Номер C, страница 23 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

С

1. Какая из этих кислот самая сильная: $H_2S$, $H_2SO_3$, $H_2SO_4$?

2. Какие из этих оснований амфотерны: $Sr(OH)_2$, $Al(OH)_3$, $KOH$? Напишите уравнения процесса диссоциации амфотерного соединения: как кислоты и как основания.

3. Определите концентрацию ионов $0,01$ моль раствора гидроксида бария, если $\alpha = 85\%$.

Ответ: $C'(OH^-) = 1,7 \cdot 10^{-2}$ моль/л; $C'(Ba^{2+}) = 8,5 \cdot 10^{-3}$ моль/л.

4. Заполните таблицу:

Сильные электролиты Слабые электролиты

1. Какая из этих кислот самая сильная: H₂S, H₂SO₃, H₂SO₄?

Сила кислородсодержащих кислот одного и того же элемента возрастает с увеличением степени окисления этого элемента. Сравним степени окисления серы в данных кислотах:

• В сероводородной кислоте $H_2S$ сера имеет степень окисления -2. Это бескислородная и очень слабая кислота.

• В сернистой кислоте $H_2SO_3$ сера имеет степень окисления +4. Это слабая кислота.

• В серной кислоте $H_2SO_4$ сера имеет степень окисления +6. Это сильная кислота.

Чем выше степень окисления центрального атома (серы), тем сильнее он оттягивает электронную плотность от атомов кислорода, а те, в свою очередь, от атомов водорода в гидроксогруппах. Это ослабляет связь O-H и облегчает отщепление протона $H^+$. Таким образом, серная кислота является самой сильной из представленных.

Ответ: Самая сильная кислота — серная кислота $H_2SO_4$.

2. Какие из этих оснований амфотерны: Sr(OH)₂, Al(OH)₃, KOH? Напишите уравнения процесса диссоциации амфотерного соединения: как кислоты и как основания.

Амфотерными называются соединения, которые проявляют как кислотные, так и основные свойства. Из предложенных оснований:

• $Sr(OH)_2$ (гидроксид стронция) — основание, образованное щелочноземельным металлом, является сильным основанием (щелочью).

• $KOH$ (гидроксид калия) — основание, образованное щелочным металлом, является сильным основанием (щелочью).

• $Al(OH)_3$ (гидроксид алюминия) — является типичным амфотерным гидроксидом.

Уравнения диссоциации для гидроксида алюминия $Al(OH)_3$:

1. Диссоциация по типу основания (в кислой среде):

$Al(OH)_3 \rightleftharpoons Al^{3+} + 3OH^-$

2. Диссоциация по типу кислоты (в щелочной среде):

$Al(OH)_3 \rightleftharpoons H^+ + AlO_2^- + H_2O$ (как метаалюминиевая кислота $HAlO_2 \cdot H_2O$)

или

$Al(OH)_3 + OH^- \rightleftharpoons [Al(OH)_4]^-$ (с образованием тетрагидроксоалюминат-иона)

Ответ: Амфотерным является гидроксид алюминия $Al(OH)_3$. Уравнения диссоциации: по основному типу $Al(OH)_3 \rightleftharpoons Al^{3+} + 3OH^-$; по кислотному типу $Al(OH)_3 \rightleftharpoons H^+ + AlO_2^- + H_2O$.

3. Определите концентрацию ионов 0,01 моль раствора гидроксида бария, если α = 85%.

Дано:

Молярная концентрация раствора $Ba(OH)_2$, $C = 0,01 \text{ моль/л}$

Степень диссоциации, $\alpha = 85\% = 0,85$

Найти:

Концентрацию ионов $Ba^{2+}$, $C(Ba^{2+})$ - ?

Концентрацию ионов $OH^-$, $C(OH^-)$ - ?

Решение:

Гидроксид бария диссоциирует в водном растворе по следующему уравнению:

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

Из уравнения видно, что при диссоциации одной молекулы $Ba(OH)_2$ образуется один ион $Ba^{2+}$ и два иона $OH^-$.

Степень диссоциации $\alpha$ показывает, какая часть молекул электролита распалась на ионы. Концентрация продиссоциировавших молекул $Ba(OH)_2$ равна $C \cdot \alpha$.

Найдем концентрацию ионов бария $C(Ba^{2+})$. Она равна концентрации продиссоциировавших молекул $Ba(OH)_2$:

$C(Ba^{2+}) = C \cdot \alpha = 0,01 \text{ моль/л} \cdot 0,85 = 0,0085 \text{ моль/л}$

В научной нотации это $8,5 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л}$.

Найдем концентрацию гидроксид-ионов $C(OH^-)$. Она в два раза больше концентрации продиссоциировавших молекул $Ba(OH)_2$, так как каждая молекула дает два гидроксид-иона:

$C(OH^-) = 2 \cdot C \cdot \alpha = 2 \cdot 0,01 \text{ моль/л} \cdot 0,85 = 0,017 \text{ моль/л}$

В научной нотации это $1,7 \cdot 10^{-2} \text{ моль/л}$.

Ответ: $C(Ba^{2+}) = 8,5 \cdot 10^{-3} \text{ моль/л}$; $C(OH^-) = 1,7 \cdot 10^{-2} \text{ моль/л}$.

4. Заполните таблицу:

Ответ: Таблица заполнена.