Teorija

Sāļu hidrolīze
Daži sāļi maina vides pH vērtību. Indikatora krāsas maiņa un pH maiņa ir ķīmiskās reakcijas pazīme. Sāļu mijiedarbību ar ūdeni sauc par hidrolīzi.
 
Kādēļ daži sāļi ar ūdeni mijiedarbojas, bet daži ne?
Sāļi veidojas neitralizācijas reakcijās, reaģējot skābēm un bāzēm. Lai pētītu sāļu iedarbību ar ūdeni, tos iedala četrās kategorijās - atkarībā no skābes un bāzes stipruma, kas veido sāli.
att_salju_ied.PNG
 
Ūdens kā vājš elektrolīts daļēji disociē jonos. Ūdens molekulas disociācijas rezultātā veidojas vienāds daudzums OH un H+ jonu, tāpēc ūdenim ir vienādas skābes un bāzes īpašības - tas ir neitrāls.
 
Ja sāls veidots no stipras skābes katjona un stipras bāzes anjona, tad, šķīstot ūdenī, tas pilnībā disociē jonos. Ūdenī joni sev nepiesaista ne tur atrodošos H+, ne OH jonus. Līdz ar to netiek izjaukta OH un H+ jonu attiecība ūdenī, hidrolīze nenotiek.
 
Piemērs:
Nātrija hlorīdu NaCl veido stipra bāze (nātrija hidroksīds NaOH) un stipra skābe (sālsskābe HCl). Nātrija hidroksīds ir stiprs elektrolīts (jo α = 0,9) un ūdenī pilnīgi disociē jonos.
NaClNa++Cl
Nātrija joni Na+ un hlorīdjoni Cl ar H+ un OH joniem neiedarbojas. Hidrolīze nenotiek un ūdens vides pH vērtība paliek neizmainīta - tuva neitrālai videi pH7. Tātad var apgalvot, ka NaCl nehidrolizējas.
att_NaCl_disoc.PNG
 
Vāju elektrolītu veidotie sāļi ūdens vidē disociē jonos tikai daļēji un mijiedarbojas ar OH vai H+ joniem. Līdz ar to tiek izjaukta OH un H+ jonu attiecība ūdenī, kas izraisa vides skābuma jeb pH izmaiņas.
Ja kāds no sāli veidojošiem elektrolītiem ir vājš elektrolīts, tad iespējamas trīs atšķirīgas ķīmiskās reakcijas.
 
Ja sāls veidots no stipras bāzes katjoniem un vājas skābes anjoniem, hidrolīzes rezultātā sāls šķīdumam ir sārmaina reakcija.
 
Piemērs:
Nātrija karbonāts Na2CO3, kas veidots no stipras bāzes (nātrija hidroksīds NaOH) un vājas skābes (ogļskābe H2CO3), ūdenī disociē:
Na2CO32Na++CO32
Karbonāta joni iedarbojas ar ūdeņraža joniem pakāpeniski, rodas hidrogēnkarbonātjons un šķīdumā veidojas OH jonu pārsvars.
2Na++CO32+H2OHCO3+OH+2Na+
att_na2co3_hidr.PNG
 
Ja sāls veidots no vājas bāzes katjoniem un stipras skābes anjoniem, hidrolīzes rezultātā sāls šķīdumam ir skāba reakcija.
 
Piemērs:
Alumīnija hlorīds AlCl3, kas veidots no vājas bāzes (alumīnija hidroksīds Al(OH)3) un stipras skābes (sālsskābe HCl), ūdenī disociē.
AlCl3Al3++3Cl
Alumīnija joni iedarbojas ar hidroksīdjoniem un rodas alumīnija hidroksīdjons. Šķīdumā veidojas H+ jonu pārsvars.
Al3++3Cl+H2OAlOH2++H++3Cl
att_alcl3_hidr.PNG
 
Ja sāls veidots no vājas bāzes un vājas skābes, hidrolīzes rezultātā rodas jauni savienojumi.
 
Piemērs:
Alumīnija sulfīdu Al2S3 veido vāja bāze (alumīnija hidroksīds Al(OH)3) un vāja skābe (sērūdeņražskābeH2S ).
Alumīnija sulfīda Al2S3 joni, sastopoties ar ūdens molekulām, nekavējoties veido gala produktus. Arī neliela ūdens daudzuma klātbūtnē alumīnija sulfīda Al2S3 jonu kristālrežģis noārdās.
Al2S3+6H2O2Al(OH)3+3H2S
Hidrolīze ir pilnīga un norit līdz galam.
att_Al2S3_hidr.PNG
 
Līdzīgas īpašības novērojamas arī citiem sāļiem, kas veidoti no vājas bāzes katjoniem un vājas skābes anjoniem, piemēram, Al2(CO3)3,Fe2(CO3)3,Cr2(CO3)3,Cr2S3. Lai norādītu, ka šie sāļi ūdens šķīdumos nepastāv, šķīdības tabulās lieto speciālus apzīmējumus.
 
Svarīgi!
Sāļu hidrolīze jeb sāļu mijiedarbība ar ūdeni var izraisīt vides skābuma izmaiņas, jo mainās H+ un OH jonu attiecība ūdens šķīdumā.
 
Apkopojot apskatītos piemērus, var secināt, ka atkarībā no sāli veidojušās bāzes un skābes stipruma hidrolīze norisinās šādi:
 
att_4veidi.PNG
 
Atsauce:
Kaksis Ā., Ķīmija 10. klasei, Lielvārds, 2009, 111 - 113