لفهم كيفية استمرار التحلل المائي للأملاح في محاليلها المائية ، نقدم أولاً تعريفًا لهذه العملية.
تعريف وخصائص التحلل المائي
تتضمن هذه العملية العمل الكيميائي لأيونات الماء مع أيونات الملح ، ونتيجة لذلك تتشكل قاعدة ضعيفة (أو حمض) ، ويتغير تفاعل الوسط. يمكن تمثيل أي ملح كمنتج تفاعل كيميائي لقاعدة وحمض. اعتمادًا على قوتهم ، هناك عدة خيارات لمسار العملية.
أنواع التحلل المائي
في الكيمياء ، يتم النظر في ثلاثة أنواع من التفاعلات بين كاتيونات الملح والماء. يتم تنفيذ كل عملية بتغيير في الرقم الهيدروجيني للوسط ، لذلك من المتوقع استخدام أنواع مختلفة من المؤشرات لتحديد قيمة الرقم الهيدروجيني. على سبيل المثال ، يستخدم عباد الشمس الأرجواني للتفاعل الحمضي ، الفينول فثالين مناسب للتفاعل القلوي. دعونا نحلل بمزيد من التفصيل ميزات كل متغير من أشكال التحلل المائي. يمكن تحديد القواعد القوية والضعيفة من جدول الذوبان ، ويمكن تحديد قوة الأحماض من الجدول.
تحلل الكاتيون
كمثال على مثل هذا الملح ، ضع في اعتبارك كلوريد الحديديك (2).هيدروكسيد الحديد (2) قاعدة ضعيفة ، بينما حمض الهيدروكلوريك قاعدة قوية. في عملية التفاعل مع الماء (التحلل المائي) ، يحدث تكوين ملح أساسي (هيدروكسوكلوريد الحديد 2) ، كما يتشكل حمض الهيدروكلوريك. تظهر البيئة الحمضية في المحلول ، ويمكن تحديدها باستخدام عباد الشمس الأزرق (الرقم الهيدروجيني أقل من 7). في هذه الحالة ، يستمر التحلل المائي نفسه من خلال الكاتيون ، حيث يتم استخدام قاعدة ضعيفة.
دعنا نعطي مثالاً آخر للتحلل المائي للحالة الموصوفة. ضع في اعتبارك ملح كلوريد المغنيسيوم. هيدروكسيد المغنيسيوم قاعدة ضعيفة ، بينما حمض الهيدروكلوريك قاعدة قوية. في عملية التفاعل مع جزيئات الماء ، يتحول كلوريد المغنيسيوم إلى ملح أساسي (هيدروكس كلوريد). هيدروكسيد المغنيسيوم ، صيغته العامة M (OH)2، قابل للذوبان في الماء بشكل ضئيل ، لكن حمض الهيدروكلوريك القوي يعطي المحلول بيئة حمضية.
التحلل المائي أنيون
خيار التحلل المائي التالي نموذجي للملح ، والذي يتكون من قاعدة قوية (قلوي) وحمض ضعيف. كمثال لهذه الحالة ، ضع في اعتبارك كربونات الصوديوم.
يحتوي هذا الملح على قاعدة صوديوم قوية وحمض كربوني ضعيف. يستمر التفاعل مع جزيئات الماء بتكوين ملح حمضي - بيكربونات الصوديوم ، أي يحدث التحلل المائي للأنيون. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تكوين هيدروكسيد الصوديوم في المحلول ، مما يجعل المحلول قلويًا.
دعنا نعطي مثالا آخر لهذه الحالة. كبريتيت البوتاسيوم ملح يتكون من قاعدة قوية - البوتاسيوم الكاوية ، وكذلك مادة ضعيفة.حامض الكبريتيك. في عملية التفاعل مع الماء (أثناء التحلل المائي) ، يحدث تكوين هيدرو سلفيت البوتاسيوم (ملح حامض) وهيدروكسيد البوتاسيوم (قلوي). ستكون البيئة في المحلول قلوية ، يمكنك تأكيدها باستخدام الفينول فثالين.
التحلل المائي الكلي
ملح حامض ضعيف وقاعدة ضعيفة يخضع لتحلل مائي كامل. دعونا نحاول معرفة ما هي خصوصيته ، وما هي المنتجات التي ستتشكل نتيجة لهذا التفاعل الكيميائي.
دعونا نحلل التحلل المائي لقاعدة ضعيفة وحمض ضعيف باستخدام كبريتيد الألومنيوم كمثال. يتكون هذا الملح من هيدروكسيد الألومنيوم ، وهو قاعدة ضعيفة ، بالإضافة إلى حمض الكبريتيك الضعيف. عند التفاعل مع الماء ، لوحظ تحلل مائي كامل ، ونتيجة لذلك يتم تكوين كبريتيد الهيدروجين الغازي ، وكذلك هيدروكسيد الألومنيوم في شكل راسب. يحدث مثل هذا التفاعل في كل من الكاتيون والأنيون ، لذلك يعتبر خيار التحلل المائي هذا مكتملاً.
أيضًا ، يمكن الاستشهاد بكبريتيد المغنيسيوم كمثال على تفاعل هذا النوع من الملح مع الماء. يحتوي هذا الملح على هيدروكسيد المغنيسيوم ، صيغته Mg (OH) 2. إنها قاعدة ضعيفة وغير قابلة للذوبان في الماء. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد حمض كبريتيد الهيدروجين داخل كبريتيد المغنيسيوم ، وهو ضعيف. عند التفاعل مع الماء ، يحدث التحلل المائي الكامل (وفقًا للكاتيون والأنيون) ، ونتيجة لذلك يتكون هيدروكسيد المغنيسيوم على شكل راسب ، كما يتم إطلاق كبريتيد الهيدروجين على شكل غاز.
إذا أخذنا في الاعتبار التحلل المائي للملح ، والذي يتكون من حمض قوي وقويأساس ، وتجدر الإشارة إلى أنه لا تسرب. الوسط في محاليل الأملاح مثل كلوريد الصوديوم ونترات البوتاسيوم يظل متعادلًا.
الخلاصة
القواعد القوية والضعيفة ، الأحماض التي تشكل الأملاح ، تؤثر على نتيجة التحلل المائي ، تفاعل الوسط في المحلول الناتج. عمليات مماثلة منتشرة في الطبيعة.
التحلل المائي له أهمية خاصة في التحول الكيميائي لقشرة الأرض. يحتوي على كبريتيدات معدنية قابلة للذوبان في الماء بشكل ضئيل. أثناء التحلل المائي ، يتشكل كبريتيد الهيدروجين ، ويتم إطلاقه في عملية النشاط البركاني على سطح الأرض.
تتسبب صخور السيليكات في الانتقال إلى الهيدروكسيدات في التدمير التدريجي للصخور. على سبيل المثال ، معدن مثل الملكيت هو نتاج التحلل المائي لكربونات النحاس.
تحدث أيضًا عملية مكثفة للتحلل المائي في المحيطات. تحتوي بيكربونات المغنيسيوم والكالسيوم ، التي يتم إنتاجها بواسطة الماء ، على بيئة قلوية قليلاً. في ظل هذه الظروف ، تسير عملية التمثيل الضوئي في النباتات البحرية بشكل جيد ، وتتطور الكائنات البحرية بشكل مكثف.
يوجد في الزيت شوائب من الماء وأملاح كالسيوم ومغنيسيوم. في عملية تسخين الزيت ، يتفاعلون مع بخار الماء. أثناء التحلل المائي ، يتكون كلوريد الهيدروجين ، والذي يؤدي تفاعله مع المعدن إلى تدمير المعدات.
