Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения данного задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ. Среда раствора зависит от того, подвергается ли соль гидролизу, или является ли вещество кислотой/основанием. Напомним, что шкала pH имеет значения от 0 до 14: чем меньше pH, тем выше кислотность; чем выше pH, тем выше щелочность (pH = 7 — нейтральная среда).

Проанализируем каждое вещество:

1) Ацетат калия — CH₃COOK. Это соль, образованная слабым основанием (уксусной кислотой CH₃COOH) и сильным основанием (гидроксидом калия KOH). Гидролиз протекает по аниону:
CH₃COO⁻ + H₂O ⇄ CH₃COOH + OH⁻
Накопление гидроксид-ионов OH⁻ создает слабощелочную среду (pH > 7).

2) Нитрат аммония — NH₄NO₃. Это соль, образованная слабым основанием (гидратом аммиака NH₃ • H₂O) и сильной кислотой (азотной кислотой HNO₃). Гидролиз протекает по катиону:
NH₄⁺ + H₂O ⇄ NH₃ • H₂O + H⁺
Накопление ионов водорода H⁺ создает слабокислую среду (pH < 7).

3) Гидроксид стронция — Sr(OH)₂. Это сильное основание (щелочь). В водном растворе оно полностью диссоциирует с образованием большого количества гидроксид-ионов:
Sr(OH)₂ → Sr²⁺ + 2OH⁻
Это создает сильнощелочную среду (pH значительно выше 7, ближе к 13–14).

4) Хлорат кальция — Ca(ClO₃)₂. Это соль, образованная сильным основанием (гидроксидом кальция Ca(OH)₂, который относится к сильным электролитам/щелочам в рамках школьного курса) и сильной кислотой (хлористой кислотой HClO₃). Соль, образованная сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергается. Среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):
1. Слабокислая среда: нитрат аммония (2)
2. Нейтральная среда: хлорат кальция (4)
3. Слабощелочная среда: ацетат калия (1)
4. Сильнощелочная среда: гидроксид стронция (3)

Последовательность цифр: 2, 4, 1, 3.

Ответ: 2413

Источник: ФИПИ