Номер 7, страница 51, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

7. Составьте уравнения электролитической диссоциации следующих электролитов: $Ba(OH)_2$, $Na_2HPO_4$, $Al(OH)Cl$, $Ni(NO_3)_2$, $KH_2PO_4$. Какие из этих электролитов образуют катионы водорода, а какие — гидроксид-ионы?

Решение

Ниже приведены уравнения электролитической диссоциации для каждого вещества и анализ продуктов диссоциации.

Ba(OH)₂

Гидроксид бария – это сильное основание (щёлочь), которое в водном растворе практически полностью диссоциирует на ионы. При этом образуются катионы бария и гидроксид-ионы.

$Ba(OH)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2OH^-$

Таким образом, $Ba(OH)_2$ образует гидроксид-ионы ($OH^-$).

Na₂HPO₄

Гидрофосфат натрия – это кислая соль, которая диссоциирует в несколько стадий. Первая стадия – полная диссоциация соли на ионы:

$Na_2HPO_4 \rightarrow 2Na^+ + HPO_4^{2-}$

Образовавшийся гидрофосфат-ион ($HPO_4^{2-}$) в водном растворе подвергается гидролизу, так как является анионом слабой кислоты. Взаимодействие с водой приводит к образованию гидроксид-ионов:

$HPO_4^{2-} + H_2o \leftrightarrow H_2PO_4^- + OH^-$

Этот процесс преобладает над кислотной диссоциацией аниона ($HPO_4^{2-} \leftrightarrow H^+ + PO_4^{3-}$), поэтому раствор имеет щелочную среду. Следовательно, $Na_2HPO_4$ образует гидроксид-ионы.

Al(OH)₂Cl

Хлорид дигидроксоалюминия – это основная соль. Её диссоциация происходит с образованием комплексного катиона дигидроксоалюминия и хлорид-иона:

$Al(OH)_2Cl \rightarrow [Al(OH)_2]^+ + Cl^-$

Катион $[Al(OH)_2]^+$ способен к дальнейшей диссоциации по типу слабой кислоты, что приводит к образованию катионов водорода:

$[Al(OH)_2]^+ \leftrightarrow Al(OH)_3\downarrow + H^+$

Следовательно, $Al(OH)_2Cl$ образует катионы водорода ($H^+$).

Ni(NO₃)₂

Нитрат никеля(II) – это соль, образованная слабым основанием ($Ni(OH)_2$) и сильной кислотой ($HNO_3$). В водном растворе она сначала полностью диссоциирует:

$Ni(NO_3)_2 \rightarrow Ni^{2+} + 2NO_3^-$

Затем катион никеля ($Ni^{2+}$) подвергается гидролизу, в результате чего образуются катионы водорода и среда становится кислой:

$Ni^{2+} + H_2o \leftrightarrow Ni(OH)^+ + H^+$

Таким образом, $Ni(NO_3)_2$ образует катионы водорода ($H^+$).

KH₂PO₄

Дигидрофосфат калия – это кислая соль. Первичная диссоциация проходит полностью:

$KH_2PO_4 \rightarrow K^+ + H_2PO_4^-$

Образовавшийся дигидрофосфат-ион ($H_2PO_4^-$) является амфолитом, но его кислотные свойства выражены сильнее, чем основные. Поэтому он диссоциирует с образованием катионов водорода:

$H_2PO_4^- \leftrightarrow H^+ + HPO_4^{2-}$

Следовательно, $KH_2PO_4$ образует катионы водорода ($H^+$).

Итог:

Катионы водорода ($H^+$) образуют: KH₂PO₄, Ni(NO₃)₂, Al(OH)₂Cl.

Гидроксид-ионы ($OH^-$) образуют: Ba(OH)₂, Na₂HPO₄.

Ответ: Уравнения диссоциации и гидролиза, объясняющие образование ионов $H^+$ и $OH^-$, приведены в ходе решения. Электролиты, образующие катионы водорода: KH₂PO₄, Ni(NO₃)₂, Al(OH)₂Cl. Электролиты, образующие гидроксид-ионы: Ba(OH)₂, Na₂HPO₄.