Вариант 4, страница 113 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

Вариант 4

а) хлорид натрия;

б) хлорид алюминия;

в) хлорид железа (III).

Решение

Поскольку в задании не указано, что именно нужно сделать с перечисленными веществами, наиболее вероятной задачей является составление уравнений гидролиза для их водных растворов и определение реакции среды. Гидролиз — это реакция обменного разложения веществ водой. Характер среды раствора зависит от силы кислоты и основания, образующих соль:

• Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются, среда их растворов нейтральная ($pH = 7$).
• Соли, образованные слабым основанием и сильной кислотой, подвергаются гидролизу по катиону. В результате в растворе накапливаются ионы водорода ($H^+$), и среда становится кислой ($pH < 7$).
• Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой, подвергаются гидролизу по аниону. В результате в растворе накапливаются гидроксид-ионы ($OH^-$), и среда становится щелочной ($pH > 7$).
• Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, подвергаются гидролизу и по катиону, и по аниону. Среда раствора обычно близка к нейтральной.

а) хлорид натрия

Химическая формула хлорида натрия — $NaCl$. Эта соль образована сильным основанием — гидроксидом натрия ($NaOH$) и сильной кислотой — соляной кислотой ($HCl$).

Поскольку и кислотный остаток, и катион металла соответствуют сильным электролитам, гидролиз в растворе не происходит. Среда водного раствора хлорида натрия нейтральная.

Уравнение реакции с водой:

$NaCl + H_2O \leftrightarrow$ гидролиз не идет.

Ответ: Хлорид натрия ($NaCl$) образован сильным основанием ($NaOH$) и сильной кислотой ($HCl$), гидролизу не подвергается, среда раствора нейтральная ($pH = 7$).

б) хлорид алюминия

Химическая формула хлорида алюминия — $AlCl_3$. Эта соль образована слабым основанием — гидроксидом алюминия ($Al(OH)_3$) и сильной кислотой — соляной кислотой ($HCl$).

Гидролиз протекает по катиону ($Al^{3+}$). При растворении в воде ион алюминия взаимодействует с молекулами воды, что приводит к образованию ионов водорода $H^+$ и подкислению раствора. Гидролиз протекает ступенчато, для определения среды достаточно записать первую ступень.

Сокращенное ионное уравнение (I ступень):

$Al^{3+} + H_2O \leftrightarrow AlOH^{2+} + H^+$

Молекулярное уравнение (I ступень):

$AlCl_3 + H_2O \leftrightarrow Al(OH)Cl_2 + HCl$

Накопление ионов $H^+$ (или образование соляной кислоты $HCl$ в молекулярном уравнении) обуславливает кислую среду раствора.

Ответ: Хлорид алюминия ($AlCl_3$) образован слабым основанием ($Al(OH)_3$) и сильной кислотой ($HCl$), подвергается гидролизу по катиону, среда раствора кислая ($pH < 7$).

в) хлорид железа (III)

Химическая формула хлорида железа (III) — $FeCl_3$. Эта соль образована слабым основанием — гидроксидом железа (III) ($Fe(OH)_3$) и сильной кислотой — соляной кислотой ($HCl$).

Гидролиз протекает по катиону ($Fe^{3+}$), аналогично хлориду алюминия. Ион трехвалентного железа взаимодействует с водой, что приводит к образованию ионов водорода $H^+$ и созданию кислой среды. Рассмотрим первую ступень гидролиза.

Сокращенное ионное уравнение (I ступень):

$Fe^{3+} + H_2O \leftrightarrow FeOH^{2+} + H^+$

Молекулярное уравнение (I ступень):

$FeCl_3 + H_2O \leftrightarrow Fe(OH)Cl_2 + HCl$

В результате реакции среда раствора становится кислой из-за избытка ионов $H^+$.

Ответ: Хлорид железа (III) ($FeCl_3$) образован слабым основанием ($Fe(OH)_3$) и сильной кислотой ($HCl$), подвергается гидролизу по катиону, среда раствора кислая ($pH < 7$).