Номер 3, страница 83 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 5. Азот и фосфор. Параграф 24. Аммиак. Вопросы в начале параграфа - номер 3, страница 83.

Условие.

● Наличие каких ионов обусловливает щелочную среду раствора?

Решение.

Решение 2.

Щелочную среду раствора обусловливает преобладание гидроксид-ионов ($OH^-$) над ионами водорода ($H^+$).

В соответствии с теорией электролитической диссоциации, вода сама в незначительной степени диссоциирует на ионы:

$H_2O \rightleftharpoons H^+ + OH^-$

В чистой воде или в нейтральном растворе при стандартных условиях (25°C) концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов равны: $[H^+] = [OH^-] = 10^{-7}$ моль/л. В этом случае водородный показатель (pH) равен 7, и среда считается нейтральной.

Среда раствора становится щелочной, когда в результате растворения какого-либо вещества концентрация гидроксид-ионов становится больше концентрации ионов водорода, то есть $[OH^-] > [H^+]$. Это соответствует значению водородного показателя $pH > 7$.

Увеличение концентрации гидроксид-ионов в растворе может происходить по нескольким причинам:

1. Диссоциация оснований (щелочей). Сильные основания, такие как гидроксид натрия ($NaOH$) или гидроксид калия ($KOH$), при растворении в воде практически полностью диссоциируют, высвобождая большое количество гидроксид-ионов:

$NaOH \rightarrow Na^+ + OH^-$

2. Гидролиз солей. Соли, образованные сильным основанием и слабой кислотой (например, карбонат натрия $Na_2CO_3$ или ацетат натрия $CH_3COONa$), подвергаются гидролизу по аниону. Анион слабой кислоты взаимодействует с молекулами воды, связывая ионы водорода и оставляя в растворе избыток гидроксид-ионов. Например, гидролиз карбонат-иона:

$CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-$

3. Диссоциация слабых оснований. Слабые основания, например, гидрат аммиака ($NH_3 \cdot H_2O$), диссоциируют обратимо, также создавая в растворе избыток ионов $OH^-$:

$NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^-$

Таким образом, именно наличие в растворе свободных гидроксид-ионов в концентрации, превышающей концентрацию ионов водорода, определяет щелочной характер среды.

Ответ: Щелочную среду раствора обусловливает наличие гидроксид-ионов ($OH^-$) в концентрации, превышающей концентрацию ионов водорода ($H^+$).