Номер 2, страница 170 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 7. Металлы. Параграф 47. Важнейшие соединения алюминия. Подумай, ответь, выполни... - номер 2, страница 170.

Условие.

2. В водные растворы хлорида натрия и хлорида алюминия опустили синюю лакмусовую бумагу. Как изменился её цвет и почему?

Решение.

Решение 2.

Чтобы определить изменение цвета лакмусовой бумаги, необходимо проанализировать среду водных растворов хлорида натрия и хлорида алюминия. Среда раствора (кислая, нейтральная или щелочная) зависит от того, подвергается ли растворенная соль гидролизу.

В растворе хлорида натрия ($NaCl$)

Хлорид натрия — это соль, образованная сильным основанием (гидроксидом натрия $NaOH$) и сильной кислотой (соляной кислотой $HCl$). Соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями, не подвергаются гидролизу, поскольку ни катион металла ($Na^+$), ни анион кислотного остатка ($Cl^−$) не взаимодействуют с молекулами воды с образованием избытка ионов $H^+$ или $OH^-$.

$Na^+ + H_2O \nrightarrow$ (реакция не идет)

$Cl^- + H_2O \nrightarrow$ (реакция не идет)

В результате среда в растворе остается нейтральной, $pH = 7$. Синяя лакмусовая бумага в нейтральной среде свой цвет не изменяет.

Ответ: в водном растворе хлорида натрия цвет синей лакмусовой бумаги не изменится, так как среда раствора нейтральная.

В растворе хлорида алюминия ($AlCl_3$)

Хлорид алюминия — это соль, образованная слабым основанием (гидроксидом алюминия $Al(OH)_3$) и сильной кислотой (соляной кислотой $HCl$). Такие соли подвергаются гидролизу по катиону. Катион алюминия ($Al^{3+}$) взаимодействует с молекулами воды, что приводит к накоплению в растворе ионов водорода ($H^+$) и, как следствие, к созданию кислой среды.

Процесс гидролиза по первой ступени можно выразить сокращенным ионным уравнением:

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

Из-за появления в растворе избыточных ионов водорода ($H^+$) среда становится кислой, $pH < 7$. В кислой среде синий лакмус меняет окраску на красную.

Ответ: в водном растворе хлорида алюминия синяя лакмусовая бумага станет красной, так как в результате гидролиза среда раствора становится кислой.