Номер 3, страница 44 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Наибольшее число катионов водорода образуется при диссоциации в воде

1) 1 моль серной кислоты

2) 1 моль уксусной кислоты

3) 1 моль угольной кислоты

4) 1 моль азотистой кислоты

Чтобы определить, какое из веществ образует наибольшее число катионов водорода ($H^+$) при диссоциации в воде, необходимо проанализировать два фактора для каждой кислоты: её основность (количество атомов водорода в молекуле, способных отщепляться в виде протона) и её силу (степень диссоциации, $\alpha$). Мы сравниваем диссоциацию 1 моль каждой кислоты.

1) 1 моль серной кислоты

Серная кислота ($H_2SO_4$) является сильной двухосновной кислотой. Сильные кислоты в водных растворах диссоциируют практически полностью. Диссоциация протекает ступенчато, но так как первая ступень полная, а вторая — в значительной степени, для упрощения можно записать суммарное уравнение: $H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}$. Таким образом, из 1 моль серной кислоты образуется примерно 2 моль катионов водорода.

2) 1 моль уксусной кислоты

Уксусная кислота ($CH_3COOH$) — это слабая одноосновная кислота. Слабые кислоты диссоциируют в воде лишь частично, то есть обратимо: $CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^-$. Поскольку степень диссоциации ($\alpha$) уксусной кислоты мала (значительно меньше 1), из 1 моль кислоты образуется гораздо меньше 1 моль катионов водорода.

3) 1 моль угольной кислоты

Угольная кислота ($H_2CO_3$) — это очень слабая и нестабильная двухосновная кислота. Она диссоциирует в очень малой степени, причём в основном по первой ступени: $H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^-$. Диссоциация по второй ступени ($HCO_3^- \rightleftharpoons H^+ + CO_3^{2-}$) протекает в ещё меньшей степени. В результате из 1 моль угольной кислоты образуется очень малое количество катионов водорода, значительно меньше 1 моль.

4) 1 моль азотистой кислоты

Азотистая кислота ($HNO_2$) — это слабая одноосновная кислота. Её диссоциация также является обратимым процессом: $HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-$. Хотя она сильнее, чем угольная и уксусная кислоты, она всё равно является слабой, и её степень диссоциации ($\alpha$) меньше 1. Следовательно, из 1 моль азотистой кислоты образуется меньше 1 моль катионов водорода.

Сравнивая количество образующихся катионов водорода из 1 моль каждой кислоты (Серная: $\approx 2$ моль; Уксусная: $<< 1$ моль; Угольная: $<< 1$ моль; Азотистая: $<< 1$ моль), становится очевидно, что наибольшее количество катионов водорода образуется при диссоциации серной кислоты.

Ответ: 1