რომელი საფუძველი უფრო ძლიერია? ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტები

ბაზები (ჰიდროქსიდები)- რთული ნივთიერებები, რომელთა მოლეკულები შეიცავს ერთ ან მეტ ჰიდროქსი OH ჯგუფს. ყველაზე ხშირად, ბაზები შედგება ლითონის ატომისა და OH ჯგუფისგან. მაგალითად, NaOH არის ნატრიუმის ჰიდროქსიდი, Ca(OH) 2 არის კალციუმის ჰიდროქსიდი და ა.შ.

არსებობს ფუძე - ამონიუმის ჰიდროქსიდი, რომელშიც ჰიდროქსი ჯგუფი მიმაგრებულია არა ლითონზე, არამედ NH 4 + იონზე (ამონიუმის კატიონი). ამონიუმის ჰიდროქსიდი წარმოიქმნება ამიაკის წყალში გახსნისას (ამიაკში წყლის დამატების რეაქცია):

NH 3 + H 2 O = NH 4 OH (ამონიუმის ჰიდროქსიდი).

ჰიდროქსი ჯგუფის ვალენტობაა 1. საბაზისო მოლეკულაში ჰიდროქსილის ჯგუფების რაოდენობა დამოკიდებულია ლითონის ვალენტობაზე და მისი ტოლია. მაგალითად, NaOH, LiOH, Al (OH) 3, Ca(OH) 2, Fe(OH) 3 და ა.შ.

ყველა მიზეზი -მყარი, რომელსაც აქვს სხვადასხვა ფერი. ზოგიერთი ფუძე წყალში ძალიან ხსნადია (NaOH, KOH და სხვ.). თუმცა, მათი უმეტესობა წყალში არ იხსნება.

წყალში ხსნად ფუძეებს ტუტეებს უწოდებენ.ტუტე ხსნარები არის "საპნიანი", სრიალა შეხებაზე და საკმაოდ კაუსტიკური. ტუტეებს მიეკუთვნება ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ჰიდროქსიდები (KOH, LiOH, RbOH, NaOH, CsOH, Ca(OH) 2, Sr(OH) 2, Ba(OH) 2 და სხვ.). დანარჩენი უხსნადია.

უხსნადი ფუძეები- ეს არის ამფოტერული ჰიდროქსიდები, რომლებიც მჟავებთან ურთიერთობისას ბაზის როლს ასრულებენ და ტუტეებთან მჟავების მსგავსად იქცევიან.

სხვადასხვა ფუძეებს აქვთ ჰიდროქსი ჯგუფების ამოღების განსხვავებული უნარი, ამიტომ ისინი იყოფა ძლიერ და სუსტ ფუძებად.

წყალხსნარებში ძლიერი ფუძეები ადვილად თმობენ თავიანთ ჰიდროქსი ჯგუფებს, მაგრამ სუსტი ფუძეები არა.

ფუძეების ქიმიური თვისებები

ფუძეების ქიმიური თვისებები ხასიათდება მათი დამოკიდებულებით მჟავებთან, მჟავა ანჰიდრიდებთან და მარილებთან.

1. იმოქმედეთ ინდიკატორებზე. ინდიკატორები იცვლის ფერს სხვადასხვა ქიმიკატებთან ურთიერთქმედების მიხედვით. ნეიტრალურ ხსნარებში მათ აქვთ ერთი ფერი, მჟავა ხსნარებში - სხვა ფერი. ფუძეებთან ურთიერთობისას ისინი იცვლებიან ფერს: მეთილის ნარინჯისფერი ინდიკატორი ყვითლდება, ლაკმუსის მაჩვენებელი ცისფერი ხდება, ფენოლფთალეინი კი ფუქსია.

2. ურთიერთქმედება მჟავა ოქსიდებთანმარილისა და წყლის ფორმირება:

2NaOH + SiO 2 → Na 2 SiO 3 + H 2 O.

3. რეაგირება მჟავებთან,მარილისა და წყლის ფორმირება. ფუძის რეაქციას მჟავასთან ეწოდება ნეიტრალიზაციის რეაქცია, რადგან მისი დასრულების შემდეგ საშუალო ხდება ნეიტრალური:

2KOH + H 2 SO 4 → K 2 SO 4 + 2H 2 O.

4. რეაგირებს მარილებთანახალი მარილისა და ბაზის ფორმირება:

2NaOH + CuSO 4 → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4.

5. გაცხელებისას მათ შეუძლიათ წყალში და ძირითად ოქსიდში დაშლა:

Cu(OH) 2 = CuO + H 2 O.

ჯერ კიდევ გაქვთ შეკითხვები? გსურთ გაიგოთ მეტი ფონდების შესახებ?
დამრიგებლისგან დახმარების მისაღებად დარეგისტრირდით.
პირველი გაკვეთილი უფასოა!

ვებსაიტზე, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა წყაროს ბმული.

სტატიის წაკითხვის შემდეგ თქვენ შეძლებთ ნივთიერებების გამოყოფას მარილებად, მჟავებად და ფუძეებად. სტატიაში აღწერილია რა არის ხსნარის pH და რა ზოგადი თვისებები აქვთ მჟავებსა და ფუძეებს.

მარტივი სიტყვებით, მჟავა არის ყველაფერი H-თან, ხოლო ფუძე არის ყველაფერი OH-თან. მაგრამ! ყოველთვის არა. მჟავა ფუძისგან რომ განასხვავოთ, საჭიროა... დაიმახსოვროთ ისინი! სინანული. იმისთვის, რომ ცხოვრება რაღაცნაირად მაინც გაეადვილებინა, ჩვენმა სამმა მეგობარმა, არენიუსმა და ბრონსტედმა და ლოურიმ, გამოიგონეს ორი თეორია, რომელსაც მათ ეძახიან.

ლითონებისა და არამეტალების მსგავსად, მჟავები და ფუძეები არის ნივთიერებების დაყოფა მსგავსი თვისებების საფუძველზე. მჟავებისა და ფუძეების პირველი თეორია შვედ მეცნიერს არენიუსს ეკუთვნოდა. არენიუსის მიხედვით, მჟავა არის ნივთიერებების კლასი, რომლებიც წყალთან ურთიერთქმედებისას იშლება (დაშლა) და წარმოქმნის წყალბადის კატიონს H +. არენიუსის ფუძეები წყალხსნარში ქმნიან OH - ანიონებს. შემდეგი თეორია შემოგვთავაზეს მეცნიერებმა ბრონსტედმა და ლოურმა 1923 წელს. ბრონსტედ-ლოურის თეორია მჟავებს განსაზღვრავს, როგორც ნივთიერებებს, რომლებსაც შეუძლიათ პროტონის დონაცია რეაქციაში (წყალბადის კათიონს რეაქციებში პროტონი ეწოდება). ბაზები, შესაბამისად, არის ნივთიერებები, რომლებსაც შეუძლიათ მიიღონ პროტონი რეაქციაში. ამჟამად აქტუალური თეორიაა ლუისის თეორია. ლუისის თეორია განსაზღვრავს მჟავებს, როგორც მოლეკულებს ან იონებს, რომლებსაც შეუძლიათ მიიღონ ელექტრონული წყვილი, რითაც წარმოქმნიან ლუისის დანამატებს (ადიდუქტი არის ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება ორი რეაქტანტის შერწყმით ქვეპროდუქტების წარმოქმნის გარეშე).

არაორგანულ ქიმიაში, როგორც წესი, მჟავა ნიშნავს ბრონსტედ-ლოურის მჟავას, ანუ ნივთიერებებს, რომლებსაც შეუძლიათ პროტონის დონაცია. თუ ისინი გულისხმობენ ლუისის მჟავის განმარტებას, მაშინ ტექსტში ასეთ მჟავას ეწოდება ლუისის მჟავა. ეს წესები ვრცელდება მჟავებსა და ფუძეებზე.

დისოციაცია

დისოციაცია არის ნივთიერების იონებად დაშლის პროცესი ხსნარებში ან დნობაში. მაგალითად, მარილმჟავას დისოციაცია არის HCl-ის დაშლა H + და Cl --ად.

მჟავების და ფუძეების თვისებები

ფუძეებს შეხებისას საპნის შეგრძნება აქვს, მჟავებს კი ზოგადად მჟავე გემო აქვს.

როდესაც ფუძე რეაგირებს ბევრ კატიონთან, წარმოიქმნება ნალექი. როდესაც მჟავა რეაგირებს ანიონებთან, ჩვეულებრივ გამოიყოფა აირი.

ხშირად გამოყენებული მჟავები:
H 2 O, H 3 O +, CH 3 CO 2 H, H 2 SO 4, HSO 4 -, HCl, CH 3 OH, NH 3

ხშირად გამოყენებული ბაზები:
OH −, H 2 O , CH 3 CO 2 − , HSO 4 − , SO 4 2 − , Cl −

ძლიერი და სუსტი მჟავები და ფუძეები

ძლიერი მჟავები

ასეთი მჟავები, რომლებიც მთლიანად იშლება წყალში, წარმოქმნიან წყალბადის კათიონებს H + და ანიონებს. ძლიერი მჟავის მაგალითია მარილმჟავა HCl:

HCl (ხსნარი) + H 2 O (l) → H 3 O + (ხსნარი) + Cl - (ხსნარი)

ძლიერი მჟავების მაგალითები: HCl, HBr, HF, HNO 3, H 2 SO 4, HClO 4

ძლიერი მჟავების სია

• HCl - მარილმჟავა
• HBr - წყალბადის ბრომიდი
• HI - წყალბადის იოდიდი
• HNO 3 - აზოტის მჟავა
• HClO 4 - პერქლორინის მჟავა
• H 2 SO 4 - გოგირდის მჟავა

სუსტი მჟავები

წყალში მხოლოდ ნაწილობრივ იხსნება, მაგალითად, HF:

HF (ხსნარი) + H2O (ლ) → H3O + (ხსნარი) + F - (ხსნარი) - ასეთ რეაქციაში მჟავის 90%-ზე მეტი არ იშლება:
= < 0,01M для вещества 0,1М

ძლიერი და სუსტი მჟავები შეიძლება განვასხვავოთ ხსნარების გამტარობის გაზომვით: გამტარობა დამოკიდებულია იონების რაოდენობაზე, რაც უფრო ძლიერია მჟავა, მით უფრო დისოცირებულია, შესაბამისად, რაც უფრო ძლიერია მჟავა, მით უფრო მაღალია გამტარობა.

სუსტი მჟავების სია

• HF წყალბადის ფტორი
• H 3 PO 4 ფოსფორი
• H 2 SO 3 გოგირდოვანი
• H 2 S წყალბადის სულფიდი
• H 2 CO 3 ქვანახშირი
• H 2 SiO 3 სილიციუმი

ძლიერი საფუძველი

ძლიერი ფუძეები მთლიანად იშლება წყალში:

NaOH (ხსნარი) + H 2 O ↔ NH 4

ძლიერ ფუძეებს მიეკუთვნება ლითონის ჰიდროქსიდები პირველი (ტუტეები, ტუტე ლითონები) და მეორე (ტუტე ტერენები, მიწის ტუტე ლითონები).

ძლიერი ბაზების სია

• NaOH ნატრიუმის ჰიდროქსიდი (კაუსტიკური სოდა)
• KOH კალიუმის ჰიდროქსიდი (კაუსტიკური კალიუმი)
• LiOH ლითიუმის ჰიდროქსიდი
• Ba(OH) 2 ბარიუმის ჰიდროქსიდი
• Ca(OH) 2 კალციუმის ჰიდროქსიდი (ჩამქრალი ცაცხვი)

სუსტი საფუძველი

შექცევად რეაქციაში წყლის თანდასწრებით, იგი წარმოქმნის OH - იონებს:

NH 3 (ხსნარი) + H 2 O ↔ NH + 4 (ხსნარი) + OH - (ხსნარი)

ყველაზე სუსტი ბაზები არის ანიონები:

F - (ხსნარი) + H 2 O ↔ HF (ხსნარი) + OH - (ხსნარი)

სუსტი ბაზების სია

• Mg(OH) 2 მაგნიუმის ჰიდროქსიდი
• Fe(OH) 2 რკინის(II) ჰიდროქსიდი
• Zn(OH) 2 თუთიის ჰიდროქსიდი
• NH 4 OH ამონიუმის ჰიდროქსიდი
• Fe(OH) 3 რკინის (III) ჰიდროქსიდი

მჟავების და ფუძეების რეაქციები

ძლიერი მჟავა და ძლიერი ბაზა

ამ რეაქციას ნეიტრალიზაციას უწოდებენ: როდესაც რეაგენტების რაოდენობა საკმარისია მჟავისა და ფუძის სრულად დასაშორებლად, მიღებული ხსნარი ნეიტრალური იქნება.

მაგალითი:
H 3 O + + OH - ↔ 2H 2 O

სუსტი ფუძე და სუსტი მჟავა

რეაქციის ზოგადი ტიპი:
სუსტი ფუძე (ხსნარი) + H 2 O ↔ სუსტი მჟავა (ხსნარი) + OH - (ხსნარი)

ძლიერი ფუძე და სუსტი მჟავა

ფუძე მთლიანად იშლება, მჟავა ნაწილობრივ იშლება, მიღებულ ხსნარს აქვს ფუძის სუსტი თვისებები:

HX (ხსნარი) + OH - (ხსნარი) ↔ H 2 O + X - (ხსნარი)

ძლიერი მჟავა და სუსტი ბაზა

მჟავა მთლიანად იშლება, ფუძე მთლიანად არ იშლება:

წყლის დისოციაცია

დისოციაცია არის ნივთიერების დაშლა მის შემადგენელ მოლეკულებად. მჟავის ან ფუძის თვისებები დამოკიდებულია წყალში არსებულ წონასწორობაზე:

H 2 O + H 2 O ↔ H 3 O + (ხსნარი) + OH - (ხსნარი)
K c = / 2
წყლის წონასწორობის მუდმივა t=25°-ზე: K c = 1,83⋅10 -6, ასევე მოქმედებს შემდეგი ტოლობა: = 10 -14, რომელსაც წყლის დისოციაციის მუდმივი ეწოდება. სუფთა წყლისთვის = = 10 -7, შესაბამისად -lg = 7.0.

ამ მნიშვნელობას (-lg) ეწოდება pH - წყალბადის პოტენციალი. თუ pH< 7, то вещество имеет кислотные свойства, если pH >7, მაშინ ნივთიერებას აქვს ძირითადი თვისებები.

pH-ის განსაზღვრის მეთოდები

ინსტრუმენტული მეთოდი

სპეციალური მოწყობილობა, pH მეტრი, არის მოწყობილობა, რომელიც ხსნარში პროტონების კონცენტრაციას ელექტრო სიგნალად გარდაქმნის.

ინდიკატორები

ნივთიერება, რომელიც იცვლის ფერს pH-ის გარკვეულ დიაპაზონში ხსნარის მჟავიანობის მიხედვით; რამდენიმე ინდიკატორის გამოყენებით შეგიძლიათ მიაღწიოთ საკმაოდ ზუსტ შედეგს.

Მარილი

მარილი არის იონური ნაერთი, რომელიც წარმოიქმნება H+-ის გარდა სხვა კათიონისგან და O2-ის გარდა სხვა ანიონისგან. სუსტ წყალხსნარში მარილები მთლიანად იშლება.

მარილის ხსნარის მჟავა-ტუტოვანი თვისებების დასადგენად, აუცილებელია განვსაზღვროთ რომელი იონებია ხსნარში და გავითვალისწინოთ მათი თვისებები: ძლიერი მჟავებისა და ფუძეებისგან წარმოქმნილი ნეიტრალური იონები არ ახდენენ გავლენას pH-ზე: ისინი არ გამოყოფენ არც H + და არც OH- იონებს წყალში. მაგალითად, Cl -, NO - 3, SO 2- 4, Li +, Na +, K +.

სუსტი მჟავებისგან წარმოქმნილი ანიონები ავლენენ ტუტე თვისებებს (F -, CH 3 COO -, CO 2- 3); ტუტე თვისებების მქონე კათიონები არ არსებობს.

პირველი და მეორე ჯგუფის ლითონების გარდა ყველა კატიონს აქვს მჟავე თვისებები.

ბუფერული ხსნარი

ხსნარები, რომლებიც ინარჩუნებენ pH დონეს მცირე რაოდენობით ძლიერი მჟავის ან ძლიერი ფუძის დამატებისას, ძირითადად შედგება:

• სუსტი მჟავის, მისი შესაბამისი მარილისა და სუსტი ფუძის ნარევი
• სუსტი ფუძე, შესაბამისი მარილი და ძლიერი მჟავა

გარკვეული მჟავიანობის ბუფერული ხსნარის მოსამზადებლად აუცილებელია სუსტი მჟავის ან ფუძის შერევა შესაბამის მარილთან, იმის გათვალისწინებით:

• pH დიაპაზონი, რომელშიც ბუფერული ხსნარი ეფექტური იქნება
• ხსნარის მოცულობა - ძლიერი მჟავის ან ძლიერი ფუძის რაოდენობა, რომელიც შეიძლება დაემატოს ხსნარის pH-ზე გავლენის გარეშე
• არ უნდა იყოს არასასურველი რეაქციები, რამაც შეიძლება შეცვალოს ხსნარის შემადგენლობა

ტესტი:

12.4. მჟავებისა და ფუძეების სიძლიერე

მჟავა-ტუტოვანი წონასწორობის გადაადგილების მიმართულება განისაზღვრება შემდეგი წესით:
მჟავა-ტუტოვანი წონასწორობა მიკერძოებულია სუსტი მჟავისა და სუსტი ფუძის მიმართ.

მჟავა უფრო ძლიერია, რაც უფრო ადვილად ტოვებს პროტონს, ხოლო ფუძე უფრო ძლიერია, რაც უფრო ადვილად იღებს პროტონს და უფრო მყარად იჭერს მას. სუსტი მჟავის მოლეკულა (ან იონი) არ არის მიდრეკილი პროტონის დონაციისკენ და სუსტი ფუძის მოლეკულა (ან იონი) არ არის მიდრეკილი მის მიღებაზე, ეს ხსნის წონასწორობის ცვლილებას მათი მიმართულებით. მჟავების და ფუძეების სიძლიერის შედარება შესაძლებელია მხოლოდ იმავე გამხსნელში
ვინაიდან მჟავებს შეუძლიათ რეაგირება სხვადასხვა ფუძეებთან, შესაბამისი წონასწორობა გადაინაცვლებს ამა თუ იმ მიმართულებით სხვადასხვა ხარისხით. ამიტომ, სხვადასხვა მჟავების სიძლიერის შესადარებლად, ჩვენ განვსაზღვრავთ, რამდენად ადვილად აძლევენ ეს მჟავები პროტონებს გამხსნელის მოლეკულებს. ნიადაგის სიძლიერე განისაზღვრება ანალოგიურად.

თქვენ უკვე იცით, რომ წყლის (გამხსნელის) მოლეკულას შეუძლია პროტონის მიღებაც და დონაციაც, ანუ ავლენს როგორც მჟავას, ასევე ფუძის თვისებებს. ამრიგად, მჟავები და ფუძეები შეიძლება შევადაროთ ერთმანეთს სიძლიერით წყალხსნარებში. იმავე გამხსნელში მჟავის სიძლიერე დიდწილად დამოკიდებულია A-H ბმის გაწყვეტის ენერგიაზე, ხოლო ფუძის სიძლიერე დამოკიდებულია წარმოქმნილი B-H ბმის ენერგიაზე.
წყალხსნარებში მჟავის სიძლიერის რაოდენობრივად დასახასიათებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ მოცემული მჟავის წყალთან შექცევადი რეაქციის მჟავა-ტუტოვანი წონასწორობის მუდმივი:
HA + H 2 O A + H 3 O.

მჟავის სიძლიერის დასახასიათებლად განზავებულ ხსნარებში, რომლებშიც წყლის კონცენტრაცია თითქმის მუდმივია, გამოიყენეთ მჟავიანობის მუდმივი:

,

სად კ-მდე(HA) = კ ს·.

სრულიად ანალოგიურად, ფუძის სიძლიერის რაოდენობრივად დასახასიათებლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ მოცემული ფუძის წყალთან შექცევადი რეაქციის მჟავა-ტუტოვანი წონასწორობის მუდმივი:

A + H 2 O HA + OH,

და განზავებულ ხსნარებში - საბაზისო მუდმივი

, სად კ o (HA) = კგ ·.

პრაქტიკაში ფუძის სიძლიერის შესაფასებლად გამოიყენება მოცემული ფუძიდან მიღებული მჟავის მჟავიანობის მუდმივი (ე.წ. კონიუგატი"მჟავა), რადგან ეს მუდმივები დაკავშირებულია მარტივი მიმართებით

K o (A) = TO(H 2 O)/ კ კ(ᲖᲔ).

Სხვა სიტყვებით, რაც უფრო სუსტია კონიუგირებული მჟავა, მით უფრო ძლიერია ფუძე. და პირიქით, რაც უფრო ძლიერია მჟავა, მით უფრო სუსტია კონიუგირებული ფუძე .

მჟავიანობის და ბაზისურობის მუდმივები ჩვეულებრივ განისაზღვრება ექსპერიმენტულად. სხვადასხვა მჟავების მჟავიანობის მუდმივების მნიშვნელობები მოცემულია დანართ 13-ში, ხოლო ფუძეების ფუძეობის მუდმივების მნიშვნელობები მოცემულია დანართში 14.
წონასწორობის მდგომარეობაში მყოფი მჟავის ან ფუძის მოლეკულების რომელ ნაწილს განიცადა რეაქცია წყალთან, გამოიყენება მოლური ფრაქციის მსგავსი (და ერთგვაროვანი) მნიშვნელობა და ე.წ. პროტოლიზის ხარისხი(). მჟავა NA-სთვის

.

აქ მნიშვნელობა ქვესკრიპტით „pr“ (მრიცხველში) ახასიათებს NA მჟავის მოლეკულების რეაქციის ნაწილს, ხოლო მნიშვნელობა „out“ (მნიშვნელში) ახასიათებს მჟავის საწყის ნაწილს.
რეაქციის განტოლების მიხედვით

n pr (HA) = ნ(H3O) = ნ(A) გ pr(HA) = გ(H3O) = გ(A);
==ა · თან ref(NA);
= (1 – ა) · თან ref (NA).

ამ გამონათქვამების ჩანაცვლებით მჟავიანობის მუდმივ განტოლებაში, მივიღებთ

ამრიგად, მჟავიანობის მუდმივისა და მჟავის მთლიანი კონცენტრაციის ცოდნა, შესაძლებელია მოცემულ ხსნარში ამ მჟავის პროტოლიზის ხარისხის დადგენა. ანალოგიურად, საბაზისო ბაზისურობის მუდმივი შეიძლება გამოიხატოს პროტოლიზის ხარისხით, შესაბამისად, ზოგადი ფორმით

ეს განტოლება მათემატიკური გამოხატულებაა ოსტვალდის განზავების კანონი. თუ ხსნარები განზავებულია, ანუ საწყისი კონცენტრაცია არ აღემატება 0,01 მოლ/ლ-ს, მაშინ შეიძლება გამოვიყენოთ სავარაუდო თანაფარდობა.

კ= 2 · გ ref.

პროტოლიზის ხარისხის უხეშად შესაფასებლად, ეს განტოლება ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას 0,1 მოლ/ლ-მდე კონცენტრაციებში.
მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები შექცევადი პროცესებია, მაგრამ არა ყოველთვის. განვიხილოთ წყალბადის ქლორიდის და წყალბადის ფტორიდის მოლეკულების ქცევა წყალში:

წყალბადის ქლორიდის მოლეკულა აძლევს პროტონს წყლის მოლეკულას და ხდება ქლორიდის იონი. ამიტომ წყალში წყალბადის ქლორიდი ვლინდება მჟავის თვისებები და თავად წყალი - ფუძის თვისებები. იგივე ხდება წყალბადის ფტორის მოლეკულასთან და, შესაბამისად, წყალბადის ფტორიც ავლენს მჟავას თვისებებს. მაშასადამე, წყალბადის ქლორიდის წყალხსნარს ეწოდება მარილმჟავა (ან მარილმჟავა), ხოლო წყალბადის ფტორის წყალხსნარს - ჰიდროქლორიდის (ან ჰიდროქლორინის) მჟავა. მაგრამ ამ მჟავებს შორის მნიშვნელოვანი განსხვავებაა: მარილმჟავა ჭარბ წყალთან შეუქცევადად (სრულად) რეაგირებს, ხოლო ჰიდროქლორინის მჟავა შექცევადად და ოდნავ რეაგირებს. ამიტომ, წყალბადის ქლორიდის მოლეკულა ადვილად აძლევს პროტონს წყლის მოლეკულას, მაგრამ წყალბადის ფტორიდის მოლეკულა ამას გაჭირვებით აკეთებს. აქედან გამომდინარე, მარილმჟავა კლასიფიცირდება როგორც ძლიერი მჟავებიდა ფლუორესცენტური – მდე სუსტი.

ძლიერი მჟავები: HCl, HBr, HI, HClO 4, HClO 3, H 2 SO 4, H 2 SeO 4, HNO 3 და სხვა.
ახლა მოდით მივაქციოთ ჩვენი ყურადღება წყალბადის ქლორიდის და წყალბადის ფტორიდის წყალთან რეაქციის განტოლებების მარჯვენა მხარეს. ფტორის იონს შეუძლია პროტონის მიღება (ოქსონიუმის იონიდან ამოღებით) და გადაიქცევა წყალბადის ფტორიდის მოლეკულად, მაგრამ ქლორიდის იონს არ შეუძლია. შესაბამისად, ფტორის იონი ავლენს ფუძის თვისებებს, ხოლო ქლორიდის იონი არ ავლენს ასეთ თვისებებს (მაგრამ მხოლოდ განზავებულ ხსნარებში).
მჟავების მსგავსად, არსებობს ძლიერიდა სუსტი საფუძველი.

ძლიერი ბაზის ნივთიერებები მოიცავს ყველა უაღრესად ხსნად იონურ ჰიდროქსიდს (მათ ასევე უწოდებენ " ტუტე"), ვინაიდან წყალში გახსნისას ჰიდროქსიდის იონები მთლიანად გადადის ხსნარში.

სუსტი ბაზები მოიცავს NH 3 ( კ ო= 1,74·10 –5) და ზოგიერთი სხვა ნივთიერება. ეს ასევე მოიცავს ელემენტების პრაქტიკულად უხსნად ჰიდროქსიდებს, რომლებიც ქმნიან ლითონებს ("ლითონის ჰიდროქსიდები"), რადგან როდესაც ეს ნივთიერებები წყალთან ურთიერთქმედებენ, ჰიდროქსიდის იონების მხოლოდ უმნიშვნელო რაოდენობა გადადის ხსნარში.
სუსტი ფუძის ნაწილაკები (მათ ასევე უწოდებენ " ანიონური ბაზები"): F, NO 2, SO 3 2, S 2, CO 3 2, PO 4 3 და სუსტი მჟავებისგან წარმოქმნილი სხვა ანიონები.
ანიონებს Cl, Br, I, HSO 4, NO 3 და სხვა ანიონებს, რომლებიც წარმოიქმნება ძლიერი მჟავებისგან, არ აქვთ ძირითადი თვისებები.
კათიონებს Li, Na, K, Ca 2, Ba 2 და სხვა კათიონები, რომლებიც ძლიერი ფუძეების ნაწილია, არ აქვთ მჟავე თვისებები.

მჟავა და ფუძე ნაწილაკების გარდა, არის ნაწილაკებიც, რომლებიც ავლენენ როგორც მჟავე, ისე ფუძე თვისებებს. თქვენ უკვე იცით წყლის მოლეკულის ასეთი თვისებები. წყლის გარდა, ეს არის ჰიდროსულფიტის იონი, ჰიდროსულფიდური იონი და სხვა მსგავსი იონები. მაგალითად, HSO 3 ავლენს მჟავის თვისებებს
HSO 3 + H 2 O SO 3 + H 3 O და ფუძის თვისებები
HSO 3 + H 2 O H 2 SO 3 + OH.

ასეთ ნაწილაკებს ე.წ ამფოლიტები.

ამფოლიტის ნაწილაკების უმეტესობა სუსტი მჟავების მოლეკულებია, რომლებმაც დაკარგეს ზოგიერთი პროტონი (HS, HSO 3, HCO 3, H 2 PO 4, HPO 4 2 და სხვა). HSO 4 ანიონი არ ავლენს ძირითად თვისებებს და არის საკმაოდ ძლიერი მჟავა ( TO K = 1.12. 10-2) და, შესაბამისად, არ მიეკუთვნება ამფოლიტებს. ასეთი ანიონების შემცველ მარილებს ე.წ მჟავა მარილები.

მჟავა მარილების მაგალითები და მათი სახელები:

როგორც თქვენ ალბათ შენიშნეთ, მჟავა-ტუტოვანი და რედოქსის რეაქციებს ბევრი საერთო აქვთ. 12.3-ზე ნაჩვენები დიაგრამა დაგეხმარებათ გაეცნოთ საერთო მახასიათებლებს და იპოვოთ განსხვავებები ამ ტიპის რეაქციებს შორის.

მჟავას სიძლიერე, ფუძის სიძლიერე, მჟავიანობის მუდმივი, ფუძის მუდმივი, კონიუგირებული მჟავა, კონიუგირებული ბაზა, პროტოლიზის ხარისხი, ოსტვალდის განზავების კანონი, ძლიერი მჟავა, სუსტი ბასური სუსტი, ძლიერი მჟავა, ამფოლიტები, მჟავა მარილები
1. რომელი მჟავაა უფრო მიდრეკილი წყალხსნარში პროტონის შესაწირად: ა) აზოტოვანი თუ აზოტის, ბ) გოგირდის თუ გოგირდის, გ) გოგირდის თუ მარილწყალბადის, დ) გოგირდწყალბადის თუ გოგირდის? ჩაწერეთ რეაქციის განტოლებები. შექცევადი რეაქციების შემთხვევაში ჩაწერეთ მჟავიანობის მუდმივების გამოხატულება.
2. შეადარეთ HF და HCl მოლეკულების ატომიზაციის ენერგია. შეესაბამება თუ არა ეს მონაცემები ჰიდროქლორინის და მარილმჟავების სიძლიერეს?
3. რომელი ნაწილაკი არის უფრო ძლიერი მჟავა: ა) ნახშირმჟავას მოლეკულა თუ ბიკარბონატის იონი, ბ) ფოსფორმჟავას მოლეკულა, დიჰიდროფოსფატის იონი თუ წყალბადის ფოსფატის იონი, გ) გოგირდწყალბადის მოლეკულა თუ ჰიდროსულფიდის იონი?
4. რატომ ვერ პოულობთ გოგირდის, მარილმჟავას, აზოტის და ზოგიერთი სხვა მჟავების მჟავიანობის მუდმივებს დანართ 13-ში?
5.დაამტკიცეთ შეერთებული მჟავებისა და ფუძეების ფუძეობის მუდმივისა და მჟავიანობის მუდმივის დამაკავშირებელი ურთიერთობის მართებულობა.
6. ჩაწერეთ ა) წყალბადის ბრომიდისა და აზოტის მჟავას, ბ) გოგირდის და გოგირდმჟავას, გ) აზოტის მჟავას და წყალბადის სულფიდის რეაქციის განტოლებები. რა განსხვავებაა ამ პროცესებს შორის?
7. შემდეგი ამფოლიტებისთვის: HS, HSO 3, HCO 3, H 2 PO 4, HPO 4 2, H 2 O - შექმენით განტოლებები ამ ნაწილაკების წყალთან რეაქციისთვის, ჩაწერეთ მჟავიანობის და ფუძეობის მუდმივებისთვის გამონათქვამები, დაწერეთ. ჩამოწიეთ ამ მუდმივების მნიშვნელობები დანართებიდან 13 და 14. დაადგინეთ რომელი თვისებები, მჟავე თუ ძირითადი, ჭარბობს ამ ნაწილაკებში?
8.რა პროცესები შეიძლება მოხდეს ფოსფორის მჟავას წყალში გახსნისას?
ძლიერი და სუსტი მჟავების რეაქტიულობის შედარება.

12.5. ოქსონიუმის იონების მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები

ორივე მჟავა და ფუძე განსხვავდება სიძლიერით, ხსნადობით, სტაბილურობით და სხვა მახასიათებლებით. ამ მახასიათებლებს შორის ყველაზე მნიშვნელოვანი ძალაა. მჟავების ყველაზე დამახასიათებელი თვისებები ძლიერ მჟავებში ვლინდება. ძლიერი მჟავების ხსნარებში მჟავის ნაწილაკები არის ოქსონიუმის იონები. ამიტომ, ამ განყოფილებაში განვიხილავთ ხსნარებში არსებულ რეაქციებს, რომლებიც წარმოიქმნება ოქსონიუმის იონების ურთიერთქმედებისას ფუძის ნაწილაკების შემცველ სხვადასხვა ნივთიერებებთან. დავიწყოთ ყველაზე ძლიერი საფუძვლებით.

ა) ოქსონიუმის იონების რეაქცია ოქსიდის იონებთან

ძალიან ძლიერ ფუძეებს შორის ყველაზე მნიშვნელოვანია ოქსიდის იონი, რომელიც არის ძირითადი ოქსიდების ნაწილი, რომლებიც, როგორც გახსოვთ, იონური ნივთიერებებია. ეს იონი ერთ-ერთი ყველაზე ძლიერი ბაზაა. აქედან გამომდინარე, ძირითადი ოქსიდები (მაგალითად, შემადგენლობა MO), თუნდაც ისინი, რომლებიც არ რეაგირებენ წყალთან, ადვილად რეაგირებენ მჟავებთან. რეაქციის მექანიზმი:

ამ რეაქციებში ოქსიდის იონს არ აქვს დრო ხსნარში გადასასვლელად, მაგრამ მაშინვე რეაგირებს ოქსონიუმის იონთან. შესაბამისად, რეაქცია ხდება ოქსიდის ზედაპირზე. ასეთი რეაქციები სრულდება, რადგან ძალიან სუსტი ამფოლიტი (წყალი) წარმოიქმნება ძლიერი მჟავისა და ძლიერი ფუძისგან.

მაგალითი. აზოტის მჟავის რეაქცია მაგნიუმის ოქსიდთან:

MgO + 2HNO 3p = Mg(NO 3) 2p + H 2 O.

ყველა ძირითადი და ამფოტერული ოქსიდი ამგვარად რეაგირებს ძლიერ მჟავებთან, მაგრამ თუ უხსნადი მარილი წარმოიქმნება, რეაქცია რიგ შემთხვევებში ძალიან შენელდება, რადგან უხსნადი მარილის ფენა ხელს უშლის მჟავის შეღწევას ოქსიდის ზედაპირზე ( მაგალითად, ბარიუმის ოქსიდის რეაქცია გოგირდმჟავასთან).

ბ) ოქსონიუმის იონების რეაქციები ჰიდროქსიდის იონებთან

ყველა ბაზის სახეობებს შორის, რომლებიც არსებობს წყალხსნარებში, ჰიდროქსიდის იონი ყველაზე ძლიერი ბაზაა. მისი ბაზისურობის მუდმივა (55.5) ბევრჯერ აღემატება სხვა ფუძე ნაწილაკების საბაზისო მუდმივებს. ჰიდროქსიდის იონები ტუტეების ნაწილია და დაშლისას გადადის ხსნარში. ოქსონიუმის იონების რეაქციის მექანიზმი ჰიდროქსიდის იონებთან:

.

მაგალითი 1. მარილმჟავას რეაქცია ნატრიუმის ჰიდროქსიდის ხსნართან:

HCl p + NaOH p = NaCl p + H 2 O.

ძირითადი ოქსიდებთან რეაქციების მსგავსად, ასეთი რეაქციები სრულდება (შეუქცევადია), რადგან პროტონის გადაცემის შედეგად ოქსონიუმის იონი (ძლიერი მჟავა, კ K = 55.5) ჰიდროქსიდის იონი (ძლიერი ბაზა, კО = 55.5) წყლის მოლეკულები (ძალიან სუსტი ამფოლიტი, კ K= კ O = 1,8·10 -16).
შეგახსენებთ, რომ მჟავების რეაქციას ფუძეებთან (მათ შორის ტუტეებთან) ნეიტრალიზაციის რეაქციები ეწოდება.
თქვენ უკვე იცით, რომ სუფთა წყალი შეიცავს ოქსონიუმს და ჰიდროქსიდის იონებს (წყლის ავტოპროტოლიზის გამო), მაგრამ მათი კონცენტრაცია თანაბარი და უკიდურესად უმნიშვნელოა: თან(H 3 O) = თან(OH) = 10 -7 მოლ/ლ. ამიტომ წყალში მათი ყოფნა პრაქტიკულად უხილავია.
იგივე შეინიშნება ნივთიერებების ხსნარებში, რომლებიც არც მჟავაა და არც ფუძე. ასეთ გადაწყვეტილებებს ე.წ ნეიტრალური.

მაგრამ თუ წყალს დაუმატებთ მჟავას ან ფუძე ნივთიერებას, ამ იონების ჭარბი რაოდენობა გამოჩნდება ხსნარში. გამოსავალი გახდება მაწონიან ტუტე.

ჰიდროქსიდის იონები არის არა მხოლოდ ტუტეების, არამედ პრაქტიკულად უხსნადი ფუძეების, ასევე ამფოტერული ჰიდროქსიდების ნაწილი (ამფოტერული ჰიდროქსიდები ამ მხრივ შეიძლება ჩაითვალოს იონურ ნაერთებად). ოქსონიუმის იონები ასევე რეაგირებენ ყველა ამ ნივთიერებასთან და, როგორც ძირითადი ოქსიდების შემთხვევაში, რეაქცია ხდება მყარის ზედაპირზე. რეაქციის მექანიზმი ჰიდროქსიდის შემადგენლობის M(OH) 2-ისთვის:

.

მაგალითი 2. გოგირდმჟავას ხსნარის რეაქცია სპილენძის ჰიდროქსიდთან. ვინაიდან წყალბადის სულფატის იონი საკმაოდ ძლიერი მჟავაა ( კ K 0.01), მისი პროტოლიზის შექცევადობა შეიძლება უგულებელვყოთ და ამ რეაქციის განტოლებები შეიძლება ჩაიწეროს შემდეგნაირად:

Cu(OH) 2 + 2H 3 O = Cu 2 + 4H 2 O
Cu(OH) 2 + H 2 SO 4р = CuSO 4 + 2H 2 O.

გ) ოქსონიუმის იონების რეაქციები სუსტი ფუძეებით

როგორც ტუტეების ხსნარებში, სუსტი ფუძეების ხსნარებიც შეიცავს ჰიდროქსიდის იონებს, მაგრამ მათი კონცენტრაცია მრავალჯერ დაბალია, ვიდრე თავად ბაზის ნაწილაკების კონცენტრაცია (ეს თანაფარდობა უდრის ფუძის პროტოლიზის ხარისხს). ამრიგად, ჰიდროქსიდის იონების ნეიტრალიზაციის რეაქციის სიჩქარე ბევრჯერ ნაკლებია, ვიდრე თავად ბაზის ნაწილაკების ნეიტრალიზაციის რეაქციის სიჩქარე. შესაბამისად, ოქსონიუმის იონებსა და ბაზის ნაწილაკებს შორის რეაქცია იქნება უპირატესი.

მაგალითი 1. მარილმჟავას ნეიტრალიზაციის რეაქცია ამიაკის ხსნართან:

.

რეაქცია წარმოქმნის ამონიუმის იონებს (სუსტი მჟავა, კ K = 6·10 -10) და წყლის მოლეკულები, მაგრამ ვინაიდან ერთ-ერთი საწყისი რეაგენტი (ამიაკი) ბაზა სუსტია ( კ O = 2·10 -5), მაშინ რეაქცია შექცევადია

მაგრამ მასში წონასწორობა ძალიან ძლიერად არის გადაადგილებული მარჯვნივ (რეაქციის პროდუქტებისკენ), იმდენად, რომ შექცევადობა ხშირად უგულებელყოფილია ამ რეაქციის მოლეკულური განტოლების თანაბარი ნიშნით ჩაწერით:

HCl p + NH 3p = NH 4 Cl p + H 2 O.

მაგალითი 2. ჰიდრობრომმჟავას რეაქცია ნატრიუმის ბიკარბონატის ხსნართან. როგორც ამფოლიტი, ბიკარბონატის იონი იქცევა სუსტი ფუძის მსგავსად ოქსონიუმის იონების არსებობისას:

მიღებული ნახშირბადის მჟავა შეიძლება შეიცავდეს წყალხსნარებში მხოლოდ ძალიან მცირე კონცენტრაციებში. კონცენტრაციის მატებასთან ერთად ის იშლება. დაშლის მექანიზმი შეიძლება წარმოვიდგინოთ შემდეგნაირად:

შემაჯამებელი ქიმიური განტოლებები:

H 3 O + HCO 3 = CO 2 + 2H 2 O
HBr р + NaHCO 3р = NaBr р + CO 2 + H 2 O.

მაგალითი 3. რეაქციები, რომლებიც წარმოიქმნება პერქლორის მჟავისა და კალიუმის კარბონატის ხსნარების შერწყმისას. კარბონატული იონი ასევე სუსტი ფუძეა, თუმცა უფრო ძლიერია ვიდრე ბიკარბონატული იონი. ამ იონებსა და ოქსონიუმის იონებს შორის რეაქციები სრულიად ანალოგიურია. პირობებიდან გამომდინარე, რეაქცია შეიძლება შეჩერდეს ბიკარბონატის იონის წარმოქმნის ეტაპზე ან გამოიწვიოს ნახშირორჟანგის წარმოქმნა:

ა) H 3 O + CO 3 = HCO 3 + H 2 O
HClO 4p + K 2 CO 3p = KClO 4p + KHCO 3p;
ბ) 2H 3 O + CO 3 = CO 2 + 3H 2 O
2HClO 4p + K 2 CO 3p = 2KClO 4p + CO 2 + H 2 O.

მსგავსი რეაქციები ხდება მაშინაც კი, როდესაც ბაზის ნაწილაკების შემცველი მარილები წყალში უხსნადია. როგორც ძირითადი ოქსიდების ან უხსნადი ფუძეების შემთხვევაში, ამ შემთხვევაში რეაქცია ასევე ხდება უხსნადი მარილის ზედაპირზე.

მაგალითი 4. რეაქცია მარილმჟავასა და კალციუმის კარბონატს შორის:
CaCO 3 + 2H 3 O = Ca 2 + CO 2 + 3H 2 O
CaCO 3p + 2HCl p = CaCl 2p + CO 2 + H 2 O.

ასეთი რეაქციების დაბრკოლება შეიძლება იყოს უხსნადი მარილის წარმოქმნა, რომლის ფენა შეაფერხებს ოქსონიუმის იონების შეღწევას რეაგენტის ზედაპირზე (მაგალითად, კალციუმის კარბონატის გოგირდმჟავასთან ურთიერთქმედების შემთხვევაში).

ნეიტრალური ხსნარი, მჟავე ხსნარი, ტუტე ხსნარი, ნეიტრალიზების რეაქცია.
1.შეადგინეთ ოქსონიუმის იონების რეაქციების მექანიზმების დიაგრამები შემდეგ ნივთიერებებთან და ნაწილაკებთან: FeO, Ag 2 O, Fe(OH) 3, HSO 3, PO 4 3 და Cu 2 (OH) 2 CO 3. დიაგრამების გამოყენებით შექმენით იონური რეაქციის განტოლებები.
2.რომელ ოქსიდს შეუერთდება ოქსონიუმის იონები: CaO, CO, ZnO, SO 2, B 2 O 3, La 2 O 3? დაწერეთ იონური განტოლებები ამ რეაქციებისთვის.
3.ქვემოჩამოთვლილი ჰიდროქსიდებიდან რომელთან შეუერთდება ოქსონიუმის იონებს: Mg(OH)2, B(OH)3, Te(OH)6, Al(OH)3? დაწერეთ იონური განტოლებები ამ რეაქციებისთვის.
4. შეადგინეთ ჰიდრობრომმჟავას რეაქციების იონური და მოლეკულური განტოლებები შემდეგი ნივთიერებების ხსნარებით: Na 2 CO 3, K 2 SO 3, Na 2 SiO 3, KHCO 3.
5. შეადგინეთ იონური და მოლეკულური განტოლებები აზოტის მჟავას ხსნარის რეაქციებისთვის შემდეგი ნივთიერებებით: Cr(OH) 3, MgCO 3, PbO.
ძლიერი მჟავების ხსნარების რეაქცია ფუძეებთან, ძირითად ოქსიდებთან და მარილებთან.

12.6. სუსტი მჟავების მჟავა-ტუტოვანი რეაქციები

ძლიერი მჟავების ხსნარებისგან განსხვავებით, სუსტი მჟავების ხსნარები შეიცავს არა მხოლოდ ოქსონიუმის იონებს, როგორც მჟავას ნაწილაკებს, არამედ თავად მჟავას მოლეკულებსაც და მჟავას მოლეკულები ბევრჯერ მეტია, ვიდრე ოქსონიუმის იონები. ამრიგად, ამ ხსნარებში, უპირატესი რეაქცია იქნება თავად მჟავა ნაწილაკების რეაქცია ფუძე ნაწილაკებთან და არა ოქსონიუმის იონების რეაქციები. სუსტი მჟავების შემცველი რეაქციების სიჩქარე ყოველთვის დაბალია, ვიდრე მსგავსი რეაქციების სიჩქარე ძლიერი მჟავებით. ამ რეაქციებიდან ზოგიერთი შექცევადია და რაც უფრო მეტია, მით უფრო სუსტია რეაქციაში ჩართული მჟავა.

ა) სუსტი მჟავების რეაქციები ოქსიდის იონებთან

ეს არის სუსტი მჟავების რეაქციების ერთადერთი ჯგუფი, რომელიც შეუქცევად მიმდინარეობს. რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია მჟავის სიძლიერეზე. ზოგიერთი სუსტი მჟავა (გოგირდწყალბადი, ნახშირბადი და სხვ.) არ რეაგირებს დაბალაქტიურ ძირითად და ამფოტერულ ოქსიდებთან (CuO, FeO, Fe 2 O 3, Al 3 O 3, ZnO, Cr 2 O 3 და სხვ.).

მაგალითი. რეაქცია, რომელიც ხდება მანგანუმის(II) ოქსიდსა და ძმარმჟავას ხსნარს შორის. ამ რეაქციის მექანიზმი:

რეაქციის განტოლებები:
MnO + 2CH 3 COOH = Mn 2 + 2CH 3 COO + H 2 O
MnO + 2CH 3 COOH p = Mn(CH 3 COO) 2p + H 2 O. (ძმარმჟავას მარილებს უწოდებენ აცეტატებს)

ბ) სუსტი მჟავების რეაქციები ჰიდროქსიდის იონებთან

მაგალითად, განვიხილოთ, როგორ რეაგირებს ფოსფორის (ორთოფოსფორის) მჟავის მოლეკულები ჰიდროქსიდის იონებთან:

რეაქციის შედეგად მიიღება წყლის მოლეკულები და დიჰიდროფოსფატის იონები.
თუ ამ რეაქციის დასრულების შემდეგ ჰიდროქსიდის იონები რჩება ხსნარში, მაშინ დიჰიდროფოსფატის იონები, რომლებიც არიან ამფოლიტები, რეაგირებენ მათთან:

წარმოიქმნება ჰიდროფოსფატის იონები, რომლებიც ასევე არიან ამფოლიტები, შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ჰიდროქსიდის იონების სიჭარბით:

.

იონური განტოლებები ამ რეაქციებისთვის

H 3 PO 4 + OH H 2 PO 4 + H 2 O;
H 2 PO 4 + OH HPO 4 2 + H 2 O;
HPO 4 + OH PO 4 3 + H 2 O.

ამ შექცევადი რეაქციების წონასწორობა გადატანილია მარჯვნივ. ტუტე ხსნარის სიჭარბით (მაგალითად, NaOH), ყველა ეს რეაქცია თითქმის შეუქცევად მიმდინარეობს, ამიტომ მათი მოლეკულური განტოლებები ჩვეულებრივ იწერება შემდეგნაირად:

H 3 PO 4р + NaOH р = NaH 2 PO 4р + H 2 O;
NaH 2 PO 4р + NaOH р = Na 2 HPO 4р;
Na 2 HPO 4р + NaOH р = Na 3 PO 4р + H 2 O.

თუ ამ რეაქციების სამიზნე პროდუქტია ნატრიუმის ფოსფატი, მაშინ საერთო განტოლება შეიძლება დაიწეროს:
H 3 PO 4 + 3NaOH = Na 3 PO 4 + 3H 2 O.

ამრიგად, ფოსფორის მჟავას მოლეკულას, რომელიც შედის მჟავა-ფუძის ურთიერთქმედებაში, შეუძლია თანმიმდევრულად შემოწიროს ერთი, ორი ან სამი პროტონი. ანალოგიურ პროცესში, ჰიდროსულფიდის მჟავას (H 2 S) მოლეკულას შეუძლია ერთი ან ორი პროტონის შემოწირულობა, ხოლო აზოტის მჟავას (HNO 2) მხოლოდ ერთი პროტონის შემოწირულობა. შესაბამისად, ეს მჟავები კლასიფიცირდება როგორც ტომობრივი, ორბაზური და მონობაზური.

ფუძის შესაბამისი მახასიათებელი ე.წ მჟავიანობა.

ერთმჟავა ფუძეების მაგალითებია NaOH, KOH; დიაციტური ფუძეების მაგალითებია Ca(OH) 2, Ba(OH) 2.
სუსტი მჟავებიდან ყველაზე ძლიერს ასევე შეუძლია რეაგირება ჰიდროქსიდის იონებთან, რომლებიც უხსნადი ბაზების ნაწილია და ამფოტერულ ჰიდროქსიდებთანაც კი.

გ) სუსტი მჟავების რეაქცია სუსტ ფუძეებთან

თითქმის ყველა ეს რეაქცია შექცევადია. ზოგადი წესის მიხედვით, ასეთ შექცევად რეაქციებში წონასწორობა გადადის სუსტი მჟავებისა და სუსტი ფუძეებისკენ.

მჟავის ფუძე, ფუძის მჟავიანობა.
1. შეადგინეთ ჭიანჭველა მჟავასა და შემდეგ ნივთიერებებს შორის წყალხსნარში წარმოქმნილი რეაქციების მექანიზმების დიაგრამები: Fe 2 O 3, KOH და Fe(OH) 3. დიაგრამების გამოყენებით შექმენით იონური და მოლეკულური განტოლებები ამ რეაქციებისთვის. (ტეტრააკაზინის იონი) და 3aq აკ+ H 3 O.
4. რა მიმართულებით გადაინაცვლებს წონასწორობა ამ ხსნარში ა) წყალში განზავებისას, ბ) მასში ძლიერი მჟავას ხსნარის დამატებისას?

ჩვენ მივეცით განმარტება ჰიდროლიზი, გაიხსენა რამდენიმე ფაქტი მარილები. ახლა განვიხილავთ ძლიერ და სუსტ მჟავებს და გავარკვევთ, რომ ჰიდროლიზის „სცენარი“ დამოკიდებულია იმაზე, თუ რომელმა მჟავამ და რომელმა ფუძემ შექმნა მოცემული მარილი.

← მარილების ჰიდროლიზი. ნაწილი I

ძლიერი და სუსტი ელექტროლიტები

შეგახსენებთ, რომ ყველა მჟავა და ფუძე შეიძლება დაიყოს ძლიერიდა სუსტი. ძლიერი მჟავები (და, ზოგადად, ძლიერი ელექტროლიტები) თითქმის მთლიანად იშლება წყალხსნარში. სუსტი ელექტროლიტები მცირე რაოდენობით იშლება იონებად.

ძლიერი მჟავები მოიცავს:

• H 2 SO 4 (გოგირდის მჟავა),
• HClO 4 (პერქლორინის მჟავა),
• HClO 3 (ქლორის მჟავა),
• HNO 3 (აზოტის მჟავა),
• HCl (ჰიდროქლორინის მჟავა),
• HBr (ჰიდრობრომის მჟავა),
• HI (ჰიდროიდური მჟავა).

ქვემოთ მოცემულია სუსტი მჟავების სია:

• H 2 SO 3 (გოგირდის მჟავა),
• H 2 CO 3 (ნახშირბადის მჟავა),
• H 2 SiO 3 (სილიციუმის მჟავა),
• H 3 PO 3 (ფოსფორის მჟავა),
• H 3 PO 4 (ორთოფოსფორის მჟავა),
• HClO 2 (ქლორმჟავა),
• HClO (ჰიპოქლორის მჟავა),
• HNO 2 (აზოტის მჟავა),
• HF (ჰიდროფტორმჟავა),
• H 2 S (წყალბადის სულფიდის მჟავა),
• ორგანული მჟავების უმეტესობა, მაგ. ძმარმჟავა (CH 3 COOH).

ბუნებრივია, შეუძლებელია ჩამოვთვალოთ ბუნებაში არსებული ყველა მჟავა. მოცემულია მხოლოდ ყველაზე "პოპულარული". ასევე უნდა გვესმოდეს, რომ მჟავების დაყოფა ძლიერ და სუსტად საკმაოდ თვითნებურია.

სიტუაცია ბევრად უფრო მარტივია ძლიერი და სუსტი ბაზებით. შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხსნადობის ცხრილი. ძლიერი მიზეზები მოიცავს ყველაფერს ხსნადიწყლის ბაზებში, გარდა NH 4 OH. ამ ნივთიერებებს უწოდებენ ტუტეებს (NaOH, KOH, Ca(OH) 2 და ა.შ.)

სუსტი მიზეზებია:

• ყველა წყალში უხსნადი ჰიდროქსიდი (მაგ. Fe(OH) 3, Cu(OH) 2 და ა.შ.),
• NH 4 OH (ამონიუმის ჰიდროქსიდი).

მარილების ჰიდროლიზი. Საკვანძო ფაქტები

მათ, ვინც ამ სტატიას კითხულობენ, შეიძლება მოეჩვენოს, რომ ჩვენ უკვე დავივიწყეთ საუბრის მთავარი თემა და სადღაც განზე გავედით. ეს არასწორია! ჩვენი საუბარი მჟავებსა და ფუძეებზე, ძლიერ და სუსტ ელექტროლიტებზე პირდაპირ კავშირშია მარილების ჰიდროლიზთან. ახლა თქვენ ნახავთ ამას.

ნება მომეცით მოგაწოდოთ ძირითადი ფაქტები:

1. ყველა მარილი არ განიცდის ჰიდროლიზს. არსებობს ჰიდროლიტიკურად სტაბილურინაერთები, როგორიცაა ნატრიუმის ქლორიდი.
2. მარილების ჰიდროლიზი შეიძლება იყოს სრული (შეუქცევადი) და ნაწილობრივი (შექცევადი).
3. ჰიდროლიზის რეაქციის დროს წარმოიქმნება მჟავა ან ფუძე და იცვლება გარემოს მჟავიანობა.
4. განისაზღვრება ჰიდროლიზის ფუნდამენტური შესაძლებლობა, შესაბამისი რეაქციის მიმართულება, მისი შექცევადობა ან შეუქცევადობა მჟავა სიძლიერედა საძირკვლის ძალა, რომლებიც ქმნიან ამ მარილს.
5. შესაბამისი მჟავის სიძლიერეზე და რესპ. ბაზები, ყველა მარილი შეიძლება დაიყოს 4 ჯგუფი. თითოეული ეს ჯგუფი ხასიათდება ჰიდროლიზის საკუთარი „სცენარით“.

მაგალითი 4. მარილი NaNO 3 წარმოიქმნება ძლიერი მჟავით (HNO 3) და ძლიერი ფუძით (NaOH). ჰიდროლიზი არ ხდება, ახალი ნაერთები არ წარმოიქმნება და გარემოს მჟავიანობა არ იცვლება.

მაგალითი 5. მარილი NiSO 4 წარმოიქმნება ძლიერი მჟავით (H 2 SO 4) და სუსტი ფუძით (Ni (OH) 2). ხდება კათიონის ჰიდროლიზი, რეაქციის დროს წარმოიქმნება მჟავა და ძირითადი მარილი.

მაგალითი 6. კალიუმის კარბონატი წარმოიქმნება სუსტი მჟავით (H 2 CO 3) და ძლიერი ფუძით (KOH). ჰიდროლიზი ანიონით, ტუტე და მჟავა მარილის წარმოქმნა. ტუტე ხსნარი.

მაგალითი 7. ალუმინის სულფიდი წარმოიქმნება სუსტი მჟავით (H 2 S) და სუსტი ფუძით (Al(OH) 3). ჰიდროლიზი ხდება როგორც კატიონში, ასევე ანიონში. შეუქცევადი რეაქცია. პროცესის დროს წარმოიქმნება H 2 S და ალუმინის ჰიდროქსიდი. საშუალო მჟავიანობა ოდნავ იცვლება.

თავად სცადე:

სავარჯიშო 2. რა ტიპის მარილებია შემდეგი: FeCl 3, Na 3 PO 3, KBr, NH 4 NO 2? ექვემდებარება თუ არა ეს მარილები ჰიდროლიზს? კატიონით თუ ანიონით? რა წარმოიქმნება რეაქციის დროს? როგორ იცვლება გარემოს მჟავიანობა? ახლა თქვენ არ გჭირდებათ რეაქციის განტოლებების ჩაწერა.

საკმარისია მარილების 4 ჯგუფის თანმიმდევრულად განხილვა და თითოეული მათგანის ჰიდროლიზის კონკრეტული „სცენარის“ მიცემა. შემდეგ ნაწილში დავიწყებთ სუსტი ფუძისა და ძლიერი მჟავის მიერ წარმოქმნილი მარილებით.

სანამ ფუძეებისა და ამფოტერული ჰიდროქსიდების ქიმიურ თვისებებზე განვიხილავთ, ნათლად განვსაზღვროთ რა არის ისინი?

1) ფუძეები ან ძირითადი ჰიდროქსიდები მოიცავს ლითონის ჰიდროქსიდებს ჟანგვის მდგომარეობაში +1 ან +2, ე.ი. რომელთა ფორმულები იწერება როგორც MeOH ან Me(OH) 2. თუმცა არის გამონაკლისებიც. ამრიგად, ჰიდროქსიდები Zn(OH) 2, Be(OH) 2, Pb(OH) 2, Sn(OH) 2 არ არის ფუძეები.

2) ამფოტერულ ჰიდროქსიდებს მიეკუთვნება ლითონის ჰიდროქსიდები ჟანგვის მდგომარეობაში +3, +4, ასევე, გამონაკლისის სახით, ჰიდროქსიდები Zn(OH) 2, Be(OH) 2, Pb(OH) 2, Sn(OH) 2. ლითონის ჰიდროქსიდები ჟანგვის მდგომარეობაში +4 არ არის ნაპოვნი ერთიანი სახელმწიფო გამოცდის ამოცანებში, ამიტომ ისინი არ განიხილება.

ფუძეების ქიმიური თვისებები

ყველა საფუძველი იყოფა:

შეგახსენებთ, რომ ბერილიუმი და მაგნიუმი არ არის დედამიწის ტუტე ლითონები.

გარდა იმისა, რომ ტუტე წყალში ხსნადია, ასევე კარგად იშლება წყალხსნარებში, ხოლო უხსნად ფუძეებს აქვთ დისოციაციის დაბალი ხარისხი.

ეს განსხვავება ხსნადობასა და ტუტეებსა და უხსნად ჰიდროქსიდებს შორის დისოციაციის უნარში, თავის მხრივ, იწვევს მათ ქიმიურ თვისებებში შესამჩნევ განსხვავებებს. ასე რომ, კერძოდ, ტუტეები უფრო ქიმიურად აქტიური ნაერთებია და ხშირად შეუძლიათ შევიდნენ ისეთ რეაქციებში, როგორიც უხსნადი ფუძეები არ არიან.

ფუძეების ურთიერთქმედება მჟავებთან

ტუტეები რეაგირებენ აბსოლუტურად ყველა მჟავასთან, თუნდაც ძალიან სუსტ და უხსნად. Მაგალითად:

უხსნადი ფუძეები რეაგირებს თითქმის ყველა ხსნად მჟავასთან, მაგრამ არ რეაგირებს უხსნად სილიციუმის მჟავასთან:

უნდა აღინიშნოს, რომ როგორც ძლიერ, ისე სუსტ ფუძეებს Me(OH) 2-ის ფორმის ზოგადი ფორმულით შეუძლიათ ძირითადი მარილების შექმნა, როდესაც მჟავას ნაკლებობაა, მაგალითად:

ურთიერთქმედება მჟავა ოქსიდებთან

ტუტეები რეაგირებენ ყველა მჟავე ოქსიდთან, წარმოქმნიან მარილებს და ხშირად წყალს:

უხსნად ფუძეებს შეუძლიათ რეაგირება ყველა უფრო მაღალ მჟავე ოქსიდთან, რომელიც შეესაბამება სტაბილურ მჟავებს, მაგალითად, P 2 O 5, SO 3, N 2 O 5, საშუალო მარილების წარმოქმნით:

Me(OH) 2 ტიპის უხსნადი ფუძეები წყლის თანდასწრებით რეაგირებენ ნახშირორჟანგთან ექსკლუზიურად ძირითადი მარილების წარმოქმნით. Მაგალითად:

Cu(OH) 2 + CO 2 = (CuOH) 2 CO 3 + H 2 O

განსაკუთრებული ინერტულობის გამო სილიციუმის დიოქსიდთან რეაგირებს მხოლოდ უძლიერესი ფუძეები, ტუტეები. ამ შემთხვევაში ნორმალური მარილები იქმნება. რეაქცია არ ხდება უხსნად ფუძეებთან. Მაგალითად:

ფუძეების ურთიერთქმედება ამფოტერულ ოქსიდებთან და ჰიდროქსიდებთან

ყველა ტუტე რეაგირებს ამფოტერულ ოქსიდებთან და ჰიდროქსიდებთან. თუ რეაქცია ხორციელდება ამფოტერული ოქსიდის ან ჰიდროქსიდის მყარ ტუტესთან შერწყმით, ეს რეაქცია იწვევს წყალბადისაგან თავისუფალი მარილების წარმოქმნას:

თუ გამოიყენება ტუტეების წყალხსნარი, მაშინ წარმოიქმნება ჰიდროქსოკომპლექსური მარილები:

ალუმინის შემთხვევაში, კონცენტრირებული ტუტე ჭარბი მოქმედებით, Na მარილის ნაცვლად წარმოიქმნება Na 3 მარილი:

ფუძეების ურთიერთქმედება მარილებთან

ნებისმიერი ფუძე რეაგირებს ნებისმიერ მარილთან მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ორი პირობა დაკმაყოფილებულია ერთდროულად:

1) საწყისი ნაერთების ხსნადობა;

2) ნალექის ან გაზის არსებობა რეაქციის პროდუქტებს შორის

Მაგალითად:

სუბსტრატების თერმული სტაბილურობა

ყველა ტუტე, გარდა Ca(OH) 2-ისა, მდგრადია სითბოს მიმართ და დნება დაშლის გარეშე.

ყველა უხსნადი ფუძე, ისევე როგორც ოდნავ ხსნადი Ca(OH) 2, იშლება გაცხელებისას. კალციუმის ჰიდროქსიდის ყველაზე მაღალი დაშლის ტემპერატურაა დაახლოებით 1000 o C:

უხსნად ჰიდროქსიდებს აქვთ გაცილებით დაბალი დაშლის ტემპერატურა. მაგალითად, სპილენძის (II) ჰიდროქსიდი იშლება უკვე 70 o C-ზე ზემოთ ტემპერატურაზე:

ამფოტერული ჰიდროქსიდების ქიმიური თვისებები

ამფოტერული ჰიდროქსიდების ურთიერთქმედება მჟავებთან

ამფოტერული ჰიდროქსიდები რეაგირებენ ძლიერ მჟავებთან:

ამფოტერული ლითონის ჰიდროქსიდები ჟანგვის მდგომარეობაში +3, ე.ი. ტიპის Me(OH) 3, არ რეაგირებს მჟავებთან, როგორიცაა H 2 S, H 2 SO 3 და H 2 CO 3 იმის გამო, რომ მარილები, რომლებიც შეიძლება წარმოიქმნას ასეთი რეაქციების შედეგად, ექვემდებარება შეუქცევად ჰიდროლიზს. ორიგინალური ამფოტერული ჰიდროქსიდი და შესაბამისი მჟავა:

ამფოტერული ჰიდროქსიდების ურთიერთქმედება მჟავა ოქსიდებთან

ამფოტერული ჰიდროქსიდები რეაგირებენ უფრო მაღალ ოქსიდებთან, რომლებიც შეესაბამება სტაბილურ მჟავებს (SO 3, P 2 O 5, N 2 O 5):

ამფოტერული ლითონის ჰიდროქსიდები ჟანგვის მდგომარეობაში +3, ე.ი. ტიპის Me(OH) 3, არ რეაგირებს მჟავე ოქსიდებთან SO 2 და CO 2.

ამფოტერული ჰიდროქსიდების ურთიერთქმედება ფუძეებთან

ფუძეებს შორის ამფოტერული ჰიდროქსიდები რეაგირებენ მხოლოდ ტუტეებთან. ამ შემთხვევაში, თუ გამოიყენება ტუტე წყალხსნარი, მაშინ წარმოიქმნება ჰიდროქსოკომპლექსური მარილები:

და როდესაც ამფოტერული ჰიდროქსიდები ერწყმის მყარ ტუტეებს, მიიღება მათი უწყლო ანალოგები:

ამფოტერული ჰიდროქსიდების ურთიერთქმედება ძირითად ოქსიდებთან

ამფოტერული ჰიდროქსიდები რეაგირებენ ტუტე და მიწის ტუტე ლითონების ოქსიდებთან შერწყმისას:

ამფოტერული ჰიდროქსიდების თერმული დაშლა

ყველა ამფოტერული ჰიდროქსიდი წყალში უხსნადია და, ისევე როგორც ნებისმიერი უხსნადი ჰიდროქსიდი, იშლება შესაბამის ოქსიდსა და წყალში გაცხელებისას.