Номер 3, страница 76 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

3. Назовите соль калия, раствор которой имеет щелочную среду, и соль азотной кислоты, раствор которой имеет кислотную среду. Напишите уравнения реакций, которые происходят в растворах этих солей. Какая среда в растворе нитрата калия?

Решение

Соль калия, раствор которой имеет щелочную среду

Щелочную среду ($pH > 7$) имеют растворы солей, образованных сильным основанием и слабой кислотой. В качестве сильного основания выступает гидроксид калия ($KOH$), так как калий — щелочной металл. В качестве слабой кислоты можно взять, например, угольную кислоту ($H_2CO_3$). Соль, образованная этими реагентами, — карбонат калия ($K_2CO_3$).

При растворении в воде эта соль диссоциирует на ионы: $K_2CO_3 \rightarrow 2K^+ + CO_3^{2-}$.

Ион $K^+$ образован сильным основанием и не взаимодействует с водой. Карбонат-ион $CO_3^{2-}$ образован слабой кислотой и подвергается гидролизу (взаимодействует с водой), связывая ионы водорода из воды и оставляя в растворе избыток гидроксид-ионов $OH^-$, что и создает щелочную среду.

Уравнение реакции гидролиза в сокращенной ионной форме (первая ступень):

$CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$

Ответ: Примером такой соли является карбонат калия ($K_2CO_3$). Уравнение реакции, происходящей в растворе: $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$.

Соль азотной кислоты, раствор которой имеет кислотную среду

Кислотную среду ($pH < 7$) имеют растворы солей, образованных сильной кислотой и слабым основанием. В данном случае сильной кислотой является азотная кислота ($HNO_3$). В качестве слабого основания можно взять, например, гидрат аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$). Соль, образованная ими, — нитрат аммония ($NH_4NO_3$).

При растворении в воде эта соль диссоциирует: $NH_4NO_3 \rightarrow NH_4^+ + NO_3^-$.

Нитрат-ион $NO_3^-$ образован сильной кислотой и не взаимодействует с водой. Ион аммония $NH_4^+$ образован слабым основанием и подвергается гидролизу, отдавая протон молекуле воды, что приводит к накоплению в растворе ионов гидроксония $H_3O^+$ (или ионов водорода $H^+$) и созданию кислотной среды.

Уравнение реакции гидролиза в сокращенной ионной форме:

$NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+$

Ответ: Примером такой соли является нитрат аммония ($NH_4NO_3$). Уравнение реакции, происходящей в растворе: $NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+$.

Среда в растворе нитрата калия

Нитрат калия ($KNO_3$) — это соль, образованная сильным основанием (гидроксидом калия, $KOH$) и сильной кислотой (азотной кислотой, $HNO_3$).

Соли, образованные катионом сильного основания и анионом сильной кислоты, не подвергаются гидролизу, так как ни один из ионов не способен в значительной степени реагировать с водой с образованием избытка ионов $H^+$ или $OH^-$. Поэтому раствор такой соли имеет нейтральную среду.

Ответ: Среда в растворе нитрата калия нейтральная ($pH=7$).