Номер 4, страница 88 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 19. Электролитическая диссоциация. Водородный показатель. Глава IV. Растворы - номер 4, страница 88.

Условие.

4. Определите, больше, меньше или равно 7 $pH$ водных растворов следующих веществ: $Na_2SO_4$, $KOH$, $HNO_3$.

Решение.

Решение 2.

Na₂SO₄
Сульфат натрия (Na₂SO₄) – это соль, образованная сильным основанием (гидроксидом натрия, NaOH) и сильной кислотой (серной кислотой, H₂SO₄). В водном растворе соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями, не подвергаются гидролизу. Это происходит потому, что ни катион сильного основания (Na⁺), ни анион сильной кислоты (SO₄²⁻) не взаимодействуют с молекулами воды с образованием избыточных ионов H⁺ или OH⁻.
Процесс диссоциации соли в воде:
$Na₂SO₄ \rightleftharpoons 2Na⁺ + SO₄^{2-}$
Так как гидролиз не происходит, концентрация ионов водорода (H⁺) и гидроксид-ионов (OH⁻) в растворе остается такой же, как в чистой воде ($[H⁺] = [OH⁻] = 10^{-7}$ моль/л при 25°C). Следовательно, среда раствора является нейтральной.

Ответ: pH водного раствора Na₂SO₄ равен 7.

KOH
Гидроксид калия (KOH) – это сильное основание (щёлочь). В водном растворе сильные основания полностью диссоциируют на ионы.
Уравнение диссоциации:
$KOH \rightarrow K⁺ + OH⁻$
В результате диссоциации в растворе образуется избыток гидроксид-ионов (OH⁻). Повышение концентрации OH⁻ делает среду раствора щелочной. В любой водной среде произведение концентраций ионов H⁺ и OH⁻ является постоянной величиной (ионное произведение воды, $K_w = [H⁺][OH⁻] = 10^{-14}$). Увеличение $[OH⁻]$ приводит к соответствующему уменьшению $[H⁺]$. Поскольку в растворе щёлочи $[OH⁻] > 10^{-7}$ моль/л, то концентрация ионов водорода $[H⁺] < 10^{-7}$ моль/л.
Водородный показатель pH рассчитывается по формуле $pH = -\lg[H⁺]$. Следовательно, pH будет больше 7.

Ответ: pH водного раствора KOH больше 7.

HNO₃
Азотная кислота (HNO₃) – это сильная одноосновная кислота. В водном растворе сильные кислоты практически нацело диссоциируют на ионы.
Уравнение диссоциации:
$HNO₃ \rightarrow H⁺ + NO₃⁻$
В результате диссоциации в растворе образуется избыток ионов водорода (H⁺), что и обуславливает кислую среду. Концентрация ионов водорода в растворе кислоты будет больше, чем в чистой воде: $[H⁺] > 10^{-7}$ моль/л.
Исходя из определения водородного показателя $pH = -\lg[H⁺]$, значение pH для данного раствора будет меньше 7.

Ответ: pH водного раствора HNO₃ меньше 7.