Номер 2, страница 175 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Глава 5. Химические реакции в водных растворах. Параграф 25. Кислоты и основания с позиции разных представлений и теорий. Протолитическая теория - номер 2, страница 175.

Условие.

2. Какие вещества согласно протолитической теории относятся к кислотам, какие — к основаниям? Что называют сопряжённым основанием и сопряжённой кислотой? Приведите примеры.

Решение.

Решение 2.

Какие вещества согласно протолитической теории относятся к кислотам, какие — к основаниям?
Согласно протолитической теории (теории Брёнстеда-Лоури), кислотно-основное взаимодействие представляет собой процесс передачи протона ($H^+$).
Кислоты — это вещества (молекулы или ионы), которые являются донорами протонов, то есть способны отдавать протон в ходе химической реакции. Примерами кислот являются $HCl, H_2SO_4, H_3O^+, NH_4^+$.
Основания — это вещества (молекулы или ионы), которые являются акцепторами протонов, то есть способны принимать протон. Примерами оснований являются $NH_3, H_2O, OH^-, Cl^-$.
Ответ: К кислотам относятся вещества, являющиеся донорами протонов ($H^+$), а к основаниям — вещества, являющиеся акцепторами протонов.

Что называют сопряжённым основанием и сопряжённой кислотой?
В протолитической теории понятия кислоты и основания взаимосвязаны. Когда кислота отдаёт протон, она превращается в сопряжённое основание. Это основание, в свою очередь, способно принять протон, чтобы снова стать кислотой.
$Кислота \rightleftharpoons Протон + Сопряжённое \ основание$
$HA \rightleftharpoons H^+ + A^-$
Когда основание принимает протон, оно превращается в сопряжённую кислоту. Эта кислота способна отдать протон и вернуться в исходное состояние основания.
$Основание + Протон \rightleftharpoons Сопряжённая \ кислота$
$B + H^+ \rightleftharpoons HB^+$
Таким образом, кислота и сопряжённое ей основание образуют сопряжённую кислотно-основную пару.
Ответ: Сопряжённое основание — это частица, которая остаётся после отщепления протона от кислоты. Сопряжённая кислота — это частица, которая образуется после присоединения протона к основанию.

Приведите примеры.
Рассмотрим общую схему кислотно-основного равновесия:
$HA (кислота_1) + B (основание_2) \rightleftharpoons A^- (сопряжённое \ основание_1) + HB^+ (сопряжённая \ кислота_2)$
Здесь $HA/A^-$ и $HB^+/B$ являются сопряжёнными кислотно-основными парами.
Пример 1: Диссоциация соляной кислоты в воде.
$HCl (кислота) + H_2O (основание) \rightleftharpoons Cl^- (сопряжённое \ основание) + H_3O^+ (сопряжённая \ кислота)$
Сопряжённые пары: $HCl/Cl^-$ и $H_3O^+/H_2O$.
Пример 2: Реакция аммиака с водой.
$NH_3 (основание) + H_2O (кислота) \rightleftharpoons NH_4^+ (сопряжённая \ кислота) + OH^- (сопряжённое \ основание)$
Сопряжённые пары: $NH_4^+/NH_3$ и $H_2O/OH^-$. Этот пример показывает, что вода является амфолитом, так как в реакции с кислотой ($HCl$) она выступает как основание, а в реакции с основанием ($NH_3$) — как кислота.
Ответ: Примеры сопряжённых кислотно-основных пар: кислота/сопряжённое основание ($HCl/Cl^-$, $CH_3COOH/CH_3COO^-$, $H_2O/OH^-$); сопряжённая кислота/основание ($H_3O^+/H_2O$, $NH_4^+/NH_3$).