Номер 3, страница 54 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. При диссоциации молекулы кислоты образовался ион, который имеет заряд $ -3 $. Сколько ионов водорода при этом образовалось?

Дано:

Заряд иона кислотного остатка: $q_{иона} = -3$

Заряд молекулы кислоты (до диссоциации): $q_{молекулы} = 0$

Найти:

Количество образовавшихся ионов водорода, $n(H^+)$ — ?

Решение:

Диссоциация кислоты — это процесс распада ее молекулы на ионы: положительно заряженные ионы водорода (катионы $H^+$) и отрицательно заряженный ион кислотного остатка (анион).

Исходная молекула кислоты электронейтральна, то есть ее суммарный заряд равен нулю. Согласно закону сохранения электрического заряда, суммарный заряд ионов, образовавшихся в результате диссоциации, также должен быть равен нулю.

Пусть в результате диссоциации одной молекулы кислоты образовалось $n$ ионов водорода ($H^+$) и один ион кислотного остатка ($A^{3-}$), заряд которого по условию равен $-3$. Заряд каждого иона водорода равен $+1$.

Составим уравнение баланса зарядов:

$n \cdot (\text{заряд } H^+) + 1 \cdot (\text{заряд } A^{3-}) = 0$

Подставим известные значения зарядов в уравнение:

$n \cdot (+1) + (-3) = 0$

$n - 3 = 0$

$n = 3$

Следовательно, для того чтобы скомпенсировать отрицательный заряд иона кислотного остатка ($-3$), должно образоваться 3 иона водорода с общим положительным зарядом $+3$.

Примером такой кислоты является ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$), которая диссоциирует на три иона водорода и фосфат-ион с зарядом $-3$:

$H_3PO_4 \rightleftharpoons 3H^+ + PO_4^{3-}$

Ответ: при диссоциации образовалось 3 иона водорода.