Гидролиз. Граф структуры

ионов соли с молекулами воды).
Причина – образование слабых электролитов.
Следствие – смещение равновесия диссоциации воды, которое сопровождается изменением кислотности среды вследствие образования избытка ионов Н+ или ОН–.

Гидролиз – процесс:
чаще всего обратимый
ступенчатый (если это возможно)
эндотермический, т. к. обратен реакции нейтрализации.
Количественно гидролиз характеризуется константой равновесия, которая называется константой гидролиза Кh (Кг), и степенью гидролиза h – отношением количества вещества подвергшихся гидролизу ионов соли к исходному количеству вещества этих ионов.

диссоциации Ka (при y > 1 используется константа последней ступени диссоциации кислоты Ka,y) и сильным основанием. Гидролиз по аниону, среда щелочная.

Варианты гидролиза:

Выражение константы гидролиза (равновесная концентрация жидкой воды [H2O] не входит в выражение)

Домножим числитель и знаменатель на [H+] и перегруппируем:

Выражение константы гидролиза (равновесная концентрация жидкой воды [H2O] не входит в выражение)

Выражение константы гидролиза (равновесная концентрация жидкой воды [H2O] не входит в выражение)

ступени гидролиз
возможен еще в несколько (y-1) ступеней, каждая из которых –
это последовательное взаимодействие образующегося на
предыдущей ступени аниона с молекулой воды:

В обычных условиях заметно протекает только 1-ая ступень (газ CO2 из раствора карбоната не выделяется). Нагреванием и разбавлением раствора иногда можно добиться реализации гидролиза по 2-ой и даже по 3-ей ступени.

pKa(HCN) = 9,31

pH = 7 + 0,5·[lg (2·0,05) + 9,31] = 11,16.

(меньше Ka), тем больше h.

2. с M раствор соли, образованной слабым основанием M(OH)x с константой диссоциации Kb (при x > 1 используется константа последней ступени диссоциации кислоты Kb,x) и сильной кислотой. Гидролиз по катиону, среда кислая.

выражение)

Домножим числитель и знаменатель на [OH–] и перегруппируем:

Соли AgNO3 и MgSO4

в несколько (x-1) ступеней, каждая из которых –
это последовательное взаимодействие образующегося на
предыдущей ступени катиона с молекулой воды:

В обычных условиях заметно протекает только 1-ая ступень (осадок Mg(OH)2 из раствора соли магния не выпадает). Нагреванием и разбавлением раствора иногда можно добиться реализации гидролиза по 2-ой и даже по 3-ей ступени.

pKb,III(Al(OH)3) = 8,98

pH = 7 – 0,5·[lg (1·0,04) + 8,98] = 3,21.

При c/Kh > 100 (h ≤ 0,05):

Чем слабее основание, образующее соль (меньше Kb), тем больше h.

диссоциации Kb (при x > 1 используется константа последней ступени диссоциации кислоты Kb,x) и слабой кислотой HyAn с константой диссоциации Ka (при y > 1 используется константа последней ступени диссоциации кислоты Ka,y). Гидролиз по катиону и аниону (обоим ионам). среда зависит от соотношения Kb и Ka.

Выражение константы гидролиза (равновесная концентрация жидкой воды [H2O] не входит в выражение)

в общем виде очень громоздкий, поэтому рассмотрим только случай p = q = 1 (при с > 10–5 моль/л):

Умножим числитель и знаменатель на [H+]·[OH–] и перегруппируем:

= 2,58; pKa,II(H2SO3S) = 1,72.

pH = 7 + 0,5·[1,72 – 2,58] = 6,57.

> 1) и сильным основанием. В растворах таких солей одновременно протекают гидролиз и диссоциация гидроанионов, поэтому среда зависит от соотношения констант равновесия этих процессов Kh и Kd.

среду и используется в медицине для предотвращения ацидозов

pH раствора кислой соли не зависит от ее концентрации!

Раствор NaH2PO4 обладает слабокислой реакцией

растет.

Смещение равновесия обратимого гидролиза

гидролиза по катиону одним из продуктов реакции является Н+, поэтому при добавлении Н+ (подкислении) равновесие смещается влево (гидролиз подавляется). При добавлении ОН– (подщелачивании) последние связывают Н+ в H2O, смещая равновесие вправо (гидролиз усиливается).
б) В случае обратимого гидролиза по аниону одним из продуктов реакции является ОН–, поэтому при добавлении ОН– (подщелачивании) равновесие смещается влево (гидролиз подавляется). При добавлении Н+ (подкислении) последние связывают ОН– в H2O, смещая равновесие вправо (гидролиз усиливается).

(по катиону, по аниону), h растет.
Добавление соли в раствор тоже смещает равновесие вправо, но
h при этом падает.

При обратимом гидролизе по обоим ионам и при гидролизе кислой соли разбавление не влияет на равновесие.

что может выпасть в осадок или выделиться в виде газа, то гидролиз будет необратимым.
Возможные случаи:

а) соли очень слабых оснований и сильных кислот –
необратимый гидролиз по катиону [это относится к разбавленным растворам солей Bi(III), Hg(II), Pd(II), Sb(III), Sn(II), Tl(III) и всех металлов(IV)]

б) соли многокислотных слабых оснований и многоосновных слабых кислот, не являющиеся нерастворимыми в воде – необратимый гидролиз по обоим ионам

получить по обменной реакции в растворе соль вышеуказанного типа (многокислотного слабого основания и слабой кислоты, не являющаяся нерастворимой в воде) – тоже необратимый гидролиз по обоим ионам. Его продукты не обязательно кислота (или продукт ее распада) и основание/амфотерный гидроксид, могут образовываться и оснóвные соли:

рН = 1,5–2,0;
каталаза крови – при рН = 7,0;
тканевые катепсины в среде, близкой к нейтральной, катализируют синтез белка, а в кислой – расщепляют его.

ферментативного гидролиза невозможно усвоение пищевых продуктов (жиры, углеводы, белки), так как всасываться в кишечнике способны только относительно небольшие молекулы.
Жиры в желудочно-кишечном тракте расщепляются водой на более мелкие фрагменты. Катионы водорода катализируют гидролиз жиров.
Усвоение полисахаридов и дисахаридов становится возможным лишь после полного их гидролиза ферментами до моносахаридов. Катионы водорода катализируют гидролиз сахарозы.
Белки гидролизуются до веществ, которые лишь потом могут усваиваться.

Образует полисахариды:
в клетках растений – крахмал, в клетках животных – гликоген.
Уравнение гидролиза сахарозы:

молекулы которых состоят из остатков
α-аминокислот, связанных в длинные цепи пептидными связями.
Конечными продуктами окисления являются СО2 и Н2О, а также мочевина, аммонийные соли, мочевая кислота, аспарагин и некоторые другие, выводимые из организма с мочой и потом.

Жиры – сложные эфиры глицерина и жирных кислот (масло растительное и животное, яйцо, говядина).

где R, R' и R" — радикалы жирных кислот, наибольшее значение из которых имеют стеариновая С17Н35СООН, пальмитиновая С15Н31СООН и олеиновая С17Н33СООН.

как за счет многостадийного процесса окисления пищи, так и за счет гидролиза некоторых сложных эфиров, амидов, пептидов и гликозидов.

АТФ – главный источник энергии для биологических процессов синтеза белка, ионного транспорта, сокращения мышц, электрической активности нервных клеток

при биологическом окислении.

АТФ во многих биохимических процессах выступает в роли «поставщика» энергии.

пищевых продуктов

Процесс гидролиза может идти:
В плазме крови
На клеточных мембранах
В цитоплазме клеток
Во внутренних органеллах, в частности в лизосомах

систем весьма большой мощности. Эти ферментные системы локализованы либо в митохондриях, либо в микросомах, либо в гиалоплазме.

новокаин.

Его гидролиз у человека эстеразами плазмы осуществляется очень быстро.

чем новокаин, и менее токсичен.
Способен понижать возбудимость и проводимость сердечной мышцы. Применяется при расстройствах сердечного ритма.

Гидролиз его в организме по сравнению с новокаином
протекает намного медленнее.

Анестезин, местный анестетик

свойства).

(дезинфицирующее средство при воспалении мочевых путей)

связь