Przeczytaj

bg‑blue

Czym są sole kwasów karboksylowych?

Sole kwasów karboksylowych powstają w reakcji kwasów karboksylowych z aktywnymi metalami, tlenkami metali oraz wodorotlenkami. Warto podkreślić, że kwasy karboksylowe są słabymi kwasami, a niektóre ich sole dobrze rozpuszczają się w wodzie i w większości posiadają odczyn zasadowy. Odczyn roztworu może być konsekwencją dysocjacji elektrolitycznej lub reakcji hydrolizy.

bg‑blue

Hydroliza soli

Sole rozpuszczalne w wodzie ulegają dysocjacji elektrolitycznej. Następnie jony, pochodzące od słabych elektrolitów, ulegają hydrolizie. Konsekwencją hydrolizy jest odczyn roztworuodczyn roztworuodczyn roztworu. Hydroliza solihydroliza soliHydroliza soli to odwracalna reakcja pomiędzy jonami niektórych soli z wodą. Hydrolizie ulegają jony, które pochodzą od słabych elektrolitów.

Poniżej przedstawiono rodzaje hydrolizy.

R1UVX9Ni8vCtt

HYDROLIZA ANIONOWA Hydroliza soli mocnych zasad i słabych kwasów. Reagentem jest anion soli, pochodzący od słabego kwasu. np.: sól węglan sodu – en a 2 Ce O 3. Dysocjacja powyższej soli: en a 2 Ce O 3 strzałka w prawo nad strzałką ha dwa o dwa en a plus dodać ce o indeks dolny trzy indeks górny dwa minus Hydroliza anionowa. Pierwsze równanie: ce o indeks dolny trzy indeks górny dwa minus dodać ha dwa o strzałki w dwie strony ha ce o indeks dolny trzy indeks górny minus dodać o ha minus. Równanie drugie: ha ce o indeks dolny trzy indeks górny minus dodać ha dwa o strzałki w dwie strony ha dwa o mnożone przez ce o dwa dodać o ha minus. Sumarycznie: ce o indeks dolny trzy indeks górny dwa minus dodać dwa ha dwa o strzałki w dwie strony ha dwa o mnożone przez ce o dwa dodać dwa o ha minus. W wyniku hydrolizy anionowej powstaje cząsteczka słabego kwasu oraz jony wodorotlenkowe, które odpowiadają za zasadowy odczyn roztworu. HYDROLIZA KATIONOWA Hydroliza soli słabych zasad i mocnych kwasów. Reagentem jest kation soli, pochodzący od słabej zasady, np.: sól chlorek żelaza (II) – ef e ce el 2. Dysocjacja powyższej soli: ef e ce el dwa strzałka w prawo nad strzałką ha dwa o ef e dwa plus dodać dwa ce el minus. Hydroliza kationowa. Pierwsze równanie: ef e indeks górny dwa plus dodać dwa ha dwa o strzałki w dwie strony ef e o ha dwa razy wzięte dodać ha trzy o plus. Równanie drugie: ef e o ha plus dodać dwa ha dwa o strzałki w dwie strony ef e o ha dwa razy wzięte dodać ha trzy o plus. Sumarycznie: ef e indeks górny dwa plus dodać cztery ha da o strzałki w dwie strony ef e o ha dwa razy wzięte dodać dwa ha trzy o plus. W wyniku hydrolizy kationowej powstaje cząsteczka słabej zasady oraz jony oksoniowe, które odpowiadają za kwasowy odczyn roztworu. HYDROLIZA ANIONOWO – KATIONOWA Hydroliza soli słabych zasad i kwasów. Reagentami są: kation soli, pochodzący od słabej zasady oraz anion soli, pochodzący od słabego kwasu, np.: mrówczan amonu – Ha Ce O O eN Ha 4. Dysocjacja powyższej soli: Ha Ce O O eN Ha 4 strzałka w prawo nad strzałką ha dwa o ha ce o o minus dodać en ha indeks dolny cztery indeks górny plus. Hydroliza anionowo-kationowa. Równanie pierwsze: ha ce o o minus dodać ha dwa o strzałki w dwie strony ha ce o o ha dodać o ha minus. Równanie drugie: en ha indeks dolny cztery indeks górny plus dodać dwa ha dwa o strzałki w dwie strony en ha trzy mnożone przez ha dwa o dodać ha trzy o plus. Sumarycznie: ha ce o o minus dodać en ha indeks dolny cztery indeks górny plus dodać ha dwa o strzałki w dwie strony ha ce o o ha dodać en ha trzy mnożone przez ha dwa o. W wyniku hydrolizy anionowo-kationowej powstają cząsteczki słabego kwasu oraz słabej zasady. Przyjmuje się, że odczyn roztworu jest zbliżony do obojętnego. W rzeczywistości odczyn może być słabo-zasadowy albo słabo-kwasowy. Jest to uzależnione od wartości stałych dysocjacji zasady i kwasu.

Ze względu na to, że kwasy karboksylowe są słabymi elektrolitamielektrolitelektrolitami, ich sole mogą ulegać jedynie hydrolizie anionowejhydroliza anionowahydrolizie anionowej lub hydrolizie anionowo‑kationowejhydroliza anionowo – kationowahydrolizie anionowo‑kationowej.

Ciekawostka

R1KkjVxL7aluI1

Na zdjęciu jest kobieta trzymająca przed twarzą szminkę i lusterko. — Octan ołowiu dotychczas był stosowany w produktach przeznaczonych do pielęgnacji urody, m.in. w farbach do włosów oraz szminkach.
Źródło: www.pixabay.com, domena publiczna.

Sól kwasu octowego (etanowego) to octan (etanian) ołowiu(II), nazywany cukrem ołowianym ze względu na swój słodki smak. Kiedyś był ważnym składnikiem rzymskich win, ponieważ powstawał podczas przechowywania alkoholu w ołowianych naczyniach. Dzięki niemu wino miało słodki smak. Stosowano go również do produkcji zapraw i farb. Unia Europejska zakazała stosowania tej substancji w preparatach kosmetycznych, ponieważ jest substancją silnie toksyczną. Wykazuje działanie mutagenne i rakotwórcze. Powoduje uszkodzenia układu rozrodczego i nerwowego.

Przykłady dysocjacji i hydrolizy soli kwasów karboksylowych

Octan (etanian) sodu – ${CH}_{3} COONa$

Dysocjacja elektrolityczna

\underset{octan sodu}{{CH}_{3} COONa} \overset{H_{2} O}{\to} \underset{anion octanowy}{{CH}_{3} {COO}^{-}} + \underset{kation sodu}{{Na}^{+}}

Kation sodu pochodzi od mocnej zasady - wodorotlenku sodu, dlatego nie ulega reakcji hydrolizy. Anion octanowy pochodzi od słabego kwasu octowego (etanowego), dlatego ulega reakcji hydrolizy anionowej.

Hydroliza anionowa

\underset{anion octanowy}{{CH}_{3} {COO}^{-}} + \underset{woda}{H_{2} O} ⇄ \underset{kwas octowy}{{CH}_{3} COOH} + \underset{anion wodorotlenkowy}{{OH}^{-}}

W wyniku reakcji hydrolizy anionowej powstaje słaby kwas octowy (etanowy) oraz anion wodorotlenkowy, który odpowiada za zasadowy odczyn roztworu.

Heksadekanian (palmitynian) sodu - $C_{15} H_{31} COONa$

Dysocjacja elektrolityczna:

\underset{heksadekanian sodu}{C_{15} H_{31} COONa} \overset{H_{2} O}{\to} \underset{anion heksadekanianowy}{C_{15} H_{31} {COO}^{-}} + \underset{kation sodu}{{Na}^{+}}

Kation sodu pochodzi od mocnej zasady – wodorotlenku sodu, dlatego nie ulega reakcji hydrolizy. Anion heksadekanowy pochodzi od słabego kwasu heksadekanowego (palmitynowego), dlatego ulega reakcji hydrolizy anionowej.

Hydroliza anionowa

\underset{anion heksadekanianowy}{C_{15} H_{31} {COO}^{-}} + \underset{woda}{H_{2} O} ⇄ \underset{kwas heksadekanowy}{C_{15} H_{31} COOH} + \underset{anion wodorotlenkowy}{{OH}^{-}}

W wyniku reakcji hydrolizy anionowej powstaje słaby kwas heksadekanowy oraz anion wodorotlenkowy, który odpowiada za zasadowy odczyn roztworu.

R1SLqeuYe3YP01

Na zdjęciu przedstawiono namydlone, splecione dłonie, na których znajduje się biała piana i bańki. — Odczyn skóry człowieka jest lekko kwasowy, a pH wynosi około $5,5$ . Sole kwasów tłuszczowych, określane w chemii jako mydła, mają odczyn zasadowy. Dlatego mogą powodować suchość i podrażnienia skóry. Przy otrzymywaniu mydeł handlowych wprowadza się różne dodatki, m.in. wyciągi roślinne. Dzięki temu mydła toaletowe mają zbliżony odczyn do odczynu skóry.
Źródło: www.pixabay.com, domena publiczna.

Octan (etanian) amonu

Dycocjacja elektrolityczna

\underset{octan amonu}{{CH}_{3} {COONH}_{4}} \overset{H_{2} O}{\to} \underset{anion octanowy}{{CH}_{3} {COO}^{-}} + \underset{kation amonu}{{NH}_{4}^{+}}

Kation amonu pochodzi od słabej zasady, amoniakalnej, dlatego ulega reakcji hydrolizy kationowej. Anion octanowy pochodzi od słabego kwasu octowego (etanowego), dlatego ulega reakcji hydrolizy anionowej.

Hydroliza kationowa

\underset{kation amonu}{{NH}_{4}^{+}} + \underset{woda}{2 H_{2} O} ⇄ \underset{woda amoniakalna}{{NH}_{3} \cdot H_{2} O} + \underset{jon oksoniowy}{H_{3} O^{+}}

Hydroliza anionowa

\underset{anion octanowy}{{CH}_{3} {COO}^{-}} + \underset{woda}{H_{2} O} ⇄ \underset{kwas octowy}{{CH}_{3} COOH} + \underset{anion wodorotlenkowy}{{OH}^{-}}

Sumarycznie

\underset{anion octanowy}{{CH}_{3} {COO}^{-}} + \underset{kation amonu}{{NH}_{4}^{+}} + \underset{woda}{H_{2} O} ⇄ \underset{kwas octowy}{{CH}_{3} COOH} + \underset{woda amoniakalna}{{NH}_{3} \cdot H_{2} O}

W wyniku reakcji hydrolizy anionowo‑kationowej powstaje słaby kwas octowy (etanowy) oraz słaba zasada – woda amoniakalna. W przypadku hydrolizy anionowo‑kationowej przyjmuje się, że odczyn jest zbliżony do obojętnego. Aby rozstrzygnąć dokładnie, jaki jest odczyn omawianej soli, należy porównać wartości stałych dysocjacji.

Związek	Stała dysocjacji
${CH}_{3} COOH$	K = 1,8 · 10Indeks górny -5
${NH}_{3} \cdot H_{2} O$	K = 1,8 · 10Indeks górny -5

Porównując wartości stałych dysocjacji, możemy stwierdzić, że odczyn roztworu soli octanu (etanianu) amonu jest obojętny.

bg‑blue

Podsumowanie

Sól	mocnej zasady	słabej zasady
mocnego kwasu	brak hydrolizy odczyn obojętny	hydroliza kationowa odczyn kwasowy
słabego kwasu	hydroliza anionowa odczyn zasadowy	hydroliza anionowo – kationowa odczyn zbliżony do obojętnego

Słownik

odczyn roztworu

cecha roztworu określająca zależności między stężeniem jonów oksoniowych ( $H_{3} O^{+}$ ) i jonów hydroksylowych ( ${OH}^{-}$ ). Odczyn roztworu może być:

kwasowy, gdy: stężenie jonów oksoniowych [ $H_{3} O^{+}$ ] > stężenie anionów wodorotlenkowych [ ${OH}^{-}$ ]
zasadowy, gdy: stężenie jonów oksoniowych [ $H_{3} O^{+}$ ] < stężenie anionów wodorotlenkowych [ ${OH}^{-}$ ]
obojętny, gdy: stężenie jonów oksoniowych [ $H_{3} O^{+}$ ] = stężenie anionów wodorotlenowych [ ${OH}^{-}$ ]

hydroliza soli

odwracalna reakcja jonów niektórych soli (pochodzących od słabych zasad i kwasów) z wodą

hydroliza anionowa

odwracalna reakcja anionów niektórych soli (pochodzących od słabych kwasów) z wodą; w wyniku hydrolizy anionowej powstaje cząsteczka słabego kwasu oraz anion wodorotlenkowy ( ${OH}^{-}$ )

hydroliza kationowa

odwracalna reakcja kationów niektórych soli (pochodzących od słabych zasad) z wodą; w wyniku hydrolizy kationowej powstaje cząsteczka słabej zasady oraz jon oksoniowy ( $H_{3} O^{+}$ )

hydroliza anionowo – kationowa

odwracalna reakcja zarówno kationów, jak i anionów niektórych soli (pochodzących od słabych zasad i kwasów) z wodą; w wyniku hydrolizy anionowo‑kationowej powstaje cząsteczka słabej zasady i cząsteczka słabego kwasu; odczyn roztworu takiej soli jest zbliżony do obojętnego

elektrolit

(gr. ḗlektron „bursztyn”, lytós „rozpuszczalny”) substancja, która ulega dysocjacji elektrolitycznej; jest zdolna do przewodzenia prądu elektrycznego; słaby elektrolit – substancja, która w niewielkim stopniu dysocjuje, np. kwas etanowy ${CH}_{3} COOH$ ; działanie mutagenne – polegające na wywołaniu mutacji (zmian) w materiale genetycznym w organizmach żywych przez czynniki mutagenne

Bibliografia

Bobrański B., Chemia organiczna, Warszawa 1992.

Buczek I., Chrzanowski M, Dymara J., Persona A., Kowalik E., Kuśmierczyk K., Odrowąż E., Sobczak M., Sygniewicz J., Chemia. Rozszerzenie. Repetytorium matura, Warszawa 2014.

Czerwiński A., Czerwińska A., Jelińska- Kazimierczuk M., Kuśmierczyk K., Chemia 2. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego, liceum profilowanego, technikum, Warszawa 2003.

Danikiewicz W., Chemia. Związki organiczne. Podręcznik do liceów i techników. Zakres rozszerzony, Warszawa 2016.

Lautenschläger K. H., Schröter W., Wanninger A., Nowoczesne kompendium chemii, Warszawa 2007.

Litwin M., Styka – Wlazło Sz., Szymońska J., To jest chemia 2. Chemia organiczna. Podręcznik dla liceum ogólnokształcącego i technikum. Zakres rozszerzony, Warszawa 2016.

McMurry J., Chemia organiczna 4, Warszawa 2004.

McMurry J., Chemia organiczna 3, Warszawa 2003.

Pazdro K. M., Rola – Noworyta A., Chemia. Repetytorium dla przyszłych maturzystów i studentów, Warszawa 2017.

Sikorski A., Chemia. Podręcznik dla szkół ponadgimnazjalnych. Zakres podstawowy, Gdynia 2015.

Wprowadzenie

Animacja

Czym są sole kwasów karboksylowych?

Hydroliza soli

Przykłady dysocjacji i hydrolizy soli kwasów karboksylowych

Octan (etanian) sodu – ${CH}_{3} COONa$

Heksadekanian (palmitynian) sodu - $C_{15} H_{31} COONa$

Octan (etanian) amonu

Podsumowanie

Słownik

Bibliografia

Wprowadzenie

Animacja

Przeczytaj

Czym są sole kwasów karboksylowych?

Hydroliza soli

Przykłady dysocjacji i hydrolizy soli kwasów karboksylowych

Octan (etanian) sodu – CH 3 COONa

Heksadekanian (palmitynian) sodu - C 15 H 31 COONa

Octan (etanian) amonu

Podsumowanie

Słownik

Bibliografia

Octan (etanian) sodu – ${CH}_{3} COONa$

Heksadekanian (palmitynian) sodu - $C_{15} H_{31} COONa$