +SO4 2- CaCl2 = Ca2+ + 2Cl
Olinishi 1) Metallar va metallmaslar ta'sirlashuvi: 2Na + Cl2 = 2NaCl 2) Metallning kislota bilan ta'sirlashuvi: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 3) Metallning boshqa
411
Scientific Journal Impact Factor
kuchsiz metall tuzi bilan ta'sirlashuvi: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu 4) Asosli va kislotali oksidlar ta'sirlashuvi: MgO + CO2 = MgCO3 5) Asosli oksidning kislota bilan ta'sirlashuvi: CuO + H2SO4 = CuSO4 + H2O 6) Asos bilan kislotali oksid ta'sirlashuvi: Ba(OH)2 + CO2 = BaCO3 + H2O 7) Asos bilan kislota ta'sirlashuvi: Ca(OH)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O 8) Tuzning kislota bilan ta'sirlashuvi: MgCO3 + 2HCl = MgCl2 + H2O + CO2; BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HCl 9) Asos va tuz eritmalari ta'sirlashuvi: Ba(OH)2 + Na2SO4 = 2NaOH + BaSO4 10) Ikki xil tuz eritmalar ta'sirlashuvi: 3CaCl2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 6NaCl Kimyoviy xossalari 1. Termik parchalanish. CaCO3 = CaO + CO2; 2Cu(NO3)2 = 2CuO + 4NO2 + O2; NH4Cl = NH3 + HCl 2. Gidroliz. Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S; FeCl3 + H2O = Fe(OH)Cl2 + HCl 5 Na2S + H2O = NaHS +NaOH 3. Kislotalar, asoslar va boshqa tuzlar bilan almashinish reaksiyalari AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3 ; Fe(NO3)3 + 3NaOH = Fe(OH)3 + 3NaNO3 CaCl2 + Na2SiO3 = CaSiO3 + 2NaCl 2. Kation yoki anion xossasi bo'yicha oksidlanish - qaytarilish reaksiyalari. 2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 2KCl + 5Cl2 + 8H2O
MUHOKAMA VA NATIJALAR
Asosli tuzlar. Dissotsilanganda metall kationi, gidroksil anioni va kislota qoldig'ini hosil qiladi. Zn(OH)Cl = [Zn(OH)]+ + Cl- = Zn2+ + OH- + ClTegishli asosdagi kislota qoldig'iga to'liq almashinmasligidan olinadigan mahsulot.
Olinishi 1. Kuchsiz asos va kuchli kislota asosida olingan tuzlar gidrolizi ZnCl2 + H2O = [Zn(OH)]Cl + HCl 2. Metallar o'rta tuzlari eritmalariga ko'p bo'lmagan miqdordagi ishqor (tomchilab) qo'shish AlCl3 + 2NaOH = [Al(OH)2]Cl + 2NaCl 6 3. Kuchsiz kislotalarning o'rta tuzlar bilan ta'sirlashuvi 2MgCl2 + 2Na2CO3 + H2O = [Mg(OH)]2CO3 + CO2 + 4NaCl Kimyoviy xossalari 1. Termik parchalanish [Cu(OH)]2CO3(ManaxHT) = 2CuO + CO2 + H2O 2. Kislota bilan ta'sirlashuv: o'rta tuz hosil bo'lishi. Sn(OH)Cl + HCl = SnCl2 + H2O
Aralash tuzlar. Bir kation va ikki xil aniondan tashkil topgan tuzlar: CaOCl2 = Ca2+ + Cl- + OCl
Nordon(kislotali) tuzlar. Dissotsilanganda kation sifatida faqat metall (yoki NH4 + ), vodorod ionlarini va kislota qoldi'gi anionlarini hosil qiladi. NaHCO3 = Na+ + HCO3 - = Na+ + H+ + CO3 2- Bular ko'p asosli kislotalarda vodorod atomlarining barchasi metalga almashinmasligidan olinadigan mahsulotdir. Nordon(kislotali) tuzlar Olinishi 1. Asoslarning mo'l kislota bilan ta'sirlashuvi. KOH + H2SO4 = KHSO4 + H2O 2. Asos bilan ortiqcha kislotali oksid bilan ta'sirlashuvi Ca(OH)2 + 2CO2 = Ca(HCO3)2 3. O'rt tuzning kislota bilan ta'sirlashuvi Ca3(PO4)2 + 4 H3PO4 = 3Ca(H2PO4)2 Kimyoviy xossalari. 1. Termik pacrhalanganda o'rta tuz hosil qiladi
Scientific Journal Impact Factor
Ca(HCO3)2 = CaCO3 + CO2 + H2O 2. Ishqor bilan ta'sirlashuv. O'rta tuz olinishi. Ba(HCO3)2 + Ba(OH)2 = 2BaCO3 + 2H2O
Qo'sh tuzlar. Dissotsilanganda ikki xil metall kationi va bir anion hosil qiladi. KAl(SO4)2 = K+ + Al3+ + 2SO4 2-
Kompleks tuzlar - murakkab kationlar yoki anionlar saqlaydi. [Ag(NH3)2]Br = [Ag(NH3)2] + + Br - ; Na[Ag(CN)2] = Na+ + [Ag(CN)2] -
Tuzilishi K4[Fe(CN)6] Fe - Kompleks hosil qiluvchi (markaziy atom) K4 -Tashqi sfera - Koordinatsion son Fe(CN)6 - Ichki sfera CN - Ligand Odatda katta davrlar metallari (Co, Ni, Pt, Hg, Ag, Cu) markaziy atom sifatida xizmat qiladi; Tipiki ligandalar OH- , CN- , NH3, CO, H2O; ular markaziy atom bilan donorakseptor bog'lanish orqali bog'langan. Bunga kimyoviy bog'lansih va moddalar tuzilishi bobida kengroq to'xtalamiz. Olinishi 1. Tuzlarning ligandalar bilan ta'sirlashuvi: AgCl + 2NH3 = [Ag(NH3)2]Cl; FeCl3 + 6KCN = K3[Fe(CN)6] + 3KCl Kimyoviy xossalari 1. Oz eriydigan birikmalar hosil bo'lishi bilan komplekslarning buzilishi: 2[Cu(NH3)2]Cl + K2S = CuS + 2KCl + 4NH3 2. Tashqi va ichki sferadagi ligandalarning o'zaro almashinuvi. 7 K2[CoCl4] + 6H2O = [Co(H2O)6]Cl2 + 2KCl
Toza suvda vodorod va gidroksid ionlarining konsentratsiyalari teng bo'lib, pH = 7 ga teng. Agar suvda tuz eritilsa, suvning dissotsilanish muvozanati vodorod va gidroksid ionlarining konsentratsiyalari o'zgarishi hisobiga buzilishi mumkin va pH = 7 dan o'zgaradi. pH ning o'zgarishi tuz molekulalarining gidrolizga uchrashini bildiradi. Tuz ionlari bilan suv o'rtasida boradigan va ko'pincha muhitning o'zgarishi bilan boruvchi o'zaro ta'sir reaksiyalari tuzlarning gidrolizi deb ataladi. Gidroliz natij asida tuz ionlari suv ionlari bilan yomon dissotsilanuvchi komplekslar yoki (ion molekulalar) ni hosil qiladi. Agar gidroliz mahsulotlari eruvchan bo'lsa, jarayon qaytar bo'ladi. Gidroliz natijasida ba'zan oson uchuvchan va yomon eruvchi moddalar hosil bo'lishi mumkin. Bu hollarda reaksiya qaytmas bo'lib, oxirigacha boradi. Kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar, kuchsiz kislota va kuchli asosdan hamda kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchraydi. Kuchli kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchramaydi; bu holda neytrallanish reaksiyasi (gidrolizga teskari bo'lgan jarayon) borib, suv hosil bo'ladi: OH- + H+ = H2O Bunda suvning ionlarga dissotsilanishi sezilmas darajada bo'ladi.
Tuzlar gidrolizining muhim hollarini ko'rib chiqamiz: 1) Kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizi. Misol sifatida natriy karbonat NaCO3 (kuchli asos NaOH va kuchsiz kislota H2CO3 dan hosil bo'lgan) gidrolizini ko'ramiz:
Scientific Journal Impact Factor
8 Na2CO3 + H2O = NaHCO3 + NaOH Bu tenglama ion molekulyar shaklda quyidagicha yoziladi: + - + - + - Na +CO + H2O = Na + HCO3 + Na + OH 2 2 3
uning qisqartirilgan shakli:---CO + H2O = HCO3 + OH 2 3 Demak, tuzning
anioni gidrolizga uchraydi va reaksiya natijasida gidroksil OHionlar hosil bo'ladi. Binobarin, kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bo'lgan tuzlarning suvdagi eritmalari ishqoriy muhitga ega bo'ladi. 2) Kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlarning gidrolizida asosan tuz kationi reaksiyaga kirishadi. Masalan, ammoniy xlorid NH4Cl ni gidrolizini olaylik: + - + - + + = + + + = + NH Cl H O NH OH H Cl NH Cl H O NH OH HCl 4 2 4 4 2 4 , Tenglama qisqartirilgan shaklda quyidagicha bo'ladi: + + NH 4 + H2O = NH 4OH + H Kuchli kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizlanganda eritmada vodorod ionlari to'planadi va shu sababli eritma kislotali muhitga ega bo'ladi. 3) Kuchsiz kislota va kuchsiz asosdan hosil bo'lgan tuzlarning gidrolizida tuzning ham kationi, ham anionlari suv bilan ta'sirlashadi, masalan: CH3COONH 4 + H2O = CH3COOH + NH 4OH tenglama ion-molekulyar holda quyidagicha yoziladi: CH 3COO + NH 4 + H2O = CH 3COOH + NH 4OH —+ Moddalarning suv ta'sirida parchalanishiga gidroliz deyiladi. "Gidro" - suv, "lizis" - parchalash degan ma'noni anglatadi. Quyidagi sinf moddalar gidroliz ga 9 uchraydi: Tuzlar, yog'lar va moylar, murakkab efirlar, di- va polisaxaridlar, nuklein kislotalar, tolalar va YUMB. Tuz molekulalarining suv ta'sirida boshqa moddalarga aylanish jarayoni tuzlar gidrolizi deyiladi. Tuzlar tarkibiga qarab to'rt xil bo'ladi: 1) Kuchli asos (NaOH, KOH, RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Ra(OH)2 LiOH) va kuchli kislota (HClO4, H2SO4, H2S2O7, HNO3, HI, HBr, HCl, HMnO4, HIO4 (H5IO6), H2CrO4, H2Cr2O7, HClO3, HBrO3, HIO3, H2MnO4) dan hosil bo'lgan tuzlar. Masalan: Ca(NO3)2, KBr, NaCl, Cs2SO4, KMnO4, BaI2 va h.k. Bunday tuzlar gidrolizga uchramaydi. Eritma muxiti neytral bo'ladi, lakmusni rangini o'zgartirmasdi. Bunday tuzlar suvda eriydi, lekin suv ta'sirida parchalanmaydi. 2) Kuchli asos (NaOH, KOH, RbOH, OH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2, Ba(OH)2, Ra(OH)2 LiOH) va kuchsiz kislota (HF, H2SiO3, H3PO4, H2CO3, H2SO3, H2S, HCN, CH3COOH, H2C2O4 va h.k.)dan hosil bo'lgan tuzlar. Masalan: NaF, SrCO3, Cs2SO3, BaS, CH3COOK va h.k. Bunday tuzlar gidrolizga uchraydi. Gidroliz anion (kislota qoldig'i) hisobidan boradi. Bunday tuzlarning gidroliz reaksiyasi qaytar jarayon bo'lib, oxirigacha bormaydi. Muxit ishqoriy bo'ladi, lakmusni rangini ko'k rangga bo'yaydi. BaS + 2H2O = Ba(OH)2 + H2S| Ba+2 + S-2 + 2H2O = Ba+2 + 2OH- + H2S| S -2 + 2H2O = 2OH- + H2S| 3) Kuchsiz asos (Fe(OH)2, Be(OH)2, Co(OH)2, CuOH, Cd(OH)3, HgOH) va kuchli
kislota (HClO4, H2SO4, H2S2O7, HNO3, HI, HBr, HCl, HMnO4, HIO4 (H5IO6), H2CrO4, H2Cr2O7, HClO3, HBrO3, HIO3, H2MnO4) dan hosil bo'lgan tuzlar. Masalan: Cu(NO3)2, ZnBr2, BeCl2, FeSO4, CrI2 va h.k. Bunday tuzlar gidrolizga uchraydi. Gidroliz kation (metall ioni) hisobidan boradi. Bunday tuzlarning gidroliz reaksiyasi 10 qaytar jarayon bo'lib, oxirigacha bormaydi. Muxit kislotali bo'ladi, lakmusni rangini qizil rangga bo'yaydi. FeSO4 + 2H2O = Fe(OH)2 + H2SO4 Fe+2 + SO4 2- + 2H2O = Fe(OH)2j + 2H+ + SO4 2- Fe+2 + 2H2O = Fe(OH)2j + 2H+ 4) Kuchsiz asos (Fe(OH)2, Be(OH)2, Co(OH)2, CuOH, Cd(OH)3, HgOH) va kuchsiz kislota (HF, H2SiO3, H3PO4, H2CO3, H2SO3, H2S, HCN, CH3COOH, H2C2O4 va h.k.)dan hosil bo'lgan tuzlar. Masalan: FeCO3, CuSiO3, CdS, Be(CN)2 va h.k. Bunday tuzlar gidrolizga uchraydi.
Gidroliz ham kation (metall ioni) hisobidan, ham anion (kislota qoldig'i) hisobidan boradi. Bunday tuzlarning gidroliz reaksiyasi qaytmas jarayon bo'lib, oxirigacha boradi. Muxit deyarli neytral bo'ladi, lakmusni rangini o'zgartirmaydi. CuSiO3 + 2H2O = Cu(OH)2j + H2SiO3j Cu+2 + SiO3 2- + 2H2O = Cu(OH)2j + H2SiO3j 5) Birgalikda gidroliz - ikkinchi va uchinchi tuzlar aralashmasining birgalikdagi gidrolizi. Bunday holatda gidroliz oxirigacha boradi. Muxit neytral bo'ladi, lakmusni rangini o'zgartirmaydi. BaS + FeCl2 + 2H2O = BaCl2 + Fe(OH)2j + H2SÎ Ba+2 + S-2 + Fe+2 + 2Cl- + 2H2O = Ba+2 + 2Cl- + Fe(OH)2j + H2S| S -2 + Fe+2 + 2H2O = Fe(OH)2j + H2S| Tuz eritmasining muhiti yo kislotali (agar gidroliz natijasida hosil bo'lgan asos kislotaga nisbatan kuchsiz bo'lsa), yoki ishqoriy (agar asos kislotaga nisbatan kuchliroq bo'lsa), yoxud neytral (agar hosil bo'lgan asos va kislota bir xil kuchda bo'lsa, ya'ni ularning ionlanish konstantasi amalda bir-biriga teng bo'lsa) bo'ladi. Yuqorida kurib chiqilgan hollarda eritmadagi tuzlarning hammasi gidrolizga uchramaydi, faqat bir qismi gidrolizlanadi. Eritmada tuz bilan gidroliz mahsulotlari o'rtasida muvozanat vujudga keladi. Moddaning gidrolizga uchragan qismi gidroliz darajasi deb ataladi. Gidrolizni xarakterlovchi miqdorlardan biri gidroliz konstantasidir. KCN + H2 O = HCN + KOH Bu reaksiyaning gidroliz konstantasi quyidagicha yoziladi [ ] [ ] [ ] gidr KCN HCN KOH K • = Gidroliz konstantasi ayni tuzning gidrolizlanish qobiliyatini xarakterlaydi; Kgidr ning qiymati qancha katta bo'lsa, gidroliz shuncha yaxshi boradi. Gidroliz darajasi (h harfi bilan belgilanadi) bir qancha faktorlarga bog'liq. Chunonchi eritma suyultirilganda ayni tuzning gidrolizlanishi kuchayadi va gidroliz darajasi oshadi. Masalan, Na2CO3 ning 1 n li eritmasida hgidr 4,5% ga teng, uning 0,001 n li eritmasida esa hgidr = 34% ga teng.
Eritma temperaturasi oshirilganda gidroliz darajasi ham oshadi. Chunki isitilgan suvning dissotsiatsiya darajasi oshadi, shu sababli H+ va OHionlari bilan o'zaro ta'sirini kuchaytiradi, binobarin tuz gidrolizi kuchayadi, bu esa gidroliz darajasining oshishiga olib keladi. Yog'ochni qayta ishlash sanoati hamda qishloq xo'jaligi chiqindilarini gidrolizlab, etil spirt, glyukoza va boshqa moddalar olinadi. Yog'larning gidrolizi, sovun pishirish va glitserin olishning asosini tashkil etadi. Gidroliz asosida ichimlik va sanoat suvlari tozalanadi.
XULOSA VA TAKLIFLAR
Tuzlarning suv bilan ta'siri natijasida kislota (nordon tuz) yoki asos (asosli tuz) hosil bo'lishi bilan boradigan reaksiyalarga tuzlar gidrolizi deyiladi. Gidroliz turlari. 1. Tuz kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan bo'lsa, u suvli eritmada CH3COONa = CH3COO- +Na+ tenglama bo'yicha dissotsilanadi va kuchsiz kislota qoldig'i suvdan protonni biriktirib olishga intiladi, natijada eritma ishqoriy muhitga (Bu anion bo'yicha gidroliz deyiladi) ega bo'ladi: CH3COO- + H2O = CH3COOH + OH- CH3COONa + H2O = CH3COOH + NaOH Ko'p asosli kislota qoldiqli tuzlar suvda eriganda gidroliz bosqichli boradi. Masalan K2CO3 gidrolizi quyidagicha boradi: 1 bosqich: K2CO3 + H2O = KHCO3 + KOH CO2- 3 + H2O = HCO3 - + OH2 bosqich: KHCO3 + H2O = H2CO3+ KOH HCO3 - + H2O = H2CO3 + OH2. Kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan tuzlar suvda eriganda eritma kislotali muhitga (Bu kation bo'yicha gidroliz deyiladi) ega bo'ladi. NH4Cl gidriolizi: NH4Cl + H2O = NH4OH + HCl Ion ko'rinishida: NH4 + + H2O = NH4OH + H+ Ko'p negizli asoslardan hosil bo'lgan tuzlar suvda eriganda gidroliz bosqichli boradi. Masalan Al(NO3)3 gidrolizi quyidagicha boradi: 1 bosqich: Al(NO3)3 + H2O = Al(OH)(NO3)2 + HNO3 Al3+ + H2O = [Al(OH)]2+ + H+ 2 bosqich: Al(OH)(NO3)2 + H2O = Al(OH)2(NO3) + HNO3 [Al(OH)]2+ + H2O = [Al(OH)2] + + H+ 13 3 bosqich: Al(OH)2(NO3) + H2O = Al(OH)3 + HNO3 [Al(OH)2] + + H2O = Al(OH)3 + H+ 3. Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuzlar suvda eritilganda ularning ko'pchiligi to'liq gidrolizga (Bu ham anion, ham kation bo'yicha gidroliz deyiladi) uchraydi. CH3COONH4 + H2O = CH3COOH + NH4OH CH3COO-+NH4 + + H2O = CH3COOH + NH4OH Bunday tuzlar eritmalari muhiti kislota yoki asosning qaysi kuchli ekanligiga bog'liq bo'ladi. Masalan, CH3COONH4 tuzi eritmasining muhiti kuchsiz ishqoriy bo'ladi. Chunki ammoniy gidroksidning dissosiatsiya doimiyligi Kb = 6,3.10-5 bo'lib, sirka kislotaniki esa Ka = 1,75.10-5 ga tengdir. 4. Kuchli asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchramaydi va ular eritmalarining muhiti neytral bo'ladi. Gidroliz jarayoni qaytar
Scientific Journal Impact Factor
jarayon hisoblanadi. Gidroliz jarayoni qaytar jarayon hisoblanadi. Gidroliz jarayoni qaytar jarayon hisoblanadi.
REFERENCES
1. AHanrn^ecKaH химия. прoблeмы и пoдхoды. tom 1. Р. Келнерa, Ж. -М. Мерме, М. Otto, Г.М. Видмер. - М. Мир, Издaтeлcтвo АСТ, 2004
2.AHan^ra4eckah химия. прoблeмы и пoдхoды. tom 2. Р. Кeлнeрa, Ж.-М. Мерме, М. Otto, Г.М. Видмер. - М. Мир, Издaтeлcтвo АСТ, 2004
3. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Fan. T. 2008. 1 - jild (lotinda)
4. Xaritonov Yu.Ya., Yunusxodjaev A.N., Shabilalov A.A., Nasirdinov S.D. «Analitik kimyo. Analitika». Fan. T. 2013. 2 - jild (lotinda)
