Номер 7, страница 74 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Используйте дополнительную информацию. Параграф 13. Гидролиз. Глава II. Химические реакции - номер 7, страница 74.

Условие.

7. Испытайте в домашних условиях растворы пищевой и технической соды ($NaHCO_3$ и $Na_2CO_3$) индикаторной бумагой. В каком растворе среда будет более щелочной?

Решение.

Решение 2.

Решение

Для определения, в каком из растворов среда будет более щелочной, необходимо рассмотреть процесс гидролиза солей: пищевой соды (гидрокарбоната натрия, $NaHCO_3$) и технической, или кальцинированной, соды (карбоната натрия, $Na_2CO_3$).

Обе соли образованы сильным основанием ($NaOH$) и слабой двухосновной угольной кислотой ($H_2CO_3$). В водных растворах такие соли подвергаются гидролизу по аниону, что приводит к образованию щелочной среды за счет накопления гидроксид-ионов ($OH^-$).

Сравнение гидролиза солей:

В растворе пищевой соды ($NaHCO_3$) гидролизу подвергается гидрокарбонат-ион $HCO_3^-$:

$HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-$

Этот процесс создает слабощелочную среду. Если опустить индикаторную бумагу в такой раствор, она покажет pH около 8–9.

В растворе технической соды ($Na_2CO_3$) гидролизу подвергается карбонат-ион $CO_3^{2-}$. Гидролиз в этом случае протекает значительно активнее:

$CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$

Константа гидролиза для карбонат-иона ($K_{h(CO_3^{2-})} = K_w / K_{a2}$) значительно больше, чем для гидрокарбонат-иона ($K_{h(HCO_3^-)} = K_w / K_{a1}$). Это означает, что в растворе карбоната натрия образуется гораздо больше гидроксид-ионов ($OH^-$), чем в растворе гидрокарбоната натрия при одинаковой концентрации. Поэтому раствор технической соды является более сильной щелочью. Индикаторная бумага в этом растворе покажет pH около 11–12.

Таким образом, при проведении домашнего эксперимента индикаторная бумага в растворе технической соды ($Na_2CO_3$) покажет более интенсивное изменение цвета в щелочную сторону (например, станет темно-синей или фиолетовой) по сравнению с раствором пищевой соды ($NaHCO_3$), который окрасит бумагу в зелено-синий цвет.

Ответ: Среда будет более щелочной в растворе технической соды ($Na_2CO_3$).