Номер 2, страница 234 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

2. Почему водный раствор фтороводорода имеет кислотную реакцию среды, а водный раствор аммиака — щелочную?

Кислотность или щелочность водного раствора вещества определяется его способностью взаимодействовать с молекулами воды. Согласно протонной теории Брёнстеда-Лоури, кислоты являются донорами протонов ($H^+$), а основания — их акцепторами. Реакция среды зависит от итогового соотношения концентраций ионов гидроксония ($H_3O^+$) и гидроксид-ионов ($OH^-$) в растворе.

Кислотная реакция водного раствора фтороводорода

При растворении в воде фтороводород ($HF$) ведет себя как кислота. Молекула фтороводорода диссоциирует (ионизируется), отдавая протон ($H^+$) молекуле воды ($H_2O$). В результате образуется ион гидроксония ($H_3O^+$) и фторид-ион ($F^-$). Этот процесс является обратимым и описывается следующим уравнением:

$HF + H_2O \rightleftharpoons H_3O^+ + F^-$

Из-за увеличения концентрации ионов гидроксония ($H_3O^+$) в растворе, среда становится кислотной (водородный показатель $pH < 7$). Поэтому водный раствор фтороводорода, известный как плавиковая кислота, имеет кислотную реакцию.

Щелочная реакция водного раствора аммиака

При растворении в воде аммиак ($NH_3$) ведет себя как основание. Атом азота в молекуле аммиака имеет неподеленную электронную пару, благодаря которой он способен присоединять протон ($H^+$) от молекулы воды. В результате образуется ион аммония ($NH_4^+$) и гидроксид-ион ($OH^-$). Этот процесс также является обратимым:

$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

Из-за увеличения концентрации гидроксид-ионов ($OH^-$) в растворе, среда становится щелочной (водородный показатель $pH > 7$). Поэтому водный раствор аммиака, известный как гидрат аммиака или нашатырный спирт, имеет щелочную реакцию.

Ответ: Водный раствор фтороводорода имеет кислотную реакцию среды, потому что фтороводород ($HF$) диссоциирует в воде, образуя избыток ионов гидроксония ($H_3O^+$), что характерно для кислот. Водный раствор аммиака имеет щелочную реакцию, так как аммиак ($NH_3$) взаимодействует с водой, принимая от нее протон и образуя избыток гидроксид-ионов ($OH^-$), что характерно для оснований.