انواع هیدرولیز

هیدرولیز نمک

همان طور که می دانید، نمک ها بر اثر واکنش میان اسید و باز به وجود می آیند. به عبارت دیگر، نمک محصول واکنش خنثی شدن یک اسید به وسیله یک باز می باشد. به نمکی که محلولش در آب از لحاظ اسیدی و بازی خنثی باشد، نمک خنثی می گویند. بدین صورت نمکی که از واکنش اسید قوی با باز قوی تشکیل شده باشد و بر اثر هیدرولیز در آب بتواند همان اسید و باز قوی را (با ظرفیت برابر) تولید کند، پس محلولش در آب نیز خنثی خواهد بود. اما توجه داشته باشید که نمک حاصل از واکنش خنثی شدن، همیشه خنثی نخواهد بود.

کاتیون مربوط به باز های قوی (یعنی کاتیون های فلزات گروه 1 و 2 جدول تناوبی به استثنای +Be2 و +Mg2 هیدرولیز نمی شوند. زیرا این کاتیون ها تمایلی جهت جذب یون -OH(aq) ندارند. در حالی که، کاتیون های مربوط به باز های ضعیف تمایل به جذب یون -OH(aq) دارند، پس آبکافت می شوند. حال هر چه باز مورد نظر ضعیف تر باشد، شدت هیدرولیز کاتیون نیز بیشتر خواهد بود. از طرفی، هر چه هیدرولیز کاتیون شدیدتر باشد، در نتیجه PH محلول کمتر خواهد بود و محیط اسیدی تر می شود.

به طور مشابه، آنیون مربوط به اسید های قوی (مانند -CLO3-، HSO4-، CL-، Br-، I-، CLO4 و -NO3) هیدرولیز نمی شوند. زیرا این آنیون ها تمایلی جهت جذب یون +H(aq) ندارند. در حالی که، آنیون های مربوط به اسید های ضعیف تمایل به جذب یون هیدروژن دارند، پس آبکافت می شوند. حال هر چه اسید مورد نظر ضعیف تر باشد، شدت هیدرولیز آنیون نیز بیشتر خواهد بود. از طرفی، هر چه آبکافت آنیون شدید تر باشد، در نتیجه PH محلول بیشتر خواهد بود و محیط قلیایی تر می شود.

توجه داشته باشید که اگر بار منفی آنیون یک اسید نسبت به آنیون دیگر همان اسید، بیش تر باشد، در نتیجه بهتر آبکافت خواهد شد. به عنوان مثال، شدت آبکافت آنیون های فسفات به شکل -H2PO4- < HPO42- < PO43 است. در ادامه مقاله به بررسی انحلال انواع نمک ها (نمک اسیدی، نمک بازی و یا نمک خنثی) در آب می پردازیم.

نمک اسیدی

(نمک اسید قوی و باز ضعیف مانند ترکیب NH4NO3). نمکی اسیدی به نمکی گفته می شود که از ترکیب یک اسید قوی (مثلا اسید نیتریک) با یک باز ضعیف (مثلا هیدروکسید آمونیوم) به وجود آمده باشد. در اثر حل شدن این نمک در آب، یون های +NH4 (aq) و NO3- (aq) آزاد می شوند. همانطور که مشخص است آمونیوم، کاتیون یک باز ضعیف و آنیون نیترات، آنیون یک اسید قوی می باشند.

از آنجاییکه آنیون، مربوط به یک اسید قوی است، بنابراین هیدرولیز نمی شود. در نتیجه تنها کاتیون آمونیوم آبکافت می گردد. این کاتیون، یون های هیدروکسید را از محلول جذب نموده و به صورت یک باز ضعیف در می آید. در نهایت PH محلول را پایین آورده و محیط را اسیدی می کند. بنابراین این گونه نمک ها را، نمک اسیدی می نامند.

نمک بازی

(نمک باز قوی و اسید ضعیف مانند ترکیب KF). نمکی بازی به نمکی گفته می شود که از ترکیب یک اسید ضعیف (مثلا اسید فلوئوریدریک) با یک باز قوی (مثلا هیدروکسید پتاسیم) به وجود آمده باشد. در اثر حل شدن این نمک در آب، یون های +K (aq) و F- (aq) آزاد می شوند. همانطور که مشخص است پتاسیم، کاتیون یک باز قوی و آنیون فلور، آنیون یک اسید ضعیف می باشند.

از آنجاییکه کاتیون، مربوط به یک باز قوی است، بنابراین هیدرولیز نمی شود. در نتیجه تنها آنیون فلور آبکافت می گردد. این آنیون، یون های هیدروژن را از محلول جذب نموده و به صورت یک اسید ضعیف در می آید. در نهایت PH محلول را بالا آورده و محیط را بازی می کند. بنابراین این گونه نمک ها را، نمک بازی می نامند.

نمک اسید ضعیف و باز ضعیف

(نمک اسید ضعیف و باز ضعیف مانند ترکیب CH3COONH4). این نمک از ترکیب یک اسید ضعیف (مثلا اسید استیک) با یک باز ضعیف (مثلا هیدروکسید آمونیوم) به وجود آمده است. در اثر حل شدن این نمک در آب، یون های +NH4 (aq) و CH3COO- (aq) آزاد می شوند. همانطور که مشخص است آمونیوم، کاتیون یک باز ضعیف و آنیون استات نیز آنیون یک اسید ضعیف می باشند. بنابراین هر دو یون هیدرولیز می شوند. توجه داشته باشید که PH محلول، بستگی به ثابت تفکیک اسید و باز دارد. در مثال ذکر شده، محلول خنثی می باشد، زیرا محصولات ظرفیت ها و ثابت تفکیک یونی یکسانی دارند.

نمک خنثی

(نمک باز قوی و اسید قوی مانند ترکیب NaCL). نمکی خنثی به نمکی گفته می شود که از ترکیب یک اسید قوی (مثلا اسید کلریدریک) با یک باز قوی (مثلا هیدروکسید سدیم) به وجود آمده باشد. در اثر حل شدن این نمک در آب، یون های +Na (aq) و CL- (aq) آزاد می شوند. همانطور که مشخص است سدیم، کاتیون یک باز قوی و آنیون کلر نیز آنیون یک اسید قوی می باشند. بنابراین هیچ یک از دو یون هیدرولیز نمی شوند. در نتیجه تغییری در PH محلول صورت نمی گیرد (PH = 7)، بنابراین این نمک خنثی خواهد بود.

هیدرولیز آمینو اسید ها

آمینو اسید ها ترکیبات دو گانه ای از گروه های کاربردی آمین و اسید کربوکسیلیک می باشند. در طی فرآیند آبکافت، بخشی از این ترکیبات که شامل قسمت اسید کربوکسیل است، یون هیدروکسیل آب را جذب می کند، در حالی که بخش آمین مولکول پروتون را جذب می نماید

هیدرولیز آمید ها

در فرآیند آبکافت یک آمید که به گروه کربوکسیلیک اسید متصل شده است، طی واکنش با آب، پروتون به وسیله مولکول های آمونیاک جذب می شود، در حالی که گروه هیدروکسیل به وسیله بخش کربوکسیلیک اسید جذب می گردد.