Гидролиз солей. Ионное произведение воды. Водородный показатель (pH) раствора
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) K3PO4 2) H2SO4 3) Pb(NO3)2 4) KClO3.
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация веществ во всех растворах (моль/л) одинаковая.
Правильный ответ
2341
Решение
Здесь всё решается по составу вещества: смотрим, чем оно является — кислотой, солью сильного основания и сильной кислоты, или солью, дающей гидролиз.
K3PO4 — соль сильного основания KOH и слабой кислоты H3PO4, поэтому идёт гидролиз по аниону: PO43−+H2O⇄HPO42−+OH−. Накапливаются гидроксид-ионы, среда щелочная, pH самый большой.
H2SO4 — сильная двухосновная кислота, полностью распадается на ионы: H2SO4→2H++SO42−. При равной концентрации она даёт больше всего ионов H+, среда сильнокислотная, pH самый маленький.
Pb(NO3)2 — соль слабого основания Pb(OH)2 и сильной кислоты HNO3, гидролиз по катиону: Pb2++H2O⇄PbOH++H+. Среда кислотная, но гидролиз обратим и идёт лишь частично, поэтому ионов H+ заметно меньше, чем в растворе серной кислоты.
KClO3 — соль сильного основания KOH и сильной кислоты HClO3, гидролизу не подвергается: KClO3+H2O= продукты гидролиза. Среда нейтральная, pH≈7.
Теперь выстраиваем растворы по возрастанию pH: сначала самая кислая среда — серная кислота (2), затем слабокислая за счёт гидролиза по катиону — нитрат свинца (3), потом нейтральная — хлорат калия (4), и в конце щелочная за счёт гидролиза по аниону — фосфат калия (1).