Номер B, страница 35 - гдз по химии 9 класс учебник Усманова, Сакарьянова

B

1. Классифицируйте по типу образования следующие соли:

$ZnCO_3$, $Zn(NO_3)_2$, $PbCl_2$, $FeCl_3$, $Ba(NO_3)_2$, $MgCl_2$.

2. Напишите уравнения реакции гидролиза этих солей и определите кислотность среды.

3. Какие соли не подвергаются гидролизу? Почему?

1. Классифицируйте по типу образования следующие соли: ZnCO₃, Zn(NO₃)₂, PbCl₂, FeCl₃, Ba(NO₃)₂, MgCl₂.

Тип соли определяется силой кислоты и основания, из которых она образована.

$ZnCO_3$ (карбонат цинка) – соль, образованная слабым основанием $Zn(OH)_2$ и слабой кислотой $H_2CO_3$.

$Zn(NO_3)_2$ (нитрат цинка) – соль, образованная слабым основанием $Zn(OH)_2$ и сильной кислотой $HNO_3$.

$PbCl_2$ (хлорид свинца(II)) – соль, образованная слабым основанием $Pb(OH)_2$ и сильной кислотой $HCl$.

$FeCl_3$ (хлорид железа(III)) – соль, образованная слабым основанием $Fe(OH)_3$ и сильной кислотой $HCl$.

$Ba(NO_3)_2$ (нитрат бария) – соль, образованная сильным основанием $Ba(OH)_2$ и сильной кислотой $HNO_3$.

$MgCl_2$ (хлорид магния) – соль, образованная слабым основанием $Mg(OH)_2$ и сильной кислотой $HCl$.

Ответ: $ZnCO_3$ – соль слабого основания и слабой кислоты; $Zn(NO_3)_2$, $PbCl_2$, $FeCl_3$, $MgCl_2$ – соли слабого основания и сильной кислоты; $Ba(NO_3)_2$ – соль сильного основания и сильной кислоты.

2. Напишите уравнения реакции гидролиза этих солей и определите кислотность среды.

Гидролизу подвергаются соли, в состав которых входит ион от слабого основания (катион) или слабой кислоты (анион). Гидролиз — это реакция ионов соли с водой, приводящая к образованию слабого электролита и изменению pH среды.

Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, гидролизуются по катиону. Среда их растворов кислая ($pH < 7$).

$Zn(NO_3)_2$:

Краткое ионное уравнение (I ступень): $Zn^{2+} + H_2O \leftrightarrow ZnOH^{+} + H^{+}$.

Среда кислая.

$PbCl_2$:

Краткое ионное уравнение (I ступень): $Pb^{2+} + H_2O \leftrightarrow PbOH^{+} + H^{+}$.

Среда кислая.

$FeCl_3$:

Краткое ионное уравнение (I ступень): $Fe^{3+} + H_2O \leftrightarrow FeOH^{2+} + H^{+}$.

Среда кислая.

$MgCl_2$:

Краткое ионное уравнение (I ступень): $Mg^{2+} + H_2O \leftrightarrow MgOH^{+} + H^{+}$.

Среда кислая.

Соль, образованная слабым основанием и слабой кислотой, гидролизуется и по катиону, и по аниону. Кислотность среды зависит от относительной силы исходных кислоты и основания.

$ZnCO_3$:

Гидролиз по катиону: $Zn^{2+} + H_2O \leftrightarrow ZnOH^{+} + H^{+}$.

Гидролиз по аниону: $CO_3^{2-} + H_2O \leftrightarrow HCO_3^{-} + OH^{-}$.

Константа гидролиза карбонат-иона ($K_h(CO_3^{2-}) = K_w / K_{a2}(H_2CO_3) \approx 2.1 \cdot 10^{-4}$) больше константы гидролиза иона цинка ($K_h(Zn^{2+}) \approx 1.0 \cdot 10^{-9}$), поэтому гидролиз по аниону преобладает, и в растворе создается избыток ионов $OH^{-}$.

Среда слабощелочная ($pH > 7$).

Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается.

$Ba(NO_3)_2$:

Ионы $Ba^{2+}$ и $NO_3^{-}$ не реагируют с водой.

Среда нейтральная ($pH = 7$).

Ответ: $Zn(NO_3)_2$, $PbCl_2$, $FeCl_3$, $MgCl_2$ гидролизуются по катиону, среда кислая ($pH < 7$). Уравнения I ступени гидролиза: $Zn^{2+} + H_2O \leftrightarrow ZnOH^{+} + H^{+}$; $Pb^{2+} + H_2O \leftrightarrow PbOH^{+} + H^{+}$; $Fe^{3+} + H_2O \leftrightarrow FeOH^{2+} + H^{+}$; $Mg^{2+} + H_2O \leftrightarrow MgOH^{+} + H^{+}$.

$ZnCO_3$ гидролизуется и по катиону, и по аниону ($Zn^{2+} + H_2O \leftrightarrow ZnOH^{+} + H^{+}$; $CO_3^{2-} + H_2O \leftrightarrow HCO_3^{-} + OH^{-}$), среда слабощелочная ($pH > 7$).

$Ba(NO_3)_2$ не гидролизуется, среда нейтральная ($pH = 7$).

3. Какие соли не подвергаются гидролизу? Почему?

Из представленного списка солей гидролизу не подвергается нитрат бария, $Ba(NO_3)_2$.

Это объясняется тем, что данная соль образована сильным основанием (гидроксидом бария $Ba(OH)_2$) и сильной кислотой (азотной кислотой $HNO_3$). При растворении в воде соль диссоциирует на ионы $Ba^{2+}$ и $NO_3^{-}$. Эти ионы являются ионами сильных электролитов и не вступают в реакцию с молекулами воды, так как соответствующие им гипотетические продукты ($Ba(OH)_2$ и $HNO_3$) являются сильными электролитами и в растворе существуют только в виде ионов. В результате не происходит смещения ионного равновесия воды $H_2O \leftrightarrow H^{+} + OH^{-}$, и концентрации ионов $H^{+}$ и $OH^{-}$ остаются равными, как в чистой воде.

Ответ: Гидролизу не подвергается соль $Ba(NO_3)_2$, так как она образована катионом сильного основания ($Ba^{2+}$) и анионом сильной кислоты ($NO_3^{-}$).