7. Hidroliza

8/16/2019 7. Hidroliza

1/28

AnalitičSeminaDr.sc. O


2/28

HIDROLIZA

• reakcija izmeđ iona soli i iona vo!e z stvaranje sla"e kiseline# sla"

• iako# $ormalno# nastaj %netralizacijom mno'e soli ( )o ota)anj tvore netralne vo!ene oto)ine

a* Soli nastale netralizacijom jake kiseline i jake "aze

"* Soli nastale netralizacijom sla"e kiseline i jake "aze

c* Soli nastale netralizacijom sla"e "aze i jake kiseline

!* Soli nastale netralizacijom sla"e "aze i sla"e kiseline

sol + voda kiselina + bazahidroliza

neutralizacija


3/28

a* Soli nastale netralizacijom jake kiseline i jake "aze

+ soli ne ,i!roliziraj - nema reakcije

"* Soli nastale netralizacijom sla"e kiseline i jake "aze - oto)ina je l

nastali, OH+ iona

c* Soli nastale netralizacijom sla"e "aze i jake kiseline + oto)ina je kisenastali, H/ iona

!* Soli nastale netralizacijom sla"e "aze i sla"e kiseline

tj.Ako je0 k 2 " oto)ina rea'ira kiselo3

k 4 " oto)ina rea'ira lnato i

k 5 " oto)ina je netralana.

whydr.

a

K K

K = w s

a

K cOH

K

− × =

whydr.

b

K K

K = w s

b

K cH

K

+ × =

whidrolize

baze kiseline

K K

K K =

× a

w

b

K H K

K

+ = ( 1

2 w pH pK pK= +


4/28

St)anj ,i!rolize

•

količina hidrolizirane tvari

količina tvari podložne hidrolizi stupanj hidrolize =


5/28

-5

HAc

1. zrač!na"te konstant! hidrolize i st!pan" hidrolize #$1 % otopine natri"eva acetata

K &1$'5 ( 1# )ol*+

-5

HAc

h

c,aAc & #$1 )ol*+

K & 1$'5 ( 1# )ol*+

pH$ K $ & /α

natri"ev acetat otopl"en ! vodi ! potp!nosti disocira ,"aki elektr−

-2 ,a ,a aAc H O a Ac→

-

- -

2

vodena otopina natri"eva acetata sadrži sli"ede3e ionske i )olek!lske vrste4

a i Ac ione nastale otapan"e) natri"eva acetata

H i OH ione nastale disoci"aci"o) vode ,H O H OH

nedisocirana HAc

−

7

-

- ! vodeno" otopini aAc n!žno )ora nastati neto nedisocirane kiseline "er "e

Ac ion "aka baza$ to se vidi iz vri"ednosti konstante ravnoteže za reakci"!4

- Ac H HAc7 6-5

HAc

1 1K& & &5$'1(1# )ol*+

K 1$'5(1# )ol*+


6/28

- - očito "e da Ac ion "aka baza$ tada )ože od!zeti H ion vodi ,ko"a se ponaa kao

slaba kiselina$ tako da ! vodeno" otopini aAc dolazi do reakci"e4

- -

2Ac H O HAc OH7

- s obziro) da ! 7orn"o" reakci"i nasta"e OH ion$ očito "e da vodena otopina natri"eva acetata

rea7ira l!žnato

−

- 7orn"a reakci"a naziva se reakci"o) hidrolize

- konstanta ravnoteže za t! reakci"! hidrolize dana "e izrazo)4

[ ]

[ ]2

HAc OH

K &Ac H O

−

−

s obziro) da "e koncentraci"a vode ! otopini približno konstantna ,voda se ! s)"esi na

! veliko) s!vik!$ tako da zane)arivo )ali dio )olek!la vode !lazi ! reakci"! hidroli

7orn"a relaci

−

"a )ože se pisati pre)a oblik!4


7/28

[ ] [ ]

2

HAc OHK H O

Ac

−

−

× =

[ ]h

HAc OH

K Ac

−

−

= hK konstanta hidrolize−

- n!)erička vri"ednost konstante hidrolize )ože se izrač!nati ako se 7orn"i izraz napie !

[ ] [ ] wh

HAc

HAc OH H HAc K K & H OH

K Ac H H Ac

− +

+ −

− + + −

× = × =

-16-1#

h -5

181# )ol*+K & &5$'1681# )ol*+

1$'581# )ol*+


8/28

Kako izrač!nati pH otopine soli ko"a hidrolizira/

- -

2Ac H O HAc OH7- polazi se od ravnoteže hidrolize4

ako pretpostavi)o da hidrolizo) nastane ( )ol*+ nedisocirane HAc$ tada po stehio)etri reakci"e n!žno )ora nastati i ( )ol*+ OH- iona$ a koncentraci"a Ac- iona )ora se s)an"i

,#.1 -

−

( )ol*+

2Ac H O HAc OH− −+ +7

početne konc. #$1 # # )ol*+

hidrol. nastane ( ( )ol*+! ravnoteži #$1-( ( ( )ol*+

- !vrtavan"e) tih vri"ednosti ! konstant! hidrolize dobi"e se4


9/28

[ ]

( ) ( )

2 -9 2 2 -9

h -: -:

HAc OH )ol + )ol +K &

#$1- )ol+ #$1- )ol+Ac

x x x

x x

−

−

× = =

( )

2 2 -9-1#

:

)ol +5$'16 ( 1# )ol*+&

#$1 - )ol+

x

x −

s obziro) na )al! vri"ednost Kh$ vri"ede aproksi)aci"e4 #$1 #$1- #$1

pa se 7orn"i izraz red!cira na4

x x− ≈5

( )

2 2 -9 2 2 -9-1#

: :

)ol + )ol +5$'16 ( 1# )ol*+ &

#$1 - )ol+ #$1 )ol+

x x

x − −8

-1# 9

proizlazi4 ( & #$1 5$'16 ( 1# '$59# 1#

−

− × = ×

9

;w

OH & '$59# 1# )ol*+

K H 1$:2: 1# )ol*+

OH

pH &


10/28

- 95

-

c ,Ac $ hidroliziran )ol*+ '$59# 1# & '$59# 1#

c ,Ac $ !k!p. #$1)ol*+ #$1

xα

−−×= = = ×

- st!pan" hidrolize 4


11/28

9. Izračnajte )H vrije!nost :.:; < oto)ine =aAc.

>. Izračnati )H vrije!nost :.1 < oto)ine =H?

@l.

51.< 1# *a K mol L

−= ×

169

5

1# #.#55.2 1# *

1.< 1#

w s

a

K cOH mol L

K

−− −

−

× × = = = × ×


12/28

Hidroliza soli slabih baza i slabih kiselina (AB)

1. ret)ostavka0 ,i!roliza nije )rejaka )a vrije!i

s A B c− + = =

[ ]

s

a

c H K

HA

+ × =[ ]

s

b

c OH K

BOH

− × =

[ ]a

s

K HA H

c

+ × = [ ]b

s

K BOH OH

c

− × =

[ ] [ ]a bw

s s

K HA K BOH H OH K

c c

+ − × × = × =

[ ] [ ]

2

w

a b

s

K HA BOH

K K

c

=× [ ] [ ]

2

w s

a b

K c HA BOH

K K

×=

×


13/28

2. Pretpostavka: stupanj hidrolize za obje reakcije hidrolize je sličan, pa vrijedi

[ ] [ ] HA BOH =

[ ]2

2 w s

a b

K c HA

K K

×=

×

[ ] s

a

c H HA

K

+ × =

[ ]a

s

K HA H

c

+ × =

22 2

2

s w s

a a b

c H K c

K K K

+ × × =×

2

2 22

2 2

2

w s

a b w s a

s s a b

a

K c

K K K c K H c c K K

K

+

×

× × × = = × ×

w a

b

K K H

K

+ × =


14/28

4. Izračunajte stupanj hidrolize i pH otopine aonij ! acetata koncentracije c " #.$

koncentracijske konstante:

5

, 1.'; 1# * NH aq K mol L−= ×

:

51.'5 1# *CH COOH

K mol L−= ×

6 : 2 :, :aq NH CH COO H O NH CH COOH

+ −+ + +7

.w

hidr

a b

K K

K K =

×

165

5 5

1#:.2 1#

1.'; 1# 1.'5 1#h K

−−

− −= = ×

× × ×

[ ]

:,

:

6

:

#.1

#.1

aq NH x

CH COOH x

NH x

CH COO x

+

−

=

=

= −

= −

[ ]:, :

6 :

aq

h

NH CH COOH K

NH CH COO+ −

=

( )

( )

25

2

5

6

:.2 1##.1

:.2 1##.1

5.9 1#

x

x

x

x

x

−

−

−

× =−

× =−

= ×


15/28

( )

( )

( )

5

5

5 5

5 5

5 5

5 66

5

:$2 1##$1

:$2 1# #$1

#$1 :$2 1# :$2 1#

:$2 1# #$1 :$2 1#

1 :$2 1# #$1 :$2 1#

#$1 :$2 1# 5$959 1#5$925 1#

1$##591 :$2 1#

x

x

x x

x x

x x

x

x

−

−

− −

− −

− −

− −−

−

× =−

= × × −

= × × − × ×

+ × × = × ×

+ × = × ×

× × ×= = = ×

+ ×


16/28

ravnotežne koncentraci"e4

[ ]

6

:,

6

:

6

5.9 1# *

5.9 1# *

#.1 *

: #.1 *

aq NH mol L

CH COOH mol L

NH mol L

CH COO mol L

−

−

+

−

= ×

= ×

=

=

- za st!pan" hidrolize dobiva)o4

6:5.9 1# 5.9 1# 1## #.59=

#.1 stupanj hidrolize

−−×= = × × =

[ ] 6: 5 <

:

5.9 1#1.'5 1# ;.< 1# *

#.1a

CH COOH H K mol L

CH COO

−+ − −

−

× = = × = ×

'.#1 pH =


17/28

'. (oliki je pH #.2 ) otopine *a2- i koliki je hidrolizirao/

2

O - bikarbonatni ion - a)?iprotičan0−

2

2

2 11

: 2 : :

<

: 2 2 :

6.9; 1#

2.25 1#

a

b

HCO H O H O CO K

HCO H O H CO OH K

− + − −

− − −

+ + = ×

+ + = ×

7

7

2 2 :- bikarbonat "e "ača baza ne7o kiselina$ pa 3e vodena otopina biti l!žnatab a K K HCO

−$

2

'

2 : : 1

1

6$ 65 1#

b

H CO H HCO K

K K

+ − −+ = ×7

2 11

: : 2 6$' 1# HCO H CO K − + − −+ = ×7

2

16

1 1#b w K K K −× = =

2

16<

'

1

1#2$ 25 1#

6$ 65 1#

wb

K K

K

−−

−= = = ×

×


18/28

2

16< 6

<

1# #.2


19/28

0. (oliki je pH #.#' ) *a*/ 1#6.5 1# HCN K −= ×

2

2

NaCN H O CN

CN H O HCN OH

−

− −

+

+ +

7

7

[ ] [ ] w wh

a

HCN OH HCN K K K

K CN CN H

−

− − +

= = =

16

:1#1# #.#5 1.#5 1#6.5 1#

w s

a

K cOH K

−

− −−

× × = = = × ×

11.#2 pH =


20/28

1. Izračunajte pH i stupanj hidrolize u otopini kalijeva cijanida koncentracije #.#'

(H*"1. 3 $#$#

2

KCN CN H

CN H O HCN OH

− +

− −

+

+ +

7

7

16' 6

1#

1# #.#59.:: 1# '.; 1# *

'.; 1#

w s

a

K cOH mol L

K

−− − −

−

× × = = = × = × ×

:.#;; :.1

1#.;

pOH

pH

= ≈

=


21/28

165

1#

1#1.29 1# *

'.; 1#

wh

a

K K mol L

K

−−

−= = = ×

×

[ ]

5

#.#5

1.29 1#h

HCN x

OH x

CN x

K

−

−

−

=

= = −

= ×

[ ]h

HCN OH K

CN

−

−

=

( )

251.29 1#

#.#5

x

x

−× =−

2 5

6

#.#5 1.29 1#

'.;: 1#

x

x

−

−

= × ×

= ×

6

.

'.;: 1##.#15


22/28

5. dredite pH, konstantu i stupanj hidrolize u otopini kalijeva 6orijata koncentrac

(HH " $.11 3 $#4

HCOOK HCOO K − ++7

2

HCOO H O HCOOH OH − −+ +7

169

6

1# #.#51.9< 1# *

1.'' 1#

w s

a

K cOH mol L

K

−− −

−

× × = = = × ×

5.''


23/28

[ ]

11

#.#5

5.95 1#h

HCN x

OH x

CN x

K

−

−

−

=

=

= −

= ×

[ ]h

HCOOH OH K

HCOO

−

−

=

( )

2115.95 1#

#.#5

x

x

−× =−

2 11

9

#.#5 5.95 1#

1.9< 1#

x

x

−

−

= × ×

= ×

95 :

.

1.9< 1#:.:9 1# 1## :.:9 1# =

#.#5hidr α

−− −×= = × × = ×

B I č jt k t t ,i! li i t j ,i! li t i i t ij


24/28

B. Izračnajte konstant ,i!rolize i st)anj ,i!rolize oto)ini natrijevo' nkoncentracije :.1; molCL.

H=O95? 1:+?molCL

2 2

2 2 2

NaNO NO Na

NO H O HNO OH

− +

− −

+

+ +

7

7

16

1161# 2.5 1#6 1#

wh

a

K K K

−

−−= = = ××

[ ]2

2

11

#.15

2.5 1#h

HNO x

OH x

NO x

K

−

−

−

=

=

= −

= ×

[ ]2

2

h

HNO OH K

NO

−

−

=

( )

2112.5 1#

#.15

x

x

−× =−

2 11

9

2.5 1# #.15

1.;: 1#

x

x

−

−

= × ×

= ×

95 :

.

1.;: 1#1.2; 1# 1## 1.2; 1# =

#.15hidr α

−− −×= = × × = ×

1: I č jt H t j ,i! li i k t t ,i! li 9< t i


25/28

1:. Izračnajte )H# st)anj ,i!rolize i konstant ,i!rolize 9< oto)ine naako je

konstanta !isocijacije $enola 5 11:+1: molCL.

9 5

1#

9 5

, 2 *

, 1 1# *

c C H ONa mol L

K C H OH mol L−

=

= ×

166

1#

1 1#1 1# *

1 1#

wh

a

K K mol L

K

−−

−

×= = = ×

×

9 5 2 9 5C H O H O C H OH OH − −+ +7

[ ]9 5

9 5

h

C H OH OH K

C H O

−

−

=

( )

261 1#

2

x

x

−× =− #.#161 x =

:

.

#.#161'.#'1 1# 1## #.'#'=

2hidr α

−= = × × =

16

1#

1 1# 2#.#161 *

1 1#

w s

a

K cOH mol L

K

−−

−

× × × = = = ×

1.


26/28

Domaća za!aća


27/28

$. Izračunajte pH i konstantu hidrolize $) otopine aonij ! acetata ako su

(*H4H" $.1 3 $#' ol%&, (H7c" $.1' 3 $#

' ol%&

9. Izračnajte st)anj ,i!rolize natrij - acetata oto)ini koncentracije c=

molCL.

oncentracijska konstanta !isocijacije octene kiseline HAc5 1.E; 1:+

RjeF.>. Izračnaj st)anj ,i!rolize i )H oto)ine amonij - acetata koncentracijemolCL# ako s

koncentracijske konstante

RjeF. )H

RjeF. )H

?. O!re!ite )H# konstant i st)anj ,i!rolize oto)ini kalijeva $ormijata :.>


28/28

'. Izračunajte stupanj hidrolize i pH u otopini anilinijeva hidroklorida koncentracije #.#$ol

(80H'*H29"-.5 3 $#$#

RjeF. )H

Documents

7. Hidroliza