यह समझने के लिए कि उनके जलीय घोल में लवणों का जल-अपघटन कैसे होता है, हम पहले इस प्रक्रिया की परिभाषा देते हैं।
हाइड्रोलिसिस की परिभाषा और विशेषताएं
इस प्रक्रिया में नमक आयनों के साथ जल आयनों की रासायनिक क्रिया शामिल होती है, परिणामस्वरूप एक कमजोर क्षार (या अम्ल) बनता है, और माध्यम की प्रतिक्रिया बदल जाती है। किसी भी नमक को आधार और एसिड के रासायनिक प्रतिक्रिया उत्पाद के रूप में दर्शाया जा सकता है। उनकी ताकत के आधार पर, प्रक्रिया के दौरान कई विकल्प हैं।
हाइड्रोलिसिस के प्रकार
रसायन विज्ञान में नमक और पानी के धनायनों के बीच तीन प्रकार की प्रतिक्रियाओं पर विचार किया जाता है। प्रत्येक प्रक्रिया माध्यम के पीएच में परिवर्तन के साथ की जाती है, इसलिए पीएच मान निर्धारित करने के लिए विभिन्न प्रकार के संकेतकों का उपयोग करने की उम्मीद की जाती है। उदाहरण के लिए, बैंगनी लिटमस एक अम्लीय प्रतिक्रिया के लिए प्रयोग किया जाता है, फिनोलफथेलिन एक क्षारीय प्रतिक्रिया के लिए उपयुक्त है। आइए हम प्रत्येक हाइड्रोलिसिस संस्करण की विशेषताओं का अधिक विस्तार से विश्लेषण करें। घुलनशीलता तालिका से मजबूत और कमजोर आधार निर्धारित किए जा सकते हैं, और एसिड की ताकत तालिका से निर्धारित की जा सकती है।
धनायन हाइड्रोलिसिस
ऐसे नमक के उदाहरण के रूप में, फेरिक क्लोराइड (2) पर विचार करें।आयरन (2) हाइड्रॉक्साइड एक कमजोर आधार है, जबकि हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक मजबूत आधार है। पानी (हाइड्रोलिसिस) के साथ बातचीत की प्रक्रिया में, एक मूल नमक (लौह हाइड्रोक्सोक्लोराइड 2) का निर्माण होता है, और हाइड्रोक्लोरिक एसिड भी बनता है। घोल में एक अम्लीय वातावरण दिखाई देता है, इसे नीले लिटमस (7 से कम पीएच) का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है। इस मामले में, हाइड्रोलिसिस स्वयं धनायन के माध्यम से आगे बढ़ता है, क्योंकि एक कमजोर आधार का उपयोग किया जाता है।
चलो वर्णित मामले के लिए हाइड्रोलिसिस का एक और उदाहरण देते हैं। मैग्नीशियम क्लोराइड नमक पर विचार करें। मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड एक कमजोर आधार है, जबकि हाइड्रोक्लोरिक एसिड एक मजबूत आधार है। पानी के अणुओं के साथ बातचीत की प्रक्रिया में, मैग्नीशियम क्लोराइड एक मूल नमक (हाइड्रॉक्सोक्लोराइड) में बदल जाता है। मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड, जिसका सामान्य सूत्र M(OH)2 है, पानी में विरल रूप से घुलनशील है, लेकिन मजबूत हाइड्रोक्लोरिक एसिड घोल को एक अम्लीय वातावरण देता है।
आयन हाइड्रोलिसिस
अगला हाइड्रोलिसिस विकल्प नमक के लिए विशिष्ट है, जो एक मजबूत आधार (क्षार) और एक कमजोर एसिड द्वारा बनता है। इस मामले के लिए एक उदाहरण के रूप में, सोडियम कार्बोनेट पर विचार करें।
इस नमक में एक मजबूत सोडियम बेस और एक कमजोर कार्बोनिक एसिड होता है। पानी के अणुओं के साथ बातचीत एक अम्लीय नमक के निर्माण के साथ होती है - सोडियम बाइकार्बोनेट, यानी आयनों का हाइड्रोलिसिस होता है। इसके अलावा घोल में सोडियम हाइड्रॉक्साइड बनता है, जो घोल को क्षारीय बनाता है।
इस मामले के लिए एक और उदाहरण देते हैं। पोटेशियम सल्फाइट एक नमक है जो एक मजबूत आधार द्वारा बनता है - कास्टिक पोटेशियम, साथ ही एक कमजोरसल्फ्यूरिक एसिड। पानी के साथ बातचीत की प्रक्रिया में (हाइड्रोलिसिस के दौरान), पोटेशियम हाइड्रोसल्फाइट (अम्लीय नमक) और पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड (क्षार) का निर्माण होता है। घोल में वातावरण क्षारीय होगा, इसकी पुष्टि आप फिनोलफथेलिन से कर सकते हैं।
कुल हाइड्रोलिसिस
दुर्बल अम्ल और दुर्बल क्षार के लवण का पूर्ण जल-अपघटन होता है। आइए यह जानने की कोशिश करें कि इसकी ख़ासियत क्या है, और इस रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप कौन से उत्पाद बनेंगे।
आइए एक उदाहरण के रूप में एल्यूमीनियम सल्फाइड का उपयोग करके एक कमजोर आधार और एक कमजोर एसिड के हाइड्रोलिसिस का विश्लेषण करें। यह नमक एल्युमिनियम हाइड्रॉक्साइड से बनता है, जो एक कमजोर क्षार है, साथ ही एक कमजोर हाइड्रोसल्फ्यूरिक एसिड भी है। पानी के साथ बातचीत करते समय, पूर्ण हाइड्रोलिसिस मनाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गैसीय हाइड्रोजन सल्फाइड बनता है, साथ ही एक अवक्षेप के रूप में एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड भी होता है। इस तरह की बातचीत धनायन और ऋणायन दोनों में होती है, इसलिए इस हाइड्रोलिसिस विकल्प को पूर्ण माना जाता है।
इसके अलावा, मैग्नीशियम सल्फाइड को पानी के साथ इस प्रकार के नमक की बातचीत के उदाहरण के रूप में उद्धृत किया जा सकता है। इस नमक में मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड होता है, इसका सूत्र Mg (OH) 2 है। यह एक कमजोर आधार है, पानी में अघुलनशील है। इसके अलावा, मैग्नीशियम सल्फाइड के अंदर हाइड्रोसल्फाइड एसिड होता है, जो कमजोर होता है। पानी के साथ बातचीत करते समय, पूर्ण हाइड्रोलिसिस होता है (धनायन और आयनों के अनुसार), जिसके परिणामस्वरूप मैग्नीशियम हाइड्रॉक्साइड एक अवक्षेप के रूप में बनता है, और हाइड्रोजन सल्फाइड भी गैस के रूप में निकलता है।
अगर हम नमक के हाइड्रोलिसिस पर विचार करें, जो एक मजबूत एसिड और एक मजबूत द्वारा बनता हैआधार पर, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि यह रिसाव नहीं करता है। सोडियम क्लोराइड, पोटैशियम नाइट्रेट जैसे लवणों के विलयन में माध्यम उदासीन रहता है।
निष्कर्ष
मजबूत और कमजोर क्षार, अम्ल जो लवण बनाते हैं, हाइड्रोलिसिस के परिणाम को प्रभावित करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप समाधान में माध्यम की प्रतिक्रिया होती है। इसी तरह की प्रक्रियाएं प्रकृति में व्यापक हैं।
पृथ्वी की पपड़ी के रासायनिक परिवर्तन में हाइड्रोलिसिस का विशेष महत्व है। इसमें धातु सल्फाइड होते हैं, जो पानी में कम घुलनशील होते हैं। जैसे ही वे हाइड्रोलाइज करते हैं, हाइड्रोजन सल्फाइड बनता है, जो ज्वालामुखीय गतिविधि की प्रक्रिया में पृथ्वी की सतह पर रिलीज होता है।
हाइड्रॉक्साइड के संक्रमण में सिलिकेट चट्टानें चट्टानों के क्रमिक विनाश का कारण बनती हैं। उदाहरण के लिए, मैलाकाइट जैसा खनिज कॉपर कार्बोनेट के हाइड्रोलिसिस का उत्पाद है।
महासागरों में जल-अपघटन की गहन प्रक्रिया भी होती है। मैग्नीशियम और कैल्शियम बाइकार्बोनेट, जो पानी द्वारा किए जाते हैं, में थोड़ा क्षारीय वातावरण होता है। ऐसी परिस्थितियों में, समुद्री पौधों में प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया अच्छी तरह से आगे बढ़ती है, समुद्री जीवों का विकास अधिक तीव्रता से होता है।
तेल में पानी की अशुद्धियाँ और कैल्शियम और मैग्नीशियम के लवण होते हैं। तेल गर्म करने की प्रक्रिया में, वे जल वाष्प के साथ परस्पर क्रिया करते हैं। हाइड्रोलिसिस के दौरान, हाइड्रोजन क्लोराइड बनता है, जिसके धातु के साथ संपर्क के कारण उपकरण नष्ट हो जाते हैं।
