Номер 5, страница 42 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

5. Одна из наиболее сильных кислот — хлорная кислота $HClO_4$. Предложите два примера гидролиза по катиону её солей — хлоратов.

1)

Хлорная кислота $HClO_4$ — это одна из сильнейших неорганических кислот. Её соли называются перхлоратами. Гидролиз солей по катиону происходит в том случае, если соль образована катионом слабого основания и анионом сильной кислоты. Поскольку перхлорат-ион $ClO_4^-$ является анионом сильной кислоты, он не подвергается гидролизу. Следовательно, гидролиз перхлоратов будет протекать по катиону, если соль образована слабым основанием. В результате реакции катиона с водой в растворе будут накапливаться ионы водорода $H^+$, и среда станет кислой ($pH < 7$).

Ниже приведены два примера такого гидролиза.

1) Гидролиз перхлората аммония ($NH_4ClO_4$)

Эта соль образована катионом аммония $NH_4^+$, который соответствует слабому основанию — гидрату аммиака $NH_3 \cdot H_2O$, и перхлорат-анионом $ClO_4^-$. При растворении в воде соль диссоциирует на ионы:

$NH_4ClO_4 \rightarrow NH_4^+ + ClO_4^-$

Катион аммония взаимодействует с водой (гидролизуется), что приводит к образованию ионов водорода и созданию кислой среды. Уравнение гидролиза в сокращенной ионной форме выглядит следующим образом:

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

Ответ: Первым примером является гидролиз перхлората аммония. Сокращенное ионное уравнение гидролиза: $NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+$.

2) Гидролиз перхлората алюминия ($Al(ClO_4)_3$)

Эта соль образована катионом алюминия $Al^{3+}$, который соответствует слабому нерастворимому основанию — гидроксиду алюминия $Al(OH)_3$, и перхлорат-анионом $ClO_4^-$. Диссоциация соли в воде:

$Al(ClO_4)_3 \rightarrow Al^{3+} + 3ClO_4^-$

Гидролиз многозарядного катиона $Al^{3+}$ протекает ступенчато. Наибольший вклад в изменение кислотности среды вносит первая ступень гидролиза:

$Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons Al(OH)^{2+} + H^+$

Как и в первом примере, в результате реакции образуются ионы водорода, и раствор приобретает выраженную кислую реакцию среды.

Ответ: Вторым примером является гидролиз перхлората алюминия. Сокращенное ионное уравнение первой ступени гидролиза: $Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons Al(OH)^{2+} + H^+$.