Уроки по неорганической химии для подготовки к ЕГЭ

Задание 21

В данном задании необходимо написать номера веществ в порядке уменьшения или возрастания значения pH их водных растворов.

 

pH (или водородный показатель) - это характеристика кислотности водных растворов.

Если среда кислая, то pH < 7, если нейтральная, то pH = 7,  и если щелочная, то pH > 7.

В задании могут встретиться следующие соединения:

1. Сильные кислоты, pH < 7

2. Слабые кислоты, pH < 7

3. Соли (pH зависит от соли, см. таблицу ниже)

4. Щелочи, pH > 7.

 

Более подробно рассмотрим соли:

Соль образована...	Среда
1. сильная кислота + сильное основание пример: NaCl	нейтральная
2. сильная кислота + слабое основание пример: CuSO4	кислая благодаря гидролизу по катиону в растворе накапливаются ионы H+: Cu2+ + H2O ⇔CuOH+ + H+
3. слабая кислота + сильное основание пример: Na2S	щелочная благодаря гидролизу по аниону в растворе накапливаются ионы OH–: S2– +H2O ⇔HS– + OH–
4. слабая кислота + слабое основание пример: FeS	зависит от растворимости, силы кислоты и основания; в данном задании такие соли не встречаются

 

Из кислых солей могут встретиться только NaHCO₃ или KHCO₃.

Среда растворов этих двух солей является щелочной, так как они подвергаются гидролизу по аниону, в результате чего в растворе накапливаются ионы OH^–:

HCO₃^– + H₂O ⇔H₂CO₃ + OH^–.

 

Зная среду раствора каждого из соединений, можно легко расставить их номера в порядке возрастания или уменьшения значения pH.

 

Рассмотрим пример:

Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.

1) стеарат калия

2) сульфат алюминия

3) хлорат калия

4) гидроксид бария

Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов (моль/л) одинаковая.

 

Решение:

Определим среду раствора каждого из соединений:

1) C₁₇H₃₅-COOK
соль образована слабой кислотой C₁₇H₃₅-COOH и сильным основанием KOH, поэтому среда щелочная (подвергается гидролизу по аниону).

2) Al₂(SO₄)₃
соль образована сильной кислотой H2SO4 и амфотерным гидроксидом Al(OH)₃, поэтому среда кислая (пожвергается гидролизу по катиону).

3) KClO₃
соль образована сильной кислотой HClO₃ и сильным основанием KOH, поэтому среда нейтральная.

4) Ba(OH)₂
среда щелочная, так как Ba(OH)₂ является щёлочью.

 

Необходимо заметить, что среда раствора щелочи является более щелочной, чем среда раствора соли, образованной слабой кислотой и сильным основанием.  Это происходит потому, что в случае щелочи в растворе находится гораздо большее количество ионов OH^–.

Аналогично, среда раствора кислоты является более кислой, чем среда раствора соли, образованной сильной кислотой и слабым основанием.

 

В результате видим, что раствором с наименьшим значением pH является раствор Al₂(SO₄)₃, затем идёт нейтральный раствор KClO₃, раствор C₁₇H₃₅-COOK и самым щелочным является раствор щёлочи Ba(OH)₂: 2314.