Методическое пособие по химии

Разработал: преподаватель Химии ГБОУ СПО «Закаменский
агропромышленный техникум» Салисова Любовь Ивановна
Методическое пособие по химии
тема « Гидролиз»
В данном учебном пособии представлен подробный теоретический
материал по теме: «Гидролиз». Пособие включает три раздела:
1.Гидролиз неорганических веществ.
2.Гиролиз карбидов, нитридов, амидов, фосфидов.
3.Гидролиз органических веществ.
Пособие адресовано учителям химии, учащимся девятых и старших классов
средних школ, а также студентам начального профессионального образования.
Пособие поможет учителю - предметнику в подготовке школьников и
студентов к подготовке к ЕГЭ и ГИА по данной теме, а выпускникам
самостоятельно подготовиться к итоговой аттестации. Подобранный материал
позволит сэкономить время при изучении темы и может быть использован на
уроках как раздаточный материал.
Гидролиз
Гидролиз – это взаимодействие веществ с водой.
Гидролиз – это реакции обменного разложения между различными веществами
и водой.
Вещества
Неорганические
Гидролизу подвергаются:
Соли, карбиды, галогены,
Галогениды металлов,
Силициды, нитриды и т.д.
органические
Гидролизу подвергаются:
сложные эфиры, жиры,
углеводы, белки, соли
карбоновых кислот и т.д.
Гидролиз неорганических веществ.
Гидролиз солей.
 Соли можно представить как продукты взаимодействия кислот и
оснований, например:
NaOH +HCl = NaCl + H2O
Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4+2H2O и т.д
Чтобы понять будет соль подвергаться гидролизу, или нет, надо знать какие
кислоты и основания сильные, а какие слабые.
Сильные кислоты
сильные основания
H CIO4, H2 SO4, H NO3,
Это основания металлов I А гр и IIА гр
HMhO4, H2CrO4, и тд
кроме Mg и Be т. е LiOH, NAOH, KOH
Правило Полинга (для
RbOH, CsOH, FrOH, Ca(OH)2, Sr(OH)2,
кислородосодержащих
Ba(OH)2, Ra(OH)2, (т.е. их всего10)
кислот) H2SO4 или SO2(OH)2
если О >2 то кислота сильная.
Как правило побеждает сильнейший!
Взаимодействие ионов солей с водой, приводящих к образованию слабого
электролита, называют гидролизом солей.
I.
Типичные случаи гидролиза солей.
1. соль образована слабой кислотой и сильным основанием. Происходит
гидролиз по аниону- анион связывает протон, образуя слабый электролит.
РН > 7
Пример:
в молекулярном виде.
Na2CO3+HOH <=> Na2HCO3 + NaOH I ст.
Na2HCO3+HOH <=> CO2+H2O+NaOH II ст.
в ионов виде:
СО3-2+Н2О <=> НСО3- +ОНI ст.
НСО3 -+Н2О<=> СО2+Н2О +ОН-
II ст.
Таким образом, при гидролизе солей двух- и многоосновных кислот
образуются кислые соли. Гидролиз протекает главным образом по
первой ступени. И лишь при сильном разбавлении и нагревании следует
учитывать гидролиз по второй стадии, т. е. гидролиз образовавшейся
кислой соли. Гидролиз можно довести до конца, если нейтрализовать
образовавшуюся щелочь кислотой.
2. Соль образована сильной кислотой и слабым основанием.
Происходит гидролиз по катиону - катион связывает гидроксид- ионы ,
образуя слабый электролит.
Пример
В молекулярном виде
АLCI3 + H2O .<=> ALOHCI2 +HCI
I ст.
AI(OH)CI2 + H2O .<=> AI(OH)2CI +HCI
II ст.
AL(OH)2CI + HOH .<=> AL(OH)2 +HCI
III ст.
В ионном виде
AL3+ +HOH .<=> ALOH2+ +H+
I ст.
2+
+
+
ALOH + HOH .<=> AL(OH) 2 + H
II ст.
+
+
AL(OH)2 + HOH .<=> AL(OH)3 + H
III ст.
Третья ступень – реакция практически не протекает (в виду накопления
ионов водорода процесс смещается в сторону исходных веществ).
Однако разбавления раствора , повышение температуры усиливают
гидролиз. Нейтрализация кислоты щелочью также может привести к
полному гидролизу. В этом случае можно писать уравнение гидролиза по
третьей стадии.
3. Соль образована сильной кислотой и сильным основанием.
Пример: KCl, NaNO3, BaCl2 и т.д.. В этом случае соли гидролизу не
подвергаются, рН водных растворов таких солей равен 7.
4. Соль образована слабой кислотой и слабым основанием. Происходит
гидролиз по катиону и по аниону. В этом случае рН водных растворов
солей будет больше, равно или меньше 7, т.е. реакция раствора будет
кислая, сли константа диссоциации кислоты больше константы
диссоциации основания, или щелочная, если константа диссоциации
основания больше константы диссоциации кислоты, или нейтральная,
если константа диссоциации кислоты и основания, образуемых в
результате гидролиза, примерно равны.
Когда продукты гидролиза уходят из сферы реакции, гидролиз протекает
необратимо:
Al2S3 +HOH = 2Al(OH)3↓+3H2S↑
В таком случае в уравнениях необратимого гидролиза ставится знак
равенства. Идет полный гидролиз. ( в таблице растворимости как правило
стоит прочерк).
II. Гидролиз карбидов, нитридов, амидов, фосфидов.
 Карбидов:
Al4С3 +12HOH = 4Al(OH)3↓+3СН4↑
СаС2+2НОН= Са(ОН)2 +С2Н2 ↑
 Нитридов:
Mg3N2+6HOH=2NH3 ↑ +3Mg(OH)2
 Амидов
NaNH2+H2O= NH3 ↑ + NaOH
 Фосфидов
Mg3Р2+6HOH=2РH3 ↑ +3Mg(OH)2
Са 3Р2+6НОН=2РН3 ↑ +3Са(ОН)2
III. Гидролиз органических веществ
1.гидролиз сложных эфиров.
R1-COO-R2 +HOH <=> R1-COOH + R2-OH
Сложный эфир
карбоновая спирт
Кислота
СН3СООС2Н5 + НОН <=> СН3СООН + С2Н5ОН
Этилацетат
уксусная этанол
Кислота
2. гидролиз жиров
СН2О – СОR1
НОН
СН2 ОН
|
|
СНО – СОR2
|
+
СН2О – СОR3
Триглицерид
НОН
НОН
СН2 О― СОС17Н35
|
СНО―СОС17Н35 + 3 НОН
|
СН2 О― СОС17Н35
Триглицерид
3. Гидролиз углеводов.
а) гидролиз сахарозы
С12Н22О11 + НОН
Н2SO4
ферменты
СНОН
|
СН2ОН
глицерин
СН2ОН
|
СНОН +
|
СН2ОН
глицерин
C6H12О6 + C6H12О6
R1СООН
+
R2СООН
R3СООН
карбоновые
кислоты
3С17Н35СООн
стеариновая
кислота
Сахароза
глюкоза
фруктоза
б) гидролиз крахмала и целлюлозы
(C6H10О5)n +nН2О H2SO4 n C6H12О6
Крахмал
- глюкоза
Целлюлоза
- глюкоза
В зависимости от условий гидролиз крахмала и целлюлозы может протекать
ступенчато, с образованием различных промежуточных продуктов:
(C6H10О5)n
(C6H10О5)m
x(C12H22О11)
n C6H12О6
Крахмал
декстрины
мальтоза
глюкоза
4. гидролиз белков.
При нагревании белков со щелочами или кислотами протекает гидролиз:
O
NH2 ― CH ― C
|
R1
H
O
―N ―CH
|
H
O
― C ― N ― CH ― C ― … +n HOH
|
R2
белок
NH2―CH―COOH + NH2―CH―COOH +
|
|
R1
R2
аминокислоты
R3
NH2―CH―COOH +…
|
R3