Номер 3, страница 56 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 3. Галогены. Параграф 15. Соляная кислота и её соли. Вопросы в начале параграфа - номер 3, страница 56.

Условие.

Повторите свойства кислот и солей с позиций теории электролитической диссоциации.

Решение.

Решение 2.

Теория электролитической диссоциации (ТЭД) объясняет химические свойства кислот и солей в водных растворах их способностью распадаться на ионы (диссоциировать).

Свойства кислот с позиций теории электролитической диссоциации

Согласно ТЭД, кислоты — это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе в качестве катионов образуют только ионы водорода $H^+$. Именно наличие свободных ионов водорода $H^+$ (или, точнее, ионов гидроксония $H_3O^+$) определяет общие химические свойства кислот.

Процесс диссоциации, например, соляной и серной кислот:

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

$H_2SO_4 \rightleftharpoons H^+ + HSO_4^-$

Общие свойства кислот, обусловленные ионами $H^+$:

• Взаимодействие с металлами. Кислоты реагируют с металлами, стоящими в электрохимическом ряду напряжений до водорода. Суть реакции заключается во взаимодействии ионов водорода $H^+$ с атомами металла, в результате чего металл окисляется, а ионы водорода восстанавливаются до газообразного водорода.

  Молекулярное уравнение: $Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2 \uparrow$

  Сокращенное ионное уравнение: $Mg^0 + 2H^+ \rightarrow Mg^{2+} + H_2^0 \uparrow$

• Взаимодействие с основными и амфотерными оксидами. Реакция сводится к взаимодействию ионов водорода $H^+$ с ионами кислорода $O^{2-}$ (входящими в состав оксида) с образованием малодиссоциирующего вещества — воды.

  Молекулярное уравнение: $CuO + H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + H_2O$

  Сокращенное ионное уравнение: $CuO + 2H^+ \rightarrow Cu^{2+} + H_2O$

• Взаимодействие с основаниями (реакция нейтрализации). Это ключевое свойство кислот. Суть реакции заключается в соединении ионов водорода $H^+$ от кислоты и гидроксид-ионов $OH^-$ от основания с образованием воды.

  Молекулярное уравнение: $HNO_3 + KOH \rightarrow KNO_3 + H_2O$

  Сокращенное ионное уравнение: $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$

• Взаимодействие с солями. Реакция протекает, если в результате образуется осадок, газ или более слабая кислота. Фактически это взаимодействие ионов водорода $H^+$ с анионом соли.

  Молекулярное уравнение: $Na_2SiO_3 + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_2SiO_3 \downarrow$

  Сокращенное ионное уравнение: $SiO_3^{2-} + 2H^+ \rightarrow H_2SiO_3 \downarrow$

• Действие на индикаторы. Ионы $H^+$ в растворе вызывают характерное изменение окраски индикаторов: лакмус становится красным, метилоранж — розовым.

Ответ: Свойства кислот с позиций ТЭД обусловлены наличием в их водных растворах катионов водорода $H^+$, которые образуются в результате электролитической диссоциации и способны вступать в химические реакции.

Свойства солей с позиций теории электролитической диссоциации

Согласно ТЭД, соли — это электролиты, которые при диссоциации в водном растворе образуют катионы металла (или ион аммония $NH_4^+$) и анионы кислотного остатка.

Процесс диссоциации, например, хлорида натрия и сульфата меди(II):

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

$CuSO_4 \rightarrow Cu^{2+} + SO_4^{2-}$

Химические свойства солей определяются свойствами их ионов и проявляются в реакциях ионного обмена. Реакция идет до конца, если в результате взаимодействия ионов образуется осадок, газ или малодиссоциирующее вещество (например, вода).

Общие свойства солей:

• Взаимодействие с металлами. Более активный металл вытесняет менее активный из раствора его соли.

  Молекулярное уравнение: $Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \downarrow$

  Сокращенное ионное уравнение: $Zn^0 + Cu^{2+} \rightarrow Zn^{2+} + Cu^0 \downarrow$

• Взаимодействие с кислотами. Реакция возможна, если катион соли и анион кислоты образуют нерастворимое вещество (осадок) или если анион соли и катион водорода кислоты образуют летучее соединение (газ).

  Молекулярное уравнение: $AgNO_3 + HCl \rightarrow AgCl \downarrow + HNO_3$

  Сокращенное ионное уравнение: $Ag^+ + Cl^- \rightarrow AgCl \downarrow$

• Взаимодействие со щелочами. Растворимые соли реагируют со щелочами, если катион соли и гидроксид-ион образуют нерастворимое основание.

  Молекулярное уравнение: $FeCl_3 + 3NaOH \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow + 3NaCl$

  Сокращенное ионное уравнение: $Fe^{3+} + 3OH^- \rightarrow Fe(OH)_3 \downarrow$

• Взаимодействие с другими солями. Две растворимые соли вступают в реакцию, если катионы и анионы исходных солей образуют нерастворимую соль (осадок).

  Молекулярное уравнение: $BaCl_2 + Na_2SO_4 \rightarrow BaSO_4 \downarrow + 2NaCl$

  Сокращенное ионное уравнение: $Ba^{2+} + SO_4^{2-} \rightarrow BaSO_4 \downarrow$

• Гидролиз солей. Это взаимодействие ионов соли с молекулами воды, приводящее к образованию слабого электролита и изменению pH среды. Гидролизу подвергаются соли, в состав которых входит ион от слабого основания или слабой кислоты.

  Пример гидролиза по катиону (среда кислая, $pH < 7$): $NH_4^+ + H_2O \rightleftharpoons NH_3 \cdot H_2O + H^+$

  Пример гидролиза по аниону (среда щелочная, $pH > 7$): $CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$

Ответ: Свойства солей с позиций ТЭД определяются свойствами катионов металла (или аммония) и анионов кислотного остатка, на которые они диссоциируют в растворе. Большинство реакций с участием солей являются реакциями ионного обмена, которые протекают при условии связывания ионов в осадок, газ или слабый электролит.