Гидролиз солей. Ионное произведение воды. Водородный показатель (pH) раствора
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) FeCl3
2) NaNO2
3) Ca(NO3)2
4) HBr
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая. (Для выполнения задания 21 используйте справочные данные со стр. 24.)
Правильный ответ
4132
Решение
Здесь всё решает то, какой ион в растворе «командует» средой: сильные электролиты сразу дают избыток H+ или OH−, а соли меняют среду только за счёт гидролиза, поэтому их отклонение от нейтрального pH заметно слабее.
4) HBr — сильная одноосновная кислота, диссоциирует практически полностью: HBr→H++Br−. Концентрация H+ максимальная из всего перечня, значит среда сильнокислая и pH самый низкий.
1) FeCl3 — соль слабого основания Fe(OH)3 и сильной кислоты HCl, то есть гидролиз по катиону: Fe3++H2O⇄FeOH2++H+. Ионы H+ накапливаются, но гидролиз обратим и идёт лишь частично, поэтому среда кислая, однако pH выше, чем у сильной кислоты той же концентрации.
3) Ca(NO3)2 — соль сильного основания Ca(OH)2 и сильной кислоты HNO3, гидролизу не подвергается: Ca2++H2O=CaOH++H+. Ни H+, ни OH− в избытке нет — среда нейтральная, pH ≈7.
2) NaNO2 — соль сильного основания NaOH и слабой кислоты HNO2, гидролиз по аниону: NO2−+H2O⇄HNO2+OH−. Появляется избыток OH−, среда щелочная, pH самый высокий.
Выстраиваем вещества от самой кислой среды к самой щелочной — так pH и растёт: сильная кислота, затем кислая соль по гидролизу, затем нейтральный раствор, затем щелочной.