Номер 4, страница 19, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

4. Где на практике необходимо учитывать силу электролитов?

Сила электролита — это мера его способности распадаться (диссоциировать) на ионы в растворе. По этому признаку электролиты делят на сильные, которые диссоциируют практически полностью (например, серная кислота $ \text{H}_2\text{SO}_4 $, гидроксид натрия $ \text{NaOH} $, поваренная соль $ \text{NaCl} $), и слабые, которые диссоциируют лишь частично (например, уксусная кислота $ \text{CH}_3\text{COOH} $, гидроксид аммония $ \text{NH}_3 \cdot \text{H}_2\text{O} $). Различие в силе электролитов имеет огромное практическое значение и его необходимо учитывать в самых разных сферах.

Медицина и фармакология

В организме человека кислотно-щелочное равновесие поддерживается буферными системами, которые состоят из слабых кислот и сопряженных им оснований (например, угольная кислота $ \text{H}_2\text{CO}_3 $ и гидрокарбонат-ион $ \text{HCO}_3^- $ в крови). Сила этих электролитов определяет способность буфера поддерживать постоянный уровень $ \text{pH} $, что жизненно важно. Многие лекарства являются слабыми кислотами или основаниями. Их способность всасываться в кровь и проникать через клеточные мембраны зависит от степени их ионизации, то есть от их силы. Для внутривенных вливаний используют изотонические растворы сильных электролитов (например, 0,9% раствор $ \text{NaCl} $). Если бы использовался слабый электролит в той же молярной концентрации, его осмотическое давление было бы ниже из-за неполной диссоциации, что привело бы к разрушению эритроцитов (гемолизу).

Ответ: В медицине и фармакологии сила электролитов важна для поддержания $ \text{pH} $ крови, разработки и усвоения лекарств, а также для приготовления безопасных инфузионных растворов.

Химическая и пищевая промышленность

В химическом синтезе выбор между сильным и слабым электролитом определяет направление и полноту реакции. Например, для катализа многих органических реакций используют сильные кислоты (серная, соляная), а для получения мыла (омыление жиров) — сильные щелочи ($ \text{NaOH} $). В пищевой промышленности слабые кислоты (уксусная, лимонная, бензойная) применяются как консерванты. В недиссоциированной форме они проникают внутрь микробных клеток и там, диссоциируя, понижают $ \text{pH} $, что приводит к гибели микроорганизмов. Сильные кислоты для этих целей непригодны из-за их высокой коррозионной активности и резкого влияния на вкус продукта. Вкус многих продуктов также определяется слабыми кислотами (например, яблочная кислота в яблоках).

Ответ: В промышленности сила электролитов учитывается при выборе катализаторов и реагентов, а также в производстве пищевых продуктов для консервации и придания вкуса.

Электрохимия и электротехника

Сила электролита является ключевым фактором в работе химических источников тока (батареек, аккумуляторов) и в процессах электролиза. В свинцовых аккумуляторах используется раствор сильной серной кислоты ($ \text{H}_2\text{SO}_4 $), который обеспечивает высокую электропроводность и позволяет отдавать большой ток. В то же время в солевых батарейках часто используют раствор хлорида аммония ($ \text{NH}_4\text{Cl} $) — соли слабого основания и сильной кислоты, свойства которого определяют рабочие характеристики элемента. При нанесении гальванических покрытий (например, хромировании, цинковании) состав и сила электролита влияют на качество, равномерность и скорость осаждения металла.

Ответ: В электрохимии и электротехнике сила электролита определяет производительность аккумуляторов и батарей, а также качество и эффективность процессов электролиза и гальванопокрытий.

Сельское хозяйство и экология

Плодородие почвы во многом зависит от ее кислотности ($ \text{pH} $). Регулирование $ \text{pH} $ почвы осуществляется с помощью внесения различных веществ. Например, для снижения кислотности (известкование) вносят карбонат кальция $ \text{CaCO}_3 $ — соль слабой угольной кислоты. При его взаимодействии с кислотами почвы происходит их нейтрализация. Напротив, для подкисления щелочных почв могут использоваться соли, образованные сильной кислотой и слабым основанием, например, сульфат аммония $ (\text{NH}_4)_2\text{SO}_4 $, который при гидролизе дает кислую среду. В очистке сточных вод используются коагулянты (например, сульфат алюминия $ \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 $). Это соль слабого основания и сильной кислоты, при гидролизе которой образуются положительно заряженные гидроксокомплексы, способствующие слипанию и осаждению загрязняющих частиц.

Ответ: В сельском хозяйстве и экологии знание силы электролитов помогает регулировать кислотность почв для повышения урожайности и эффективно очищать сточные воды.