Номер 7, страница 194 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 40. Соединения хрома. Зависимость кислотно-основных и окислительно-восстановительных свойств от степени окисления металла. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 7, страница 194.

Условие.

7. Что происходит при подкислении раствора хромата калия серной кислотой? А при взаимодействии раствора дихромата калия с щёлочью?

Решение.

Решение 2.

При подкислении раствора хромата калия серной кислотой

В водном растворе ионы хрома(VI) могут существовать в виде хромат-ионов ($CrO_4^{2-}$) или дихромат-ионов ($Cr_2O_7^{2-}$). Между этими ионами существует подвижное равновесие, положение которого зависит от pH среды. Раствор хромата калия ($K_2CrO_4$) окрашен в желтый цвет, что обусловлено присутствием хромат-ионов.

При добавлении кислоты, в данном случае серной ($H_2SO_4$), концентрация ионов водорода ($H^+$) в растворе увеличивается. Это смещает химическое равновесие в сторону образования дихромат-ионов ($Cr_2O_7^{2-}$), которые придают раствору оранжевый цвет.

Данный переход описывается ионным уравнением:
$2CrO_4^{2-} + 2H^+ \rightleftharpoons Cr_2O_7^{2-} + H_2O$

В молекулярном виде реакция выглядит следующим образом:
$2K_2CrO_4 + H_2SO_4 \rightarrow K_2Cr_2O_7 + K_2SO_4 + H_2O$

Таким образом, при подкислении желтый раствор хромата калия становится оранжевым.

Ответ: При подкислении раствора хромата калия серной кислотой происходит переход желтых хромат-ионов ($CrO_4^{2-}$) в оранжевые дихромат-ионы ($Cr_2O_7^{2-}$), и окраска раствора меняется с желтой на оранжевую.

При взаимодействии раствора дихромата калия с щёлочью

Данный процесс является обратным по отношению к первому. Раствор дихромата калия ($K_2Cr_2O_7$) имеет оранжевый цвет благодаря наличию дихромат-ионов ($Cr_2O_7^{2-}$).

При добавлении щёлочи (например, $KOH$ или $NaOH$) в раствор вводятся гидроксид-ионы ($OH^-$). Они реагируют с ионами водорода ($H^+$) в растворе, образуя воду ($H_2O$). Уменьшение концентрации $H^+$ смещает равновесие (согласно принципу Ле Шателье) влево, в сторону образования хромат-ионов ($CrO_4^{2-}$), имеющих желтую окраску.

Этот переход описывается ионным уравнением:
$Cr_2O_7^{2-} + 2OH^- \rightleftharpoons 2CrO_4^{2-} + H_2O$

В молекулярном виде реакция со щёлочью калия:
$K_2Cr_2O_7 + 2KOH \rightarrow 2K_2CrO_4 + H_2O$

Таким образом, при добавлении щёлочи оранжевый раствор дихромата калия становится желтым.

Ответ: При взаимодействии раствора дихромата калия со щёлочью происходит обратный переход оранжевых дихромат-ионов ($Cr_2O_7^{2-}$) в желтые хромат-ионы ($CrO_4^{2-}$), и окраска раствора меняется с оранжевой на желтую.