Tuz ionlarining suv bilan ta’sirlashib kuchsiz elektrolit hosil qilish reaksiyasiga tuzlar gidrolizi deyiladi. Barcha tuzlarni ularni hosil qilgan asos va kislotaning kuchiga qarab to’rtga bo’lish mumkin.
NH4Cl + H2O = NH4OH + HCl
NH4+ + Cl- + H2O = NH4OH + H+ + Cl-
NH4+ + H2O = NH4OH + H+ muhit kislotali, pH < 7.
Agar kuchsiz asos ko’p kislotali bo’lsa, gidroliz bosqichli bo’ladi. 1-bosqichda asosli tuz va kuchli kislota hosil bo’ladi.
1-bosqich: AlCl 3 + H2O = AlOHCl2 + HCl
Al3+ + 3Cl - + H2O = AlOH 2+ + 2Cl - + H + + Cl -
Al 3+ + H2O = AlOH2+ + H + pH < 7
Gidroliz reaktsiyasi qaytar bo’lib, qisman sodir bo’ladi. Gidrolizning 2- va 3-bosqichlari eritmani suyultirganda, hamda qizdirganda sodir bo’lishi mumkin.
2-bosqich: AlOHCl2 + H2O = Al(OH)2Cl + HCl
AlOH2+ + 2Cl- + H2O = Al(OH)2+ + Cl- + H+ + Cl-
AlOH2+ + H2O = Al(OH)22+ + H +
3-bosqich: Al(OH) 2 Cl + H2O = Al(OH)3 + HCl
Al(OH)21+ + Cl- + H2O = Al(OH)3 + H + + Cl-
Al(OH)21 + + H2O = Al(OH)3 + H +
Eritmada vodorod ionlari kontsentrasiyasining ortishi gidrolizning 2- va 3-bosqichlarining borishiga to’sqinlik qiladi.
CH3COONa + H2O = CH3COOH + NaOH
CH3COO- + Na + + 0H -+H2O = CH3COOH + Na+ + OH-
CH3COO- + H2O = CH3 COOH + OH - muhit ishqoriy, pH > 7
Al2(SO4)3 ko’p negizli asoslar ham bosqichli gidrolizga uchraydi:
Al2(SO4)3 + 2H2O = 2AlOHSO4 + H2SO4
Al3+ + H2O = AlOH 2+ +H+
2 AlOHSO4 + 2H2O = [Al(OH)2]2SO4 + H2SO4
AlOH2+ + H2O = [Al(OH)2]2+ + H+
[Al(OH)2]2SO4 + 2H2O= 2Al(OH)3 + H2SO4
[Al(OH)2]2+ +H2O= 2Al(OH)3 + H+
Agar kuchsiz kislota ko’p asosli bo’lsa, gidroliz bosqichli bo’ladi. 1-bosqichda kuchli asos va nordon tuz hosil bo’ladi.
1-bosqich: Na2CO3 + H2O = NaOH + NaHCO3
2Na + + CO32- + H2O = Na+ + OH - + Na + + HCO3-
CO32- + H2O = OH - + HCO3 - pH > 7
Reaktsiyaning 2-bosqichi eritmani suyultirganda yoki qizdirganda sodir bo’ladi.
2-bosqich: NaHCO3 + H2O = NaOH + H2CO3
Na + + HCO3- + H2O = Na + + OH - + H2CO3
HCO3- + H2O = OH- + H2CO3
Uch nasosli kislotalar uchta bosqichda gidrolizga uchraydi:
K3PO4 + H2O = K2HPO4+ KOH
3K++PO43- + H2O = K++OH- + 2 K+ + HPO42-
PO43- + H2O = OH- + HPO42-
K2HPO4+ H2O = K H2PO4+ KOH
2 K ++ HPO42- + H2O = K ++H2PO4- + K+ + OH-
HPO42- + H2O = H2PO4- + + OH-
KH2PO4+ H2O = H3PO4+ KOH
K+ + H2PO4- + H2O = H3PO4 + K+ + OH-
H2PO4- + H2O = H3PO4+ OH-
CH3COONH4 + H2O = CH3COOH + NH4OH
CH3COO - + NH4+ + H2O = CH3COOH + NH4OH
Bunday tuzlar eritmalarida muhit deyarli neytral bo’ladi. Ko’pchilik gidrolizlanish reaksiyalari qaytardir. Agar gidroliz natijasida cho’kma yoki gaz modda hosil bo’lsa, bunday gidroliz to’la gidroliz deyiladi. Chunki bu holda reaksiya qaytmas bo’lib oxirigacha boradi.
Al2S3 + 6H2O = Al(OH)3 + 3H2S
Al2(CO3)3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2CO3
Shuning uchun ham Al2S3 va Al2(CO3)3 larning eritmalari mavjud emas, ularni faqat quruq holda olish mumkin.
Agar gidroliz jara’yonida bir nechta tuz ishtirok etsa gidroliz oxirigacha boradi:
2AlCl3 + 3Na2CO3 + 3H2O = 2Al(OH)3 +6NaCl + 3CO2
2Al3+ + 3CO32- + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2
Bu jarayonda AlCl3 o’rniga Al2(SO4)3; CrCl3; Fe(NO3)3;
BiCl3; Fe2(SO4)3 larni olish mimkin.
Na2CO3 o’rniga K2CO3, Li2CO3 o’xshash karbonatlarni olsa bo’ladi.
Agar gidroliz jarayoni CuSO4 ishtirokida olib borilsa:
2CuSO4 + 2K2CO3+H2O = (CuOH)2CO3 + 2K2SO4 + CO2
2Cu2+ + 2CO32- +H2O = (CuOH)2CO3 + CO2
Bu gidroliz jarayonida CuSO4 o’rniga MgSO4, BeSO4 olish mumkin.
Gidroliz jarayonida karbonatlar o’rniga ,sulfidlar, asetatlar ham olsa bo’ladi:
2FeCl3 + 3Na2S + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 6NaCl + 3H2S
2Fe3+ + 3S2- + 6H2O = 2Fe(OH)3 + 3H2S
2Al(NO3)3 + 6CH3COONa + 6H2O = 2Al(OH)3 + 6CH3COOH + 6NaNO3
3K2CO3 + Al2 (SO4)3 + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3K2SO4 + 3CO2
6K + + 3CO32- + 2Al3+ + 3SO42- + 3H2O = 2Al(OH)3 + 6K+ + 3SO4 2- + 3CO 2
3CO3 2- + 2Al3+ + 3H2O = 2Al(OH)3 + 3CO2
3Na2S + Cr2 (SO4)3 + 6H2O = 2Cr(OH)3 + 3H2S + 3Na2SO4
6Na+ + 3S 2- + 2Cr3+ + 3SO4 2- +6H2O = 2Cr(OH)3 + 3H2S+6Na + +3SO42-
3S2- + 2Cr3+ + 6H2O = 2Cr(OH)3 + 3H2S
GIDROLIZ KONSTANTASI
Gidroliz reaksiyasi qaytar bo’lganligi uchun unda muvozanat qaror topadi. Muvozanatga massalar ta’siri qonunini tatbiq etamiz.
Masalan: kuchsiz kislota va kuchli asosdan hosil bulgan tuz
CH3 COO- + H2O = CH3 COOH + OH –
[CH3COOH]*[OH-] [CH3COOH]*[OH-]
K= ---------------------------; Kg=K*[H2O]= ---------------------------
[CH3COO-]*[H2O] [CH3COO-]
Shu tenglamani surat va maxrajini [H+] ga ko’paytirsak:
[CH3COOH]*[OH-]*[H+] [OH-]*[H+]
Kg=--------------------------- = --------------
[CH3COO-]*[H+] Kkis
[OH-]*[H+]=Kw qiymat suvning ion kopaytmasi ekanligi hisobga olinsa
Kw
Kg=---------------------
Kkis
Agar NH4Cl+H2O=NH4OH+HCl
NH4+ + H2O = NH4OH +H +
[ NH4OH]*[H +]
Kg= --------------------
[ NH4+]
Bu tenglamani ham surat va maxraji [OH-] ga ko’paytirilsa, unda
[ NH4OH]*[H +]*[OH-] [H +]*[OH-]
Kg= ---------------------------- = --------------
[ NH4+]*[OH-] K asos
Kw
Kg= ---------------;
K asos
Tuzning gidroliz konstantasi asos yoki kislotaning dissotsiyalanish konstantasi qancha kichik bolsa yuqori bo’ladi.
Agar tuz kuchsiz asos va kuchsiz kislotadan tashkil topgan bo’lsa gidroliz konstantasi
CH3COO - + NH4+ + H2O = CH3COOH + NH4OH
[ CH3COOH] * [ NH4OH]
Kg=---------------------------------- ;
[ CH3COO -]*[ NH4+]
Agar bu tenglama [H+]*[OH-] ga ko’paytirilsa:
[ CH3COOH] *[ NH4OH]* [H+]*[OH-] [H+]*[OH-]
Kg=-------------------------------------------------= ------------------
[ CH3COO -]*[ NH4+] [H+]*[OH-] Kkis*Kasos
[H+]*[OH-] Kw
Kg=------------------= ------------
Kkis*Kasos Kkis*Kasos
Kw
Kg=-------------------
Kkis*Kasos
Bu tenglamaga ko’ra kislota va asosnong dissotsilanish konstantasi qancha kichik bo’lsa uning gidrolizlanish konstantasi shuncha yuqori bo’ladi.
Gidrolizlanish darajasi
Kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo’lgan tuzlarnong gidrolizini ko’raylik.
CH3COONa +H2O = CH3COOH + NaOH
CH3COO- + +H2O = CH3COOH + OH-
( 1-b)*C bC bC
[ CH3COOH] [OH-] bCbC b2C
Kg=-----------------------------= --------------=----------
[CH3COO-] ( 1-b)*C ( 1-b)
b2C Kg
Kg=--------------; 1 - b = 1 Kg= b2C ; b2=--------
( 1-b) C
Demak, gidroliz darajasi kuchli asos va kuchsiz kislotadan hosil bo’lgan tuzning konsentrasiyasi qancha kichik bo’lsa gidroliz darajasi yuqori bo’ladi.
NH4Cl+H2O= NH4OH + HCl
NH4+ +H2O = NH4OH + H+
(1- b)C bC bC
[NH4OH] *[ H+] bC bC b2C2 b2C
Kg= ------------------- = ---------------= -------------= --------------
[NH4+] (1- b)C (1- b)C (1- b)
b2C Kg
Kg=------------------; (1- b) =1 ; b2C =Kg ; b2=-----
(1- b) C
Kuchsiz asos bilan kuchli kislotadan iborat bo’lgan tuzlar uchun gidroliz darajasi tuzning konsentrasiyasiga teskari bog’langan. Eritma qancha suyultirilgan bo’lsa gidroliz shuncha tez boradi.
Agar asetat ammoniyning gidrolizlanishi hisobga olinsa , CH3COONH4
Bu modda ham anion va ham kation bo’yicha gidrolizga uchraydi:
CH3COONH4 + H2O = CH3COOH + NH4OH
CH3COO- + NH4+ + H2O = CH3COOH + NH4OH
b C bC (1- b)*C (1- b )*C
Kw (1- b)*C* (1- b )*C ( 1-b)2
Kg= -----------= --------------------------= -------
Kas*Kkis b C* bC b2
( 1-b)2 ( 1-b)2 Kw
Kg= -----------; ----------= ---------
b2 b2 Kas*Kkis
Demak, gidroliz darajasi kuchsiz asos va kuchsiz kislota uchun eritma konsentrasiyasiga bog’liq emas.
Gidroliz jarayoni farmasiyada katta ahamiyatga ega. Ko’pgina dori moddalari eritmada tayyorlanadi.Masalan. yiringli yaralarni tuzatish uchun Pb(NO3)2 ishlatiladi. Bu tuz gidrolizlanishi tufayli PbOHNO3 hosil bo’lib asosiy ta’sir etuvchi modda ana shu hisoblanadi.