Страница 54 - гдз по химии 9 класс учебник Еремин, Кузьменко

1. Дайте определения кислот, оснований и солей с позиций теории электролитической диссоциации.

Решение

Кислоты

С точки зрения теории электролитической диссоциации, кислотами называют электролиты, которые при диссоциации в водных растворах в качестве катионов образуют только ионы водорода ($H^+$), а в качестве анионов — ионы кислотного остатка.

Например, диссоциация соляной кислоты:

$HCl \leftrightarrow H^+ + Cl^-$

Многоосновные кислоты диссоциируют ступенчато. Например, для серной кислоты:

1-я ступень: $H_2SO_4 \leftrightarrow H^+ + HSO_4^-$

2-я ступень: $HSO_4^- \leftrightarrow H^+ + SO_4^{2-}$

Суммарное уравнение диссоциации показывает, что единственным видом катионов являются катионы водорода.

Ответ: Кислоты — это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе образуют катионы водорода ($H^+$) и анионы кислотного остатка.

Основания

С точки зрения теории электролитической диссоциации, основаниями называют электролиты, которые при диссоциации в водных растворах в качестве анионов образуют только гидроксид-ионы ($OH^−$), а в качестве катионов — ионы металла или аммония ($NH_4^+$).

Например, диссоциация гидроксида натрия:

$NaOH \leftrightarrow Na^+ + OH^-$

Основания, содержащие несколько гидроксогрупп, диссоциируют ступенчато. Например, для гидроксида бария:

1-я ступень: $Ba(OH)_2 \leftrightarrow Ba(OH)^+ + OH^-$

2-я ступень: $Ba(OH)^+ \leftrightarrow Ba^{2+} + OH^-$

Суммарное уравнение диссоциации показывает, что единственным видом анионов являются гидроксид-ионы.

Ответ: Основания — это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе образуют катионы металла (или аммония $NH_4^+$) и гидроксид-анионы ($OH^−$).

Соли

С точки зрения теории электролитической диссоциации, солями называют электролиты, которые при диссоциации в водных растворах образуют катионы металла (или аммония $NH_4^+$) и анионы кислотного остатка.

Например, диссоциация хлорида натрия и сульфата алюминия:

$NaCl \leftrightarrow Na^+ + Cl^-$

$Al_2(SO_4)_3 \leftrightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$

Это определение относится к средним (нормальным) солям. Кислые и основные соли диссоциируют несколько иначе, образуя соответственно катионы водорода или гидроксид-анионы наряду с другими ионами.

Ответ: Соли — это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе образуют катионы металла (или аммония $NH_4^+$) и анионы кислотного остатка.

2. Вспомните понятие электроотрицательности (8 класс, § 48). Объясните, почему ион водорода, образующийся при диссоциации кислот, имеет положительный заряд.

Электроотрицательность — это мера способности атома в молекуле притягивать к себе общие электронные пары, образующие химическую связь. Чем выше электроотрицательность элемента, тем сильнее он смещает на себя электронную плотность.

В молекулах кислот атом водорода ($H$) связан с кислотным остатком, который, как правило, состоит из атомов неметаллов (например, хлора в соляной кислоте $HCl$, или группы $SO_4$ в серной кислоте $H_2SO_4$). Неметаллы, образующие кислотные остатки, обладают значительно более высокой электроотрицательностью по сравнению с водородом. Например, электроотрицательность водорода по шкале Полинга равна 2.20, в то время как у хлора — 3.16, а у кислорода (ключевого элемента во многих кислородсодержащих кислотах) — 3.44.

Из-за этой разницы в электроотрицательности, общая электронная пара в связи $H-A$ (где $A$ — кислотный остаток) сильно смещена от атома водорода к атому кислотного остатка. Связь становится полярной ковалентной, и на атоме водорода возникает частичный положительный заряд ($ \delta+ $), а на кислотном остатке — частичный отрицательный заряд ($ \delta- $).

Диссоциация кислоты — это процесс распада ее молекулы на ионы под действием полярного растворителя, например, воды. При диссоциации происходит гетеролитический (неравный) разрыв полярной связи $H-A$. Более электроотрицательный кислотный остаток забирает себе всю общую электронную пару, превращаясь в отрицательно заряженный ион (анион).

Атом водорода, в свою очередь, полностью лишается своего единственного валентного электрона, который он предоставлял для образования связи. Нейтральный атом водорода состоит из одного протона (в ядре) и одного электрона. Потеряв этот электрон, он превращается в частицу, состоящую только из ядра — одного протона. Поскольку протон имеет элементарный положительный заряд, то и образовавшийся ион водорода ($H^+$) является положительно заряженной частицей.

Ответ: Ион водорода имеет положительный заряд, потому что при диссоциации кислоты атом водорода отдает свой единственный электрон более электроотрицательному кислотному остатку. В результате атом водорода превращается в ион $H^+$, который представляет собой протон, обладающий положительным зарядом.

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.

4. Напишите уравнения электролитической диссоциации кислот:

а) азотной, серной;

б) бромоводородной HBr, азотистой $HNO_2$.

Назовите образующиеся анионы.

Решение

Электролитическая диссоциация – это процесс распада электролита на ионы при его растворении в полярном растворителе (например, в воде). Кислоты являются электролитами, которые при диссоциации образуют катионы водорода ($H^+$) и анионы кислотного остатка.

а) Азотная кислота ($HNO_3$) – это сильная одноосновная кислота, поэтому она диссоциирует в одну ступень, практически полностью распадаясь на ионы:

$HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$

Образующийся анион $NO_3^-$ называется нитрат-ион.

Серная кислота ($H_2SO_4$) – это сильная двухосновная кислота. Её диссоциация протекает ступенчато. По первой ступени диссоциация полная, так как кислота сильная. По второй ступени диссоциация частичная (обратимая), так как гидросульфат-ион является слабой кислотой.

I ступень: $H_2SO_4 \rightarrow H^+ + HSO_4^-$

II ступень: $HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-}$

Суммарное уравнение диссоциации:

$H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$

Образующиеся анионы: $HSO_4^-$ – гидросульфат-ион и $SO_4^{2-}$ – сульфат-ион.

Ответ: Азотная кислота: $HNO_3 \rightarrow H^+ + NO_3^-$ (нитрат-ион). Серная кислота: $H_2SO_4 \rightarrow H^+ + HSO_4^-$ (гидросульфат-ион); $HSO_4^- \rightleftharpoons H^+ + SO_4^{2-}$ (сульфат-ион).

б) Бромоводородная кислота ($HBr$) – это сильная одноосновная кислота. Она диссоциирует в одну ступень полностью:

$HBr \rightarrow H^+ + Br^-$

Образующийся анион $Br^-$ называется бромид-ион.

Азотистая кислота ($HNO_2$) – это слабая одноосновная кислота, поэтому ее диссоциация является обратимым процессом:

$HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-$

Образующийся анион $NO_2^-$ называется нитрит-ион.

Ответ: Бромоводородная кислота: $HBr \rightarrow H^+ + Br^-$ (бромид-ион). Азотистая кислота: $HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-$ (нитрит-ион).

5. Составьте формулы следующих солей: нитрата бария, хлорида алюминия, карбоната натрия, фосфата калия. Напишите уравнения диссоциации этих солей.

Решение

Нитрат бария

Для составления формулы соли необходимо знать заряды ионов, ее образующих. Катион бария имеет заряд $+2$ ($Ba^{2+}$), а нитрат-анион (кислотный остаток азотной кислоты $HNO_3$) имеет заряд $-1$ ($NO_3^{-}$). Для того чтобы молекула была электронейтральной, сумма положительных и отрицательных зарядов должна быть равна нулю. Таким образом, на один катион бария $Ba^{2+}$ требуется два нитрат-аниона $NO_3^{-}$.

Формула соли: $Ba(NO_3)_2$.

Нитрат бария является растворимой солью и сильным электролитом, поэтому в водном растворе он полностью диссоциирует на ионы:

$Ba(NO_3)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2NO_3^{-}$.

Ответ: Формула нитрата бария: $Ba(NO_3)_2$. Уравнение диссоциации: $Ba(NO_3)_2 \rightarrow Ba^{2+} + 2NO_3^{-}$.

Хлорид алюминия

Соль образована катионом алюминия $Al^{3+}$ (заряд $+3$) и хлорид-анионом $Cl^{-}$ (заряд $-1$, кислотный остаток соляной кислоты $HCl$). Для электронейтральности молекулы на один катион алюминия $Al^{3+}$ необходимо три хлорид-аниона $Cl^{-}$.

Формула соли: $AlCl_3$.

Хлорид алюминия - сильный электролит, в водном растворе диссоциирует на ионы:

$AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-}$.

Ответ: Формула хлорида алюминия: $AlCl_3$. Уравнение диссоциации: $AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-}$.

Карбонат натрия

Соль образована катионом натрия $Na^{+}$ (заряд $+1$) и карбонат-анионом $CO_3^{2-}$ (заряд $-2$, кислотный остаток угольной кислоты $H_2CO_3$). Для электронейтральности молекулы на один карбонат-анион $CO_3^{2-}$ необходимо два катиона натрия $Na^{+}$.

Формула соли: $Na_2CO_3$.

Карбонат натрия - растворимая соль и сильный электролит, диссоциирует в воде:

$Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^{+} + CO_3^{2-}$.

Ответ: Формула карбоната натрия: $Na_2CO_3$. Уравнение диссоциации: $Na_2CO_3 \rightarrow 2Na^{+} + CO_3^{2-}$.

Фосфат калия

Соль образована катионом калия $K^{+}$ (заряд $+1$) и фосфат-анионом $PO_4^{3-}$ (заряд $-3$, кислотный остаток ортофосфорной кислоты $H_3PO_4$). Для электронейтральности молекулы на один фосфат-анион $PO_4^{3-}$ необходимо три катиона калия $K^{+}$.

Формула соли: $K_3PO_4$.

Фосфат калия - растворимая соль и сильный электролит, диссоциирует в водном растворе:

$K_3PO_4 \rightarrow 3K^{+} + PO_4^{3-}$.

Ответ: Формула фосфата калия: $K_3PO_4$. Уравнение диссоциации: $K_3PO_4 \rightarrow 3K^{+} + PO_4^{3-}$.

6. Приведите по одному примеру солей, при диссоциации одного моля которых образуются:

а) два;

б) три;

в) четыре;

г) пять молей ионов.

Напишите уравнения диссоциации.

Электролитическая диссоциация — это процесс распада вещества-электролита на ионы при его растворении или расплавлении. Большинство солей являются сильными электролитами и в водных растворах диссоциируют полностью. Количество молей ионов, образующихся при диссоциации одного моля соли, определяется её химической формулой.

а) Для образования двух молей ионов при диссоциации одного моля соли, она должна состоять из одного катиона и одного аниона.

Ответ: Хлорид натрия ($NaCl$). Уравнение диссоциации: $NaCl \rightarrow Na^+ + Cl^-$. При этом образуется 1 моль катионов $Na^+$ и 1 моль анионов $Cl^-$, всего 2 моль ионов.

б) Для образования трех молей ионов, соль может состоять либо из одного двухзарядного катиона и двух однозарядных анионов, либо из двух однозарядных катионов и одного двухзарядного аниона.

Ответ: Сульфат натрия ($Na_2SO_4$). Уравнение диссоциации: $Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-}$. При этом образуется 2 моль катионов $Na^+$ и 1 моль сульфат-ионов $SO_4^{2-}$, всего 3 моль ионов.

в) Для образования четырех молей ионов, соль может состоять, например, из одного трехзарядного катиона и трех однозарядных анионов.

Ответ: Хлорид алюминия ($AlCl_3$). Уравнение диссоциации: $AlCl_3 \rightarrow Al^{3+} + 3Cl^-$. При этом образуется 1 моль катионов $Al^{3+}$ и 3 моль хлорид-ионов $Cl^-$, всего 4 моль ионов.

г) Для образования пяти молей ионов, соль может состоять из двух трехзарядных катионов и трех двухзарядных анионов.

Ответ: Сульфат алюминия ($Al_2(SO_4)_3$). Уравнение диссоциации: $Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}$. При этом образуется 2 моль катионов $Al^{3+}$ и 3 моль сульфат-ионов $SO_4^{2-}$, всего 5 моль ионов.

7. Расставьте заряды ионов в формулах следующих веществ:

а) $Na_2S$, $Na_2SO_4$, $MgSO_4$, $Na_3PO_4$, $AlPO_4$;

б) $NaHSO_4$, $Mg(HSO_4)_2$, $CaHPO_4$, $NaOH$, $Ba(OH)_2$. Назовите эти вещества.

Для определения зарядов ионов в формулах веществ необходимо знать заряды катионов (положительно заряженных ионов) и анионов (отрицательно заряженных ионов), из которых они состоят. В целом, молекула любого вещества электронейтральна, то есть сумма всех положительных зарядов равна сумме всех отрицательных зарядов.

Катионы металлов главных подгрупп имеют постоянную степень окисления (и заряд иона), равную номеру группы: щелочные металлы (I группа, например, Na) имеют заряд +1, щелочноземельные металлы (II группа, например, Mg, Ca, Ba) — +2, алюминий (III группа) — +3.

Анионы бывают простые (состоящие из одного атома, например, $S^{2-}$) и сложные (состоящие из нескольких атомов, например, сульфат-ион $SO_4^{2-}$ или гидроксид-ион $OH^{-}$). Заряды многих сложных ионов стандартны, их следует запомнить.

a) $Na_2S$ — сульфид натрия. Соединение состоит из двух катионов натрия $Na^{+}$ (заряд +1, так как натрий в I группе) и одного сульфид-аниона $S^{2-}$. Суммарный положительный заряд равен $2 \cdot (+1) = +2$. Следовательно, заряд сульфид-аниона должен быть -2 для сохранения электронейтральности. Формула с зарядами: $(Na^{+})_2S^{2-}$.

$Na_2SO_4$ — сульфат натрия. Соединение состоит из двух катионов натрия $Na^{+}$ (суммарный заряд +2) и одного сложного сульфат-аниона $SO_4$. Для уравновешивания положительного заряда, заряд сульфат-аниона должен быть -2. Формула с зарядами: $(Na^{+})_2(SO_4)^{2-}$.

$MgSO_4$ — сульфат магния. Соединение состоит из одного катиона магния $Mg^{2+}$ (заряд +2, так как магний во II группе) и одного сульфат-аниона $SO_4^{2-}$ (заряд -2). Заряды уравновешивают друг друга. Формула с зарядами: $Mg^{2+}(SO_4)^{2-}$.

$Na_3PO_4$ — фосфат натрия. Соединение состоит из трех катионов натрия $Na^{+}$ (суммарный заряд $3 \cdot (+1) = +3$) и одного сложного фосфат-аниона $PO_4$. Следовательно, заряд фосфат-аниона равен -3. Формула с зарядами: $(Na^{+})_3(PO_4)^{3-}$.

$AlPO_4$ — фосфат алюминия. Соединение состоит из одного катиона алюминия $Al^{3+}$ (заряд +3, так как алюминий в III группе) и одного фосфат-аниона $PO_4^{3-}$ (заряд -3). Заряды уравновешивают друг друга. Формула с зарядами: $Al^{3+}(PO_4)^{3-}$.

Ответ:

• Сульфид натрия: $(Na^{+})_2S^{2-}$
• Сульфат натрия: $(Na^{+})_2(SO_4)^{2-}$
• Сульфат магния: $Mg^{2+}(SO_4)^{2-}$
• Фосфат натрия: $(Na^{+})_3(PO_4)^{3-}$
• Фосфат алюминия: $Al^{3+}(PO_4)^{3-}$

б) $NaHSO_4$ — гидросульфат натрия. Это кислая соль, состоящая из катиона натрия $Na^{+}$ (заряд +1) и сложного гидросульфат-аниона $HSO_4$. Для электронейтральности заряд аниона должен быть -1. Формула с зарядами: $Na^{+}(HSO_4)^{-}$.

$Mg(HSO_4)_2$ — гидросульфат магния. Кислая соль, состоящая из катиона магния $Mg^{2+}$ (заряд +2) и двух гидросульфат-анионов $HSO_4^{-}$ (заряд каждого -1). Суммарный отрицательный заряд равен $2 \cdot (-1) = -2$, что уравновешивает заряд катиона магния. Формула с зарядами: $Mg^{2+}(HSO_4^{-})_2$.

$CaHPO_4$ — гидрофосфат кальция. Кислая соль, состоящая из катиона кальция $Ca^{2+}$ (заряд +2, так как кальций во II группе) и гидрофосфат-аниона $HPO_4$. Для электронейтральности заряд аниона должен быть -2. Формула с зарядами: $Ca^{2+}(HPO_4)^{2-}$.

$NaOH$ — гидроксид натрия. Основание, состоящее из катиона натрия $Na^{+}$ (заряд +1) и гидроксид-аниона $OH^{-}$. Заряд гидроксид-иона равен -1. Формула с зарядами: $Na^{+}(OH)^{-}$.

$Ba(OH)_2$ — гидроксид бария. Основание, состоящее из катиона бария $Ba^{2+}$ (заряд +2, так как барий во II группе) и двух гидроксид-анионов $OH^{-}$ (заряд каждого -1). Суммарный отрицательный заряд равен $2 \cdot (-1) = -2$. Формула с зарядами: $Ba^{2+}(OH^{-})_2$.

Ответ:

• Гидросульфат натрия: $Na^{+}(HSO_4)^{-}$
• Гидросульфат магния: $Mg^{2+}(HSO_4^{-})_2$
• Гидрофосфат кальция: $Ca^{2+}(HPO_4)^{2-}$
• Гидроксид натрия: $Na^{+}(OH)^{-}$
• Гидроксид бария: $Ba^{2+}(OH^{-})_2$

8. При диссоциации нитрата металла образовался 1 моль катионов, которые имеют заряд +2. Сколько молей нитрат-ионов при этом образовалось?

Дано:

Количество вещества катионов металла, $n(Me^{2+}) = 1 \text{ моль}$

Заряд катиона металла = $+2$

Найти:

Количество вещества нитрат-ионов, $n(NO_3^-)$ - ?

Решение:

1. Определим формулу нитрата металла. Нитрат-ион имеет заряд $-1$ (формула $NO_3^-$). Катион металла, согласно условию, имеет заряд $+2$ (обозначим его как $Me^{2+}$). Чтобы молекула соли была электронейтральной, на один ион металла с зарядом $+2$ должно приходиться два нитрат-иона с зарядом $-1$. Таким образом, формула нитрата металла — $Me(NO_3)_2$.

2. Запишем уравнение диссоциации этого нитрата в водном растворе. Диссоциация — это распад вещества на ионы.

$Me(NO_3)_2 \rightarrow Me^{2+} + 2NO_3^-$

3. Проанализируем стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции. Из уравнения видно, что при диссоциации 1 моль нитрата металла образуется 1 моль катионов металла ($Me^{2+}$) и 2 моль нитрат-ионов ($NO_3^-$). Соотношение количеств веществ катионов металла и нитрат-ионов составляет $1:2$.

$n(Me^{2+}) : n(NO_3^-) = 1 : 2$

4. Рассчитаем количество вещества нитрат-ионов. По условию задачи, образовался 1 моль катионов металла. Следовательно, количество образовавшихся нитрат-ионов будет в два раза больше.

$n(NO_3^-) = 2 \times n(Me^{2+}) = 2 \times 1 \text{ моль} = 2 \text{ моль}$

Ответ: при диссоциации образовалось 2 моль нитрат-ионов.

9. Составьте формулы и напишите уравнения диссоциации сульфата железа(II) и сульфата железа(III). Чем отличаются эти соли?

Формулы и уравнения диссоциации сульфата железа(II) и сульфата железа(III)

Для составления формулы соли необходимо знать валентность (в данном случае она численно равна заряду иона или степени окисления) металла и кислотного остатка. Сульфат-ион ($SO_4$) имеет заряд 2-.

Сульфат железа(II): В названии указано, что железо имеет степень окисления +2, следовательно, его ион имеет заряд +2 ($Fe^{2+}$). Поскольку заряд катиона ($Fe^{2+}$) и заряд сульфат-аниона ($SO_4^{2-}$) равны по модулю и противоположны по знаку, для составления формулы требуется один катион и один анион. Химическая формула сульфата железа(II) – $FeSO_4$.

Уравнение электролитической диссоциации (распада на ионы в водном растворе) для сульфата железа(II), как для сильного электролита, выглядит так:

$$FeSO_4 \rightarrow Fe^{2+} + SO_4^{2-}$$

Сульфат железа(III): В этой соли железо имеет степень окисления +3, а его ион – заряд +3 ($Fe^{3+}$). Заряд сульфат-иона по-прежнему 2- ($SO_4^{2-}$). Чтобы молекула была электронейтральной, суммарный положительный заряд должен быть равен суммарному отрицательному. Находим наименьшее общее кратное для зарядов 3 и 2, оно равно 6. Следовательно, необходимо взять два иона железа ($2 \times (+3) = +6$) и три сульфат-иона ($3 \times (-2) = -6$). Химическая формула сульфата железа(III) – $Fe_2(SO_4)_3$.

Уравнение его диссоциации:

$$Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-}$$

Ответ: Формула сульфата железа(II) – $FeSO_4$, уравнение диссоциации: $FeSO_4 \rightarrow Fe^{2+} + SO_4^{2-}$. Формула сульфата железа(III) – $Fe_2(SO_4)_3$, уравнение диссоциации: $Fe_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Fe^{3+} + 3SO_4^{2-}$.

Чем отличаются эти соли?

Сульфат железа(II) и сульфат железа(III) отличаются по нескольким ключевым параметрам, которые являются следствием разной степени окисления атомов железа в их составе.

Во-первых, основное отличие – это степень окисления железа: в сульфате железа(II) она равна +2, а в сульфате железа(III) – +3.

Во-вторых, из-за разной степени окисления они имеют разный химический состав и формулы ($FeSO_4$ и $Fe_2(SO_4)_3$), что влечет за собой и разные молярные массы.

В-третьих, при диссоциации в водном растворе эти соли образуют разные катионы: сульфат железа(II) образует катион двухвалентного железа $Fe^{2+}$, а сульфат железа(III) – катион трехвалентного железа $Fe^{3+}$.

В-четвертых, у них разные химические свойства. Ион $Fe^{2+}$ является хорошим восстановителем, так как может легко окислиться до более стабильного состояния $Fe^{3+}$. Ион $Fe^{3+}$, в свою очередь, проявляет окислительные свойства. Также эти соли по-разному подвергаются гидролизу: гидролиз по катиону $Fe^{3+}$ идет значительно сильнее, чем по катиону $Fe^{2+}$, поэтому водный раствор сульфата железа(III) имеет более кислую среду.

В-пятых, они отличаются по физическим свойствам, например, по цвету. Кристаллогидрат сульфата железа(II), известный как железный купорос ($FeSO_4 \cdot 7H_2O$), имеет характерный голубовато-зеленый цвет. Соли железа(III) и их растворы обычно желто-бурые из-за образования гидроксокомплексов в результате гидролиза.

Ответ: Эти соли отличаются степенью окисления железа (+2 и +3), что определяет их химические формулы ($FeSO_4$ и $Fe_2(SO_4)_3$), состав, физические (цвет) и химические (окислительно-восстановительные свойства, характер гидролиза) свойства, а также катионы, образующиеся при диссоциации ($Fe^{2+}$ и $Fe^{3+}$).