Ə. A.ƏLBƏndov
Cədvəl 8.6. Çətin həllolan elektrolitlərin həllolma hasili
Yüklə 6,87 Mb. Pdf görüntüsü
|
- Bu səhifədəki naviqasiya:
- Щялли.
|
Cədvəl 8.6. Çətin həllolan elektrolitlərin həllolma hasili Çətin həllolan elektrolitin həllolma qabiliyyəti (Smol/l) ilə h əllolma hasili arasında aşğıdakı asılılıq vardır: S(B m A
) = √ HH(B m A n )/m m n n 8.78
°S-дя HH
(CaC
2 O
4 ) = 2,29.10 -9
CaSO 4 -цн суда щял- лолма габилиййятини щесаблайын. Madd ə HH Madd ə HH AgCl AgBr AgI Ag
2 SO 4 Ag 2 S BaCO 3
4
MqCO 3 CaCO 3 CaSO 4
Ca 3 (PO 4 ) 2 CdS CuS FeS Fe
2 S 3 MnS 1,56.10 -10
4,4.10 -13
9,7.10 -17
7,7.10 -5
1,6.10 -19
8,1.10 -9
1,08.10 -10
1,0.10 -5
4,8.10 -9
6,1.10 -5
1,0.10 -25
1,2.10 -25
4,0.10 -38
3,7.10 -19
1,0.10 -38
2,0.10 -15
NiS PbCl 2
2
PbSO 4
PbS ZnS AgOH Al(OH) 3
Cr(OH) 3
Cu(OH) 2
Fe(OH) 2
Fe(OH) 3
Mg(OH) 2
Ni(OH) 2
Pb(OH) 2
Zn(OH) 2 11.10 -27 212.10 -5 98.10 -9 16.10 -8 36.10 -29 74.10 -27 193.10 -8 51.10 -33 67.10 -31 50.10 -19 165.10 -15 38.10 -38 55.10 -12 16.10 -14 10.10 -15 13.10 -17
307
ларынын мящлулда ямяля эятирдийи ион гцввясини сыфра бярабяр гябул етмяк олар. Одур ки, 2 2
Ca C O
1 f f + − = = гябул едяряк çöküntü ionlarının tarazl ıq qatılıqlarından istifadə edərək (8.78) тянлийиня ясасян чюкцнтцнцн щяллолма габилийyятини щесаблайа bil ərik:
S(Ca 2 C
O 4 ) = √2,29.10 -9 =4,78.10 -5 mol/l
Мисал 2. 25 °S-дя HH
a (CaSO)
4 =2,5.10
-5 . 4 C a S O - üн суда щяллол- ма габилиййятини щесаблайын.
Щялли. Щяллолма щасилинин гиймятиня эюря чюкцнтцнцн щяллолма габилиййятини щесабламаг цчцн мящлулда чюкцнтц ионларынын ямяля эятирдийи ион гцввясiнi нязяря алмаг тяляб олунур. Бунун цчцн яввялcя 4 CaSO -цн тягриби щяллолма габилиййятини щесаблайаг: S(CaSO
4 )=[Ca
2+ ][SO
4 2- ] = 5 ) ( 10 . 5 , 2 4 − =
a HH =5.10
-3 mol- Mящлулун ион
гцввяси (8.33)
тянлийиня ( 2 2 2 1 1 2 2 1 ( ... ) 2 n n c z c z c z µ =
+ + +
g örə yaza bilərik:
( ) 2+ 2- 2+ 2- 4 4 2- 2 Ca SO Ca SO 3 2 3 2 1 2 1 5 10 2 5 10 2 0, 02
2 C z C z − − µ = + = = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ =
2+ Ca вя SO
4 -iонларынын гатылылыглары вя йцкляри бярабяр олду ğundan
олар. Одур ки, (8.34a) тянлийиня ясасян йаза билярик: 2 2
0,5 0,02
lg 0, 25
1 0,02 1
z z f ± − µ − = = = −
µ + + 0,56 f ± = üçün ğ
308
4 4 2 2- 4 5 CaSO 3 CaSO 2 Ca SO 2,5 10 9 10
0,56 T hh S f f + − − ⋅ = = = ⋅
⋅ мол/l олар. Duzların hidrolizi. Duzların su ilə mübadilə reaksiyaları duzların hidrolızi adlanır. Aşağıdakı növ duzlar hidroliz etmək qabiliyyətinə malikdir: Zəif turşu və qüvvətli əsasdan əmələ gələn duzlar (aniona görə hidroliz ).
Misal olaraq CH 3 COONa-un hidrolizi ilə tanış olaq. Bu duz qüvvətli elektrolit kimi sulu məhlulda tamamilə ionlarına disso- siasiya edir: CH 3 COONa → CH 3 COO
- + Na
+
Su da cox zəif elektrolit kimi az miqdarda H + və OH
- ion-
larını əmələ gətirir: H 2 O H
+ + OH
-
Suyun H + - ionları asetat ionları ilə qarşılıqlı təsirdə olub zəif asetat turşusunu əmələ gətirir:
CH 3 COO - + H
+ CH
3 COOH
Beləliklə, CH 3 COO
- - ionlarının hidrolizini aşağıdakı tənlik- lə ifadə etmək olar:
CH 3 COO
- + H
2 O CH 3 COOH + OH -
Göründüyi kimi aniona görə hidrolizdə məhlula OH - - ion- ları toplanır ki, bunun da nəticəsi olaraq məhlul əsasi mühitə malik olur (pH > 7). Beləliklə, zəif turşudan (HA) və qüvvətli əsasdan (BOH) əmələ gələn BA tipli duzun aniona görə hidrolizinin ion tənliyini ümumi şəkildə aşağıdakı kimi göstərə bilərik: → ← → ← → ← 309
BA → B + + A
-
A - + H 2 O HA + OH - 8.79 Zəif turşu Zəif əsasdan və qüvvətli turşudan əmələ gələn duzlar (kationa görə hidroliz ). Bu növ hidrolizi zəif əsas kimi BOH və qüvvətli turşu kimi HA-dan əmələ gələn BA tipli duzun hidrolizində sxematik təsvir edək:
+ + A
-
B + + H 2 O BOH + H + 8.80 Zəif əsas Məsələn: NH 4 Cl → NH 4 + + Cl -
NH 4 + + H 2 O NH 4 OH + H
+
Hidroliz tənliklərindən görünür ki, zəif əsas və qüvvətli turşudan əmələ gələn duzun kationa görə hidrolizində məhlula H +
olmasına səbəb olur (pH<7). Zəif turşu və zəif əsasdan əmələ gələn duzlar (həm kation, həm də aniona görə hidroliz ).
BA tərkibli duzun zəif BOH əsasından və zəif HA turşusundan əmələ gəldiyini qəbul etsək yaza bilərik:
BA → B + + A
-
B + + H 2 O H + + BOH
Zəif əsas
A - + H
2 O HA + OH -
Zəif turşu Hidrolizin yekun tənliyini yazaq:
→
→ ← → ← →
← → ← 310
B + + A - + H
2 O BOH + HA 8.81 Məsələn: CH 3 COONH
4 → CH
3 COO
- + NH
4 +
CH 3 COO - + NH 4 + + H 2 O CH 3 COOH + NH 4 OH
Bu növ hidrolizdə məhlulun mühiti alınan zəif turşu və əsa- sın dissosiasiya sabitindən asılı olaraq neytral, turş və ya əsasi ola bilər. Hidroliz dərəcəsi. Duzun məhlulda nə dərəcədə hidrolizə məruz qalması hidroliz dərəcəsi (β) ilə xarakterizə olunur:
c c hid / . = β 8.82 Burada, c hid. - duzun hidrolizə uğrayan hissəsinin, c-isə duzun ilkin qatılığıdır. Durulaşmış məhlullarda ionların aktivliyi onların qatılıq- larından az fərqləndiyindən hidroliz tarazlıqlarının tərtibində maddələrin tarazlıq qatılıqlarından istifadə olunacaqdır. Kütlələrin təsiri qanununu aniona görə hidroliz tənliyinə (8.79) tətbiq etsək yaza bilərik:
K h = [HA][OH
- ] / [A
- ][H
2 O] 8.83
Durulaşmış məhlullarda su standart halda olduğundan onun aktivli (qatılığı) vahidə bərabər qəbul edilir (bax.8.7.Aktivlik). Odur ki, (8.83) tənliyi aşağıdakı şəkli alacaqdır: K h = [HA][OH
- ] / [A
- ] 8.84
Burada K h - hidroliz sabiti adlanır. (8.84 ) tənliyinin surət və məxrəcini H - -ionlarının tarazlıq qatılığına vursaq alarıq: K h = [HA][OH
- ][H
+ ] / [A
- ][H
+ ] 8.85 → ←
311
Burada [A - ]H
] / [HA] = 1/K HA (K HA zəif HA turşusunun dissosiasiya sabitidir), [H + ][OH - ] =K W (suyun ion hasili) oldu-
ğundan (8.85 ) tənliyi aşağıdakı formanı alacaqdır: K h = K W / K HA
8.86
( 8.79 ), (8.82) tənliklərinə əsasən yaza bilərik: [HA] = [OH - ] = c hid. = βc ; [A
- ]=c - c β =c (1- β ).
Bu qiymətləri (8.86) ifadəsini nəzərə almaqla (8.84) tənli- yində yerinə yazsaq alarıq:
K h = K W /K HA = β 2 c / (1-β) 8.87 Əgər β<< olarsa, K h = β 2 c 8.88a
yazmaq olar. Buradan da yaza bilərik: β = A h c K / 8.89 (8.89) tənliyindən görünür ki, duzun hidrolizi onun qatılığı ilə tərs mütənasibdir. Aniona görə hidroliz edən duz məhlulunda hidroksil ionları- nın qatılığını (8.88a) tənliyinə əsasən hesablaya bilərik:
[OH - ] = β.c
=
K h 8.90
Buradan da (8.86) formulunu da nəzərə almaqla pOH-a keç- sək alarıq:
312
pOH= - lg[OH - ] = - lg c K h = - lg
K c K / W 8.91
pH = K W – pOH ifadəsi əsasında yaza bilərik:
pH= K W - lg
HA K c K / W 8.92
22 0 S-üçün isə K W = 10
-14 olduğundan yaza bilərik: pH=14- - lg
/ 10 14 −
8.93 Çoxəsaslı anionlar pilləlı hidroliz edirlər. Məsələn:
CO 3 2- + H 2 O HCO 3 -
- ; 1 ,
K
HCO 3 - + H 2 O H 2 CO 3 + OH - ; 2 ,
K
Birinci pillə üzrə hidroliz sabiti əsaslı dərəcədə ikinci, üçün- cü pillənin hidroliz sabitlərindən böyük olur. Məsələn:
1 ,
K = 2.10
-4 ;
2 ,
K = 2,2.10
-8
Odur ki, [OH - ] və ya [H + ] ionlarının qatılığını hesabladıqda hidrolizin birincidən sonrakı pillələri adətən nəzərə alınmır. Hid- roliz tənliklərinin analizi göstərir ki, hidrolizin birinci pilləsi üzrə hidroliz sabitini (8.86) tənliyi üzrə hesabladıqda zəif elektrolitin sonuncu pilləsinin dissosiasiya sabitindən istifadə etmək lazımdır. Məsələn, CO 3 2- ionlarının birinci pillə üzrə hidroliz sabiti aşağıdakı kimi hesablanacaqdır:
CO 3 2- + H 2 O HCO 3 -
-
2 , 14 / 10 h h K K − = = 10 -14
/4,8.10 -11
=2.10 -4
→ ← → ← → ← 313
Kationa görə hidrolizdə hidroliz dərəcəsi və hidroliz sabitini ifadə etdikdə eyni ilə (8.80), (8.86) və (8.87) tənliklərindən istifadə edilir. Đstisna olaraq (8.86) və (8.87) tənliklərində K HA - nı K BOH -la (BOH zəif əsasın dissosiasiya sabiti) əvəz etmək lazımdır. Hidrogen ionlarının tarazlıq qatılığını oxşar olaraq (8.90) tənliyi üzrə hesablamaq olar:
[H + ] = βc = c K h 8.94
Buradan da pH-a keçsək yaza bilərik: pH=- lg[H + ]= -lg
c K h = - lg
BOH K c K /
8.95
Qeyd edək ki, coxəsaslı anionlar kimi coxəsaslı kationlar da pilləli hidroliz edir. Məsələn:
Fe 3+ + H
2 O FeOH 2+ + H
+
FeOH 2+ + H
2 O Fe(OH) 2 +
+
Həm kationa, həm də aniona görə hidroliz tənliyindən gö- ründüyü kimi hidroliz zamanı həm hidrogen, həm də hidroksil ionları əmələ gəlir. Odur ki, hidroliz sabiti həm zəif turşunun, həm də zəif əsasın dissosiasiya sabitindən asılı olur:
K h. =
H K 2
/ K HA K BOH
8.96
Bu halda hidroliz dərəcəsi (β )və hidrogen ionlarının qatılığı duzun ilkin qatılığından asılı deyildir:
β = K h =
HA K K K / 8.97 → ←
→ ←
W W 314
[H + ] =
BOH HA K K K / 8.98 H=1/2(pK + pK HA - pK BOH ) 8.99
Beləliklə, pK HA
və pK BOH
–ın nisbətindən asılı olaraq mühit turş, əsasi və neytral ola bilər. Qeyd edək ki, göstərilən tip duzların hidrolizetmə səbəbi mübadilə reaksiyalarının baş vermə səbəblərindən biri kimi reaksiya zamanı zəif elektrolitlərin alınması ilə bağlıdır. Qüvvətli əsasdan və qüvvətli turşudan əmələ gələn duzlar isə hidroliz etmir. Bunun səbəbi belə duzlarda kationun su mo- lekulunun hidroksil qrupunu, anionun isə su hidrogenini özünə birləşdirmək qabiliyyətinin praktiki sıfıra bərabər olmasıdır. Протолитик нязяриййяйя (bax 8.5. Tur şu və əsas nəzəriy- y ələri) эюря дузларын щидролизи протолитик реаксийаларын хцсуси щалыны тяшкил едир. Дузлар суда щялл олдугда онларын щид- ратлашмыш катионлары юзлярини туршу, щидратлашмыш анионлары ися ясас кими апарырлар. Яэяр щидратлашмыш катион су молекулуна нисбятян даща чох туршулуг хассясиня (протон донорлуьуна) малик оларса, онлар арасында туршу-ясас гаршылыглы тясир reaksiyas ı баш верир вя бу заман су юзцнц ясас кими апарыр. Мясялян:
Al(H 2 O) 6 3+ + H
2 O [Al(H 2 O)
)OH] 2+ + H +
Анион ися су молекулуна нисбятян даща чох ясаси хассяли (протон аксепторлуьуna) оларса, су молекулу туршу ролуну ойнайараг анионла туршу-ясас реаксийасына дахил олур. Мясялян:
CN - + H 2 O HCN + OH -
Сулу мящлулда зяиф туршуларын анионлары су молекулларына нисбятян даща ясаси, зяиф ясасларын щидратлашмыш катионлары ися даща турш хасся дашыдыьындан су иля протолиз → ← → ←
W 315
реакsийасына дахил олурлар. Беля протолиз реаксийаларыны уйьун олараг катион вя аниона эюря протолиз адландырырлар. Гцввятли ясасларын щидратлашмыш катионлары суйа нисбятян юзцнц чох зяиф туршу, гцввятли туршуларын анионлары ися суйа нисбятян чох зяиф ясас олдугларындан практики олараг су иля протолиз реаксийасына дахил олмурлар. Демяли, гцввятли ясасдан вя гцввятли туршудан ямяля эялян дузuн ня катиону, ня дя аниону су иля протолиз гаршылыглы тясир reaksiyas ına girmirlər. Hidroliz təbii və texnoloji proseslərdə mühüm rol oynayır. Məsələn, mədə-bağırsaq traktında qidanın parçalanması onun komponentlərinin hidrolizi ilə bağlıdır. Texnikada hidrolizdən oduncaqdan, piylərdən və digər mad- dələrdən qiymətli məhsulların alınmasında istifadə olunur.
Yüklə 6,87 Mb. Dostları ilə paylaş:
|