Definición de Hidrólisis

Se entiende por hidrólisis a toda reacción del agua con una sustancia que produzca un desplazamiento del equilibrio de ionización del agua.

Candela Rocío Barbisan | Dic. 2021
Ingeniera Química

El fenómeno sucede, por ejemplo, cuando se disuelve una sal en agua, donde la sal, que es un electrolito, se ioniza por completo y, al reaccionar con el agua, pueden formar oxhidrilos o hidronios. A partir de la disociación de la sal, se puede modificar el pH de una disolución sabiendo que, cuanto mayor sea el carácter ácido o básico del compuesto, menor será el efecto hidrólisis.

Ácidos fuertes y débiles

Consideremos un ejemplo típico como el HCl, es un ácido fuerte que al ionizarse se comporta de la siguiente manera:

Para estudiar el efecto de hidrólisis nos centramos en la base conjugada: Cl-(ac), este anión es una base conjugada débil, es decir, tiene una tendencia débil a tomar un protón del agua para formar un hidróxido. Mientras que, si pensamos en un ácido débil, por ejemplo:

Su base conjugada C2H3O2-(ac) tendrá un carácter básico fuerte, esto conducirá a la formación de hidróxido:

Este equilibrio está desplazado hacia el sentido directo de la reacción, hacia la derecha y, como consecuencia, este anión tiene alta capacidad de influir en el pH a través de la producción de oxhidrilos. Mientras que en el caso del Cl-, no hay influencia en el pH de la disolución.

Si la base conjugada, el anión, es una especie capaz de captar protones del agua, entonces el pH de la disolución aumenta por la formación de OH-.

Bases fuertes y débiles

Veamos ahora el caso de bases fuertes o débiles que se ionizan parcial o completamente en agua y pueden influir o no en el pH de la disolución.

Si tomamos el Na+(ac), un catión pequeño, un ácido débil, no influirá en el pH de una disolución, pues no es capaz de donar protones al agua. En tanto que:

El catión NH4+(ac) es un ácido fuerte, que proviene de una base débil (el amoníaco). Por lo tanto, tiene capacidad de donar un protón al agua (hidrolizar) de la siguiente manera:

Esto explica por qué la disolución de amonio en agua disminuye el pH, dada la formación de hidronios. En este caso, el desplazamiento del equilibrio se da hacia la derecha.

Disolución de sales

Así como vimos el efecto por separado de cationes y aniones, cuando se disuelven sales en agua se combinan ambos efectos y, dependiendo de la capacidad relativa de los iones para reaccionar con agua preponderará la formación de oxhidrilos por sobre hidronios o a la inversa.

Para comprenderlo mejor trabajaremos con algunos casos:

- Si disolvemos sal de mesa en agua, en solución tendremos cationes Na+ y aniones Cl-. Ambas especies tienen poca capacidad de reaccionar con el agua, por lo tanto, ninguno de los dos será capaz de modificar el pH del agua base. Es de esperar entonces que el pH sea 7. En este caso, se disuelve un catión conjugado de base fuerte, será un ácido débil que no influye en el pH. Y el anión conjugado de ácido fuerte, una base débil, tampoco modifica el pH.

- En cambio, si se disuelve una sal cuyo catión conjugado de base débil, es un ácido fuerte. Mientras que, si el anión es conjugado de un ácido fuerte, será una base débil incapaz de reaccionar con el agua. Quien predominará será la reacción del ácido conjugado fuerte con el agua donando protones y disminuyendo el pH.

- A la inversa ocurre si el catión es conjugado de base fuerte (ácido débil) y el anión conjugado de ácido débil (base fuerte). Quién predominará será la reacción de la base fuerte con el agua, aumentando la producción de OH- y aumentando, consecuentemente, el pH.

- Por último, se puede dar el caso en donde anión y catión son bases y ácidos fuertes que pueden influenciar en el pH. En ese caso, se debe observar qué reacción predomina por sobre la otra, si la formación de OH- o la de H3O+. Para ello, debemos recurrir a las constantes de acidez y basicidad: si la constante de acidez es mayor que la de basicidad, el pH será menor a 7. A la inversa, si predomina la constante de basicidad por sobre la de acidez, el pH será mayor 7. En definitiva, cuando ambas constantes son iguales, el pH=7 y es similar al primer caso estudiado.

 
 
 
 
Por: Candela Rocío Barbisan. Ingeniera Química por la UNMdP, Argentina, trabaja en la gestión de activos e integridad a diversas industrias, principalmente Oil & Gas. Certificada en API 580, Risk Based Inspection, por el American Petroleum Institute. Profesora en la Facultad de Ingeniería en la UNMdP, en las cátedras de Química General I, Laboratorio de Operaciones Unitarias (4º año, Ing. Química) y Laboratorio de Reactores y Control (5º año, Ing. Química).
Trabajo publicado en: Dic., 2021.
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Barbisan, C. R. (diciembre, 2021). Definición de Hidrólisis. Definición ABC. Desde https://www.definicionabc.com/ciencia/hidrolisis.php
 
 
 
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