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⽔解
⽔解
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定义
正盐⽤例
碳酸根离⼦分步⽔解[编辑本段]
定义
⽔解是⼀种化⼯单元过程，是利⽤⽔将物质分解形成新的物质的过程。
盐电离出的离⼦结合了⽔电离出的H+和OH-⽣成弱电解质分⼦的反应物质与⽔发⽣的导致物质发⽣分解的反应（不⼀定是复分解反应）(也可以说是物质是否与⽔中的氢离⼦或者是氢氧根离⼦发⽣反应)
由弱酸根或弱碱离⼦组成的盐类的⽔解有两种情况：
①弱酸根与⽔中的H+结合成弱酸，溶液呈碱性，如⼄酸钠的⽔溶液：
CH3COO- + H2O ←═→ CH3COOH + OH-
②弱碱离⼦与⽔中的OH-结合，溶液呈酸性，如氯化铵⽔溶液：
NH4+ + H2O ←═→ NH3·H2O + H+
⽣成弱酸（或碱）的酸（或碱）性愈弱，则弱酸根（或弱碱离⼦）的⽔解倾向愈强。
例如，硼酸钠的⽔解倾向强于⼄酸钠，溶液浓度相同时，前者的pH值更⼤。
弱酸弱碱盐溶液的酸碱性取决于弱酸根[1]和弱碱离⼦⽔解倾向的强弱。
例如，碳酸氢铵中弱酸根的⽔解倾向⽐弱碱离⼦强，溶液呈碱性；
氟化铵中弱碱离⼦的⽔解倾向强，溶液呈酸性；
若两者的⽔解倾向相同，则溶液呈中性，这是个别情况，如⼄酸铵。
弱酸弱碱盐的⽔解与相应强酸弱碱盐或强碱弱酸盐的⽔解相⽐，
弱酸弱碱盐的⽔解度⼤，溶液的pH更接近7（常温下）。
如0.10 mol/L的Na2CO3的⽔解度为4.2%，pH为11.6，
⽽同⼀浓度的(NH4)2CO3的⽔解度为92%，pH为9.3。
酯、多糖、蛋⽩质等与⽔作⽤⽣成较简单的物质，也是⽔解：CH3COOC2H5 + H2O ─→ CH3COOH + C2H5OH
(C6H10O5)n + nH2O ─→ nC6H12O6
某些能⽔解的盐被当作酸（如硫酸铝）或碱（如碳酸钠）来使⽤。[编辑本段]
正盐
正盐分四类：
⼀、强酸强碱盐不发⽣⽔解，因为它们电离出来的阴、阳离⼦不能破坏⽔的电离平衡，所以呈中性。
⼆、强酸弱碱盐，我们把弱碱部分叫弱阳，弱碱离⼦能把持着从⽔中电离出来的氢氧根离⼦，破坏了⽔的电离平衡，使得⽔的电离正向移动，结果溶液中的氢离⼦浓度⼤于氢氧根离⼦浓度，使⽔溶液呈酸性。
三、强碱弱酸盐，我们把弱酸部分叫弱阴，同理弱阴把持着从⽔中电离出来的氢离⼦，使得溶液中氢氧根离⼦浓度⼤于氢离⼦浓度，使溶液呈碱性。
四、弱酸弱碱盐，弱酸部分把持氢，弱碱部分把持氢氧根，⽣成两种弱电解质，再⽐较它们的电离常数Ka、Kb值的⼤⼩（⽽不是⽔解度的⼤⼩），在⼀温度下，弱电解质的电离常数（⼜叫电离平衡常数）是⼀个定值，这⼀⽐较就可得出此盐呈什么性了，谁强呈谁性，电离常数是以10为底的负对数，谁负得少谁就⼤。总之⼀句话，盐溶液中的阴、阳离⼦把持着从⽔中电离出来的氢离⼦或氢氧根离⼦能⽣成弱电解质的反应叫盐类的⽔解。还有有机物类中的⽔解，例如酯类的⽔解，是酯和⽔反应（在⽆机酸或碱的条件下）⽣成对应羧酸和醇的反应叫酯的⽔解，还有卤代烃的碱性⽔解，溴⼄烷和氢氧化钠⽔溶液反应⽣成⼄醇和溴化钠叫卤烷的⽔解，还有蛋⽩质的⽔解，最终产物为氨基酸等等。[编辑本段]
⽤例
⽔解反应
（1）含弱酸阴离⼦、弱碱阳离⼦的盐的⽔解，例如：Fe3++3H2O=Fe(OH)3+3H+，CO3 2-+H2O=HCO3-+OH-
（2）⾦属氮化物的⽔解，例如：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3
（3）⾦属硫化物的⽔解，例如：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3+3H2S
（4）⾦属碳化物的⽔解，例如：CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2
（5）⾮⾦属卤化物的⽔解，例如：PCl3+3H2O=H3PO3+3HCl
此类反应多为⽔分⼦攻击卤原⼦，但也有例外，如NCl3⽔解：NCl3+3H2O=NH3+3HClO
该反应为⽔分⼦攻击氮原⼦
取代反应（⽔解反应）(有机反应)1.卤代烃在强碱⽔溶液中⽔解，例如：CH3CH2-Cl+H-OH—△→NaOH
CH3CH2OH+HCl
2.醇钠的⽔解，例如：CH3CH2ONa+H2O=CH3CH2OH+NaOH
3.酯在酸、碱⽔溶液中⽔解，例如：CH3COOCH2CH3+H2O—△H+orOH-→CH3C OOH +CH3CH2OH
4.⼆糖、多糖的⽔解，例如淀粉的⽔解：（C6H10O5）n+nH2O→nC6H12O6(葡萄糖）
5.⼆肽、多肽的⽔解，例如H2NCH2CONHCH2COOH+H2O→2H2NCH2COOH
6.亚胺的⽔解ArCH=N-Ph—H20 H+ →ArCHO+PhNH2
注意：上述反应中“=”均为可逆符号，⽔解产物量很⼩，不必标明沉淀或⽓体。
⽔解反应
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名词解释
典型类型名词解释典型类型
聚丙烯酰胺的⽔解反应[编辑本段]
名词解释
⽔解反应⼜是取代反应。盐类⽔解反应的定义：在溶液中盐电离出的离⼦与⽔电离出的氢离⼦和氢氧根结合⽣成弱电解质的反应。⽆机物在⽔中分解通常是双分解过程，⽔分⼦也被分解，和被⽔解的物质残⽚结合形成新物质，如氯⽓在⽔中分解，⼀个氯原⼦和⼀个⽔被分解的氢原⼦结合成盐酸，⽔分⼦的另⼀个氢原⼦和氧原⼦与另⼀个氯原⼦结合成次氯酸；碳酸钠⽔解会产⽣碳酸氢钠和氢氧化钠；氯化铵⽔解会产⽣盐酸和氨⽔等。有机物的分⼦⼀般都⽐较⼤，⽔解时需要酸或碱作为催化剂，有时也⽤⽣物活性酶作为催化剂。在酸性⽔溶液中脂肪会⽔解成⽢油和脂肪酸；淀粉会⽔解成麦芽糖、葡萄糖等；蛋⽩质会⽔解成氨基酸等分⼦量⽐较⼩的物质。在碱性⽔溶液中，脂肪会分解成⽢油和固体脂肪酸盐，即肥皂，因此这种⽔解也叫作皂化反应。
⽔与另⼀化合物反应，该化合物分解为两部分，⽔中氢原⼦加到其中的⼀部分，⽽羟基加到另⼀部分，因⽽得到两种或两种以上新的化合物的反应过程。⼯业上应⽤较多的是有机物的⽔解，主要⽣产醇和酚。⽔解反应是中和或酯化反应的逆反应。⼤多数有机化合物的⽔解，仅⽤⽔是很难顺利进⾏的。根据被⽔解物的性质,⽔解剂可以⽤氢氧化钠⽔溶液、稀酸或浓酸，有时还可⽤氢氧化钾、氢氧化钙、亚硫酸氢钠等的⽔溶液。这就是所谓的加碱⽔解和加酸⽔解。⽔解可以采⽤间歇或连续式操作，前者常在釜式反应器中进⾏，后者则多⽤塔式反应器。[编辑本段]
典型类型
①卤化物的⽔解
通常⽤氢氧化钠⽔溶液作⽔解剂，反应通式如下：R—X+NaOH-─→R—OH+NaX-
Ar—X+2NaOH─→Ar—ONa+NaX+H2O式中R、Ar、X分别表⽰烷基、芳基、卤素。脂链上的卤素⼀般⽐较活泼，可在较温和的条件下⽔解，如从氯苄制苯甲醇；芳环上的卤素被邻位或对位硝基活化时，⽔解较易进⾏，如从对硝基氯苯制对硝基酚钠。
②芳磺酸盐的⽔解
通常不易进⾏，须先经碱熔，即以熔融的氢氧化钠在⾼温下与芳磺酸钠作⽤⽣成酚钠，后者可通过加酸⽔解⽣成酚。如萘－2－磺酸钠在300～340℃常压碱熔后⽔解⽽得2－萘酚。某些芳磺酸盐还需⽤氢氧化钠和氢氧化钾的混合碱作为碱熔的反应剂。芳磺酸盐较活泼时可⽤氢氧化钠⽔溶液在较低温度下进⾏碱熔。
③胺的⽔解
脂胺和芳胺⼀般不易⽔解。芳伯胺通常要先在稀硫酸中重氮化⽣成重氮盐，再加热使重氮盐⽔解。反应通式如下：Ar—NH2+NaNO2+2H2SO4
─→Ar—N+2HSO-4+NaHSO4+2H2O
Ar—N+2HSO4+H2O─→ArOH+H2SO4+N2
如从邻氨基苯甲醚制邻羟基苯甲醚(愈创⽊酚)。芳环上的氨基直接⽔解,主要⽤于制备1-萘酚衍⽣物,因它们有时不易⽤其他合成路线制得。根据芳伯胺的结构可⽤加碱⽔解、加酸⽔解或亚硫酸氢钠⽔溶液⽔解。如从1-萘胺-5-磺酸制1-萘酚-5-磺酸便是⽤亚硫酸氢钠⽔解。
④酯的⽔解
油脂经加碱⽔解可得⾼碳脂肪酸钠(肥皂)和⽢油;制脂肪酸要⽤加酸乳化⽔解。低碳烯烃与浓硫酸作⽤所得烷基硫酸酯，经加酸⽔解可得低碳醇。
⑤淀粉⽔解C12H22O11(麦芽糖)+H2O→C6H12O6
淀粉⽔解
淀粉为⾼分⼦化合物，⼀定条件下可以⽔解⽅程式：(C6H10O5)n+nH2O————nC6H1 2O6条件：稀硫酸,加热淀粉是⼀种重要的多糖，是⼀种相对分⼦量很⼤的天然⾼分⼦化合物。虽属糖类，但本⾝没有甜味，是⼀种⽩⾊粉末，不溶于冷⽔。在热⽔⾥淀粉颗粒会膨胀，有⼀部分淀粉溶解在⽔⾥，另⼀部分悬浮在⽔⾥，形成胶状淀粉糊。淀粉进⼊⼈体后，⼀部分淀粉收唾液所和淀粉酶的催化作⽤，发⽣⽔解反应，⽣成麦芽糖；余下的淀粉在⼩肠⾥胰脏分泌出的淀粉酶的作⽤下，继续进⾏⽔解，⽣成麦芽糖。麦芽糖在肠液中麦芽糖酶的催化下，⽔解为⼈体可吸收的葡萄糖，供⼈体组织的营养需要。科学探究：设计实验⽅案，实验淀粉能不能⽔
解，⽔解的条件和产物是什么？怎样判断淀粉是否⽔解了？实验⽤品：淀粉、⽔、碘溶液、2 0%的硫酸、10%氢氧化钠、2%的硫酸铜、酒精灯、试管夹、试管等。实验⽅法：1、在试管1中加⼊0.5g淀粉和4ml⽔，在试管2中加⼊0.5g淀粉和4ml 20%的硫酸溶液。分别加热试管3~4min。2、把试管2中的⼀部分溶液倒⼊试管3中，留作下⼀步实验⽤。3、向试管1和试管2中加⼊⼏滴碘溶液，观察现象。发现试管1的溶液呈蓝⾊（淀粉遇碘变成蓝⾊），试管2⽆明显现象。不同现象的原因是：淀粉在酸性条件并加热的条件下发⽣了⽔解反应。4、向试管3中滴⼊10%的钜海 泻腿芤褐械牧蛩幔 讶芤旱鞒嗜跫钚裕 ⾕芤旱腜H值约为9~1 0。5、另取⼀只试管4加⼊3ml氢氧化钠溶液，并向其中滴⼊4滴2%的硫酸铜溶液，⽴即有蓝⾊的氢氧化铜沉淀⽣成。再取试管3中的⽔解液1ml滴⼊，振荡混合均匀后，⽤酒精灯加热煮沸，溶液颜⾊常有蓝⾊——黄⾊——绿⾊（黄蓝两⾊混合）——红⾊等⼀系列变化。最终有红⾊沉淀⽣成。原因是氢氧化铜被还原⽣成红⾊难溶于⽔的氧化亚铜。实验结论：淀粉在酸的催化作⽤下，能发⽣⽔解；淀粉的⽔解过程：先⽣成分⼦量较⼩的糊精（淀粉不完全⽔解的产物），糊精继续⽔解⽣成麦芽糖，最终⽔解产物是葡萄糖。注意事项：淀粉⽔解的中间产物糊精（有分⼦量较⼤的红糊精和分⼦量较⼩的⽩糊精），对碘反应的颜⾊变化是：紫⾊—棕⾊—黄⾊，若淀粉⽔解不彻底，也会有不同的颜⾊出现。问题思考：1、试管1为什么变成了蓝⾊？试管2为什么⽆明显现象？为什么？（试管1中的淀粉未⽔解，淀粉遇碘变成蓝⾊；试管2中淀粉在酸的催化作⽤下⽔解了，所以⽆明显现象；不同现象的原因是：淀粉在酸性条件并加热的条件下发⽣了⽔解反应。）2、如何验证淀粉没有还原性？（提⽰：不能发⽣银镜反应或者不能还原氢氧化铜）3、实验延伸设计：如何验证唾液酶对淀粉⽔解的催化作⽤？（注意事项：⽤唾液作催化剂⽔解淀粉时，温度不得超过45℃，因为温度过⾼，唾液酶易失去活性，最适宜的温度是37—40℃。）某些细菌能够分泌淀粉酶（胞外酶），将淀粉⽔解为麦芽糖和葡萄糖，再被细菌吸收利⽤。淀粉被⽔解后遇碘不再变蓝⾊。（1）将装有淀粉培养基的锥形瓶置于沸⽔浴中融化，然后取出冷却⾄50℃左右，即倾⼊培养⽫中，待凝固后制成平板。（2）翻转平板使底⽫背⾯向上，⽤记号笔在其背⾯玻璃上划成两半，⼀半⽤于接种枯草芽孢杆菌作为阳性对照菌，另⼀半⽤于接种试验菌⼤肠杆菌或产⽓肠杆菌。接种时⽤接种环取少量菌在平板两边各划―+‖字。如图7-1-1。（3）将接完种的平板倒置于37℃恒温箱中，培养24h。（4）观察结果时，可打开⽫盖，滴加少量碘液于平板上，轻轻旋转，使碘液均匀铺满整个平板。如菌体周围出现⽆⾊透明圈，则说明淀粉已被⽔解。透明圈的⼤⼩，说明该菌⽔解淀粉能⼒的强弱。
