化學(xué)反應(yīng)中的多面手——“水”

 高中階段學(xué)習(xí)的絕大多數(shù)反應(yīng)進(jìn)行的環(huán)境是水溶液環(huán)境。在反應(yīng)的過程中，水的角色是什么呢？如何分析水的去向呢？在書寫方程式的時(shí)候到底水寫不寫入方程式呢？         

水是極弱的電解質(zhì)，水環(huán)境體系中存在著水的自偶電離H₂O +H₂OH₃O⁺+OH^-，在水環(huán)境中存在H₂O、H₃O⁺、OH^-，往往將H₃O⁺簡寫成H⁺。由于水的電離程度非常的小，所以H⁺、OH^-離子非常的少。再者，水中的H、O元素的化合價(jià)分別是“+1”、“-2”，都是對(duì)應(yīng)元素的穩(wěn)定價(jià)態(tài)。所以水的性質(zhì)相對(duì)與其他物質(zhì)而言要穩(wěn)定的多，參加的反應(yīng)也就少得多?，F(xiàn)將“水解反應(yīng)中的水”總結(jié)如下。

一、常規(guī)鹽類的水解。常規(guī)的鹽類水解，指的就是選修四教材上所提及的鹽類的水解。鹽類水解的實(shí)質(zhì)是鹽電離出來的“弱堿陽離子”或“弱酸陰離子”消耗了水電離出的OH^-或H⁺，而促進(jìn)了水的電離。鹽類的水解根據(jù)“弱離子”的種類數(shù)分成單水解和雙水解，往往雙水解的程度要大于單水解。鹽類水解程度普遍較弱，且都是吸熱反應(yīng)。產(chǎn)物很好書寫，直接根據(jù)“異種電荷相互吸引”的原則，就可以迅速的書寫產(chǎn)物了。特別注意的就是水提供的帶點(diǎn)粒子只有OH^-和H⁺。鹽類水解的產(chǎn)物一般是酸和堿，但多元弱酸的正鹽水解往往只考慮第一步，產(chǎn)物為酸式酸鹽和堿。按理說水解反應(yīng)水必須參與，但是有些鹽類的水解方程式中卻并未出現(xiàn)水。比如氯化鐵溶液和碳酸氫鈉的徹底雙水解，因?yàn)榉磻?yīng)物中的水和產(chǎn)物中的水剛好抵消。

二、特殊化合物的水解。特殊的化合物沒有固定的稱謂，有些是非電解質(zhì)，有些是強(qiáng)電解質(zhì)。常見的有“過氧化鈉”、“電石”、“氮化鎂”、“鹵素互化物”、“四氯化硅”、“三氯化氮”“氫化鈉”等。在這類反應(yīng)中，水的角色和鹽類水解中水的角色是一樣的。解決這類水解有三個(gè)關(guān)鍵，第一是正確標(biāo)注化合價(jià)；第二是清楚特殊化合物的原子團(tuán)；第三考慮產(chǎn)物是否有分解或氧化還原的后續(xù)反應(yīng)。比如“Na₂O₂”和H₂O反應(yīng)的過程，其實(shí)是先成“NaOH和“H₂O₂”，該反應(yīng)是劇烈的放熱反應(yīng)，升高的溫度促進(jìn)了H₂O₂分解。由于這類物質(zhì)內(nèi)能很高，所以水解極容易進(jìn)行。

通過對(duì)各類反應(yīng)中水的透徹分析，能夠更高效地掌握各類方程式的書寫。通過對(duì)反應(yīng)中水的角色分析，可以得到一個(gè)重要的結(jié)論：那就是物質(zhì)的性質(zhì)往往有很多，到底體現(xiàn)哪種性質(zhì)，不僅和自身的結(jié)構(gòu)有關(guān)，還要取決于所處的環(huán)境。環(huán)境不同，同一種物質(zhì)體現(xiàn)的性質(zhì)也就不同。所以分析水的角色之前，請(qǐng)先分析環(huán)境中的對(duì)象想要體現(xiàn)的角色。可以說，明白了反應(yīng)中水的角色，就知道了無機(jī)化學(xué)反應(yīng)的奧秘所在。希望化學(xué)中的多面手——“水”能讓你成為化學(xué)中的“多能手”。

撰文：何逃利 楊佳順

圖片：無

審核：丁勁松

上傳：楊佳順