9.5. Tuzlarning gidrolizi. Suvning vodorod va gidroksil ionlariga dissotsilanishi juda muxim hodisaga – tuzlar gidroliziga sabab bo`ladi. Tuzlarning gidrolizi deb, moddalarning suv bilan har qanday o'zaro ta'siriga aytiladi. Amalda ko’pincha tuzlarning gidrolizi bilan ish tutishga to’gri keladi. Agar kislotadagi vodorod metallga to’liq almashsa, muxit neytral bo'lishi kerak. Lekin kuchli asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan tuzlargina neytral muxitga ega bo'ladi. Boshqa tuzlar gidrolizga uchrashi natijasida neytral muxit hosil qilmaydi.
Gidroliz natijasida eritmada vodorod va gidroksid ionlar konsentrasiyasi o’zgaradi. Shuning uchun ham ko’p tuzlarning eritmalari kislotali yoki ishqoriy muxitga ega bo'ladi. Bu hodisani erigan tuz ionlarining suv ionlari bilan biriktirish natijasida eritmada H+ va OH- ortib qolishi bilan tushuntirish mumkin. Lekin suvda H+ va OH- konsentrasiyasi juda oz bo’lsa ham, bu ionlar dissotsilanmagan suv molekulalari bilan muvozanatda bo'ladi. Chunki, o’zgarmas temperaturada suvning ion ko'paytmasi o’zgarmasdir. Agar suv ionlaridan biri tuz ionlari bilan bog'lanib, muvozanat buzilsa, bu boshqa suv molekulasini dissotsilanishga olib keladi, eritmada boshqa ionning konsentrasiyasi ortadi va natijada eritma kislotali yoki ishqoriy muxitga ega bo'ladi.
Tuzlar gidrolizlanishining sababi shundaki, tuzning kation va anionlari suvdagi H+ va OH- ionlarini bog'lab kam dissosilanadigan moddalar hosil qilishi tufayli H2O H+ + OH- muvozanati o’ng tomonga siljiydi. Gidroliz reaksiyasini yozishda hamma vaqt kuchsiz elektrolit qoldig‘i gidrolizga uchrashini unutmaslik kerak. Chunki, deyarli hamma tuzlar kuchli elektrolitlardir. Gidrolizning asosiy sababi kam dissotsilangan moddalar (molekula yoki ionlar) hosil bo`lishidir.
Gidroliz jarayoni tuzni hosil qilgan kislota va asoslarning kuchiga qarab turlicha borishi mumkin. Ionli tenglamada kam dissosilanuvchi, gazsimon va cho’kmaga tushadigan moddalar molekula ko’rinishda yoziladi. Reaksiyaning molekulyar va ion tenglamasini yozish gidroliz jarayonini to’liq ko’rsatadi. Odatda, kuchli kislota va kuchli asoslardan hosil bo`lgan tuzlar gidrolizlanmaydi. Bulardan boshqa hamma holatlarda gidroliz sodir bo`ladi.
Quyidagi asos va kislotalardan hosil bo'lgan tuzlar gidrolizga uchraydi:
1.Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuzlar. Masalan,
Na3PO4 + H2O Na2HPO4 + NaOH
3Na+ + PO43- + H2O 2Na+ HPO42- + Na+ + OH- PO43- + H2O HPO42- + OH- Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuz gidrolizlanganda nordon tuz va ishqor hosil bo'ladi:
Na2HPO4 + H2O NaH2PO4 + NaOH
HPO42- + H2O H2PO4- + OH- Eritmada erkin holda ishqor yig‘ilib qolgani uchun gidroliz kichsiz kislota hosil bo’lguncha davom etmaydi.
2. Kuchsiz asos va kuchli kislotadan hosil bo'lgan tuzlar.
Agar kation va anion bir valentli bo’lsa, gidroliz natijasida asos va kislota hosil bo'ladi:
NH4NO3 + H2O NH4OH + HNO3 NH4+ + H2O NH4OH + H+ Kation ko’p valentli anion bir valentli bo’lsa, gidroliz natijasida asosli tuz va kislota hosil bo'ladi:
ALCl3 + H2O Al(OH)Cl2 + HCl
Al2+ + H2O [Al(OH)]2+ + H+ Agar suv juda ham ko’p bo’lsa gidroliz davom etadi:
Al(OH)Cl2 + H2O Al(OH)2Cl+ HCl
[Al(OH)]2+ + H2O [Al(OH)2]+ + H+ Eritmada H+ ionlari yig`ilgani uchun gidroliz kuchsiz asos hosil bo’lguncha davom etmaydi.
Kation bir valentli, anion ko’p valentli bo'lgan holda gidroliz natijasida nordon tuz hosil bo'ladi:
(NH4)2SO4 + H2O NH4HSO4 + NH4OH
NH4+ + H2O NH4OH + H+ Kation va anion ko’p valentli bo'lganda gidroliz natijasida asosli tuz va kislota hosil bo'ladi.
Fe2(SO4)3 + 2H2O 2Fe(OH)SO4 + H2SO4 Fe3+ + 2H2O [Fe(OH)]2+ + 2H+ 3. Kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan hosil bo'lgan tuzlar.
Eritma reaksiyasi asos va kislotaning nisbiy kuchiga bog’liq bo'ladi. Masalan, ammoniy asetatning gidroliz reaksiyasini ko’raylik:
CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH
CH3COO- + NH4+ + H2O CH3COOH + NH4OH
Bu reaksiyada muxit neytral (pH=7), chunki gidroliz natijasida hosil bo'lgan maxsulotlarning dissotsilanish konstantalari bir-biriga deyarli teng:
K(NH4OH) =1.79.10-5; K(CH3COOH)=1.75.10-5 Gidroliz darajasi, ya`ni gidrolizlangan tuz molekulalari sonining eritilgan umumiy molekulalar soniga nisbati turli tuzlarda turlicha bo`lib, gidroliz paytida hosil bo`ladigan kislota va asos tabiatiga bog`liqdir: kislota yoki asos qanchalik kuchsiz bo`ladigan bo`lsa, gidroliz darajasi shunchalik katta bo`ladi.
Gidroliz reaksiyasida qaror topadigan muvozanat – gidrolitik muvozanat deyiladi. Gidroliz reaksiyasining miqdoriy tavsifi sifatida gidroliz doimiysi va gidroliz darajasi tushunchalari qiritilgan. Gidroliz reaksiyasiga massalar ta’siriy qonunini qo‘llab chiqarilgan gidrolitik muvozanat doimiysi – gidroliz doimiysi deyiladi.
Tuz eritmasida gidrolizlangan ionlar sonini (nh) ionlarning umumiy soni (n)ga nisbati gidroliz darajasi (h) deyiladi.
h = nh / n yoki soddaroq holda h = Cg / Ct
Cg – gidrolizlangan, Ct – tuzni umumiy konsentratsiyasi
Gidroliz darajasi foizlarda yoki birning ulushlarida ifodalanadi. Uning qiymati eritma konsentratsiyasini kamayishi, xaroratni ortishi bilan ortadi. Demak, gidrolizga uchragan tuz molekulalari sonining umumiy erigan tuz molekulalari soniga nisbati tuzning gidroliz darajasi (β yoki h) deyiladi. U konsentrasiyaga bog’liq bo'lib suyultirilishi bilan ortadi. Masalan, Na2SO3 ni 0,1 n eritmasining β=4,5; 0,001 n eritmasiniki esa β=34 bo'ladi.
Odatda, dissotsiatsiyalanish jarayonida hosil bo‘layotgan ionlarning juda oz qismigina gidrolizlanadi. Shuning uchun gidroliz darajasi doimo h << 1 kichik bo‘ladi.
Gidroliz ba’zi kationlarni (Bi+3, Sb+3) ochishda foydalanilsa-da aksariyat hollarda, analitik samaraning kuzatilishiga salbiy ta’sir etadi. Masalan Fe+3 + NCS- → [FeNCS]2+ -da qizilrang Fe+3 + 3HOH → Fe(OH)3↓+ +3H+ gidroliz natijasida sezilmasligi mumkin. Analitik reaksiya – samarali bo‘lishi uchun gidroliz jarayonini boshqara bilish zarur.
