Номер 9, страница 85 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 12. Комплексные соединения. Глава 1. Повторение и углубление знаний - номер 9, страница 85.

Условие.

9. Рассмотрите с позиции теории Брёнстеда–Лоури гидролиз иона гексаакважелеза(III):

$[Fe(H_2O)_6]^{3+} + H_2O \rightleftharpoons [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} + H_3O^+$.

Назовите сопряжённые пары кислот и оснований.

Решение.

Решение 2.

Решение

Согласно протонной теории кислот и оснований Брёнстеда–Лоури, кислота является донором протонов ($H^+$), а основание – акцептором протонов. В каждой кислотно-основной реакции участвуют две пары сопряженных кислот и оснований. Сопряженная пара состоит из кислоты и основания, которые отличаются друг от друга на один протон.

Рассмотрим данное равновесие гидролиза иона гексаакважелеза(III): $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} + H_2O \rightleftharpoons [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} + H_3O^+ $

Проанализируем прямую реакцию (слева направо). Ион гексаакважелеза(III), $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $, отдает протон одной из координированных молекул воды, превращаясь в ион пентааквагидроксожелеза(III), $ [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} $. Следовательно, ион $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $ выступает в роли кислоты. Молекула воды $H_2O$ принимает этот протон и превращается в ион гидроксония $H_3O^+$. Следовательно, молекула $H_2O$ выступает в роли основания.

Проанализируем обратную реакцию (справа налево). Ион гидроксония $H_3O^+$ отдает протон, превращаясь в молекулу воды $H_2O$. Следовательно, ион $H_3O^+$ выступает в роли кислоты. Ион $ [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} $ принимает протон, превращаясь в ион $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $. Следовательно, ион $ [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} $ выступает в роли основания.

Таким образом, мы можем определить две сопряженные кислотно-основные пары:

1. Кислота $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} $ и сопряженное ей основание $ [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} $.

2. Основание $H_2O$ и сопряженная ей кислота $H_3O^+$.

Ответ: В данной реакции существуют две сопряженные кислотно-основные пары (в формате кислота/основание):
1. $ [Fe(H_2O)_6]^{3+} / [Fe(H_2O)_5(OH)]^{2+} $
2. $ H_3O^+ / H_2O $