Задание №21 — Теоретические основы химии
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
| 1) | сероводородная кислота |
| 2) | хромат натрия |
| 3) | гидроксид кальция |
| 4) | сульфид калия |
Для выполнения задания 21 используйте следующие справочные данные.
Концентрация(молярная, моль/л)показывает отношение количества растворённого вещества (n) к объёму раствора (V).
pH(«пэ аш») водородный показатель; величина, которая отражает концентрацию ионов водорода в растворе и используется для характеристики кислотности среды.
Правильный ответ
1243
Пояснение
Решение.
Для решения данного задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и оценить значение pH для каждого из них. Напомним, что шкала pH варьируется от 0 до 14: чем ниже значение pH, тем выше кислотность среды; чем выше значение pH, тем сильнее щелочные свойства раствора.
Разберем каждое вещество по порядку:
- Сероводородная кислота (H2S): Это слабая двухосновная кислота. В водном растворе она частично диссоциирует с образованием ионов водорода H+. Среда раствора — слабокислая. Значение pH будет находиться в диапазоне примерно от 3 до 6.
- Хромат натрия (Na2CrO4): Это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и кислотой средней силы (хромовая кислота H2CrO4). За счет гидролиза по аниону (CrO42− + H2O ⇄ HCrO4− + OH−) в растворе накапливаются гидроксид-ионы. Среда раствора — слабощелочная. Однако хромовая кислота сильнее сероводородной, поэтому щелочность хромата натрия выражена умеренно.
- Гидроксид кальция (Ca(OH)2): Это сильное основание (щелочь), хотя и малорастворимое. В растворе оно практически полностью диссоциирует на ионы кальция и гидроксид-ионы: Ca(OH)2 → Ca2+ + 2OH−. Среда раствора — сильнощелочная. Значение pH будет самым высоким среди представленных веществ (ближе к 12–13).
- Сульфид калия (K2S): Это соль, образованная сильным основанием (KOH) и очень слабой кислотой (H2S). Сульфид-ион подвергается сильному гидролизу по аниону: S2− + H2O ⇄ HS− + OH−. Поскольку сероводородная кислота значительно слабее хромовой, гидролиз сульфида протекает глубже, и среда раствора будет более щелочной, чем у хромата натрия, но менее щелочной, чем у чистого основания (щелочи).
Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):
- Самое низкое pH у кислоты: 1) сероводородная кислота (слабокислая среда).
- Далее идет соль с менее выраженным щелочным гидролизом: 2) хромат натрия (слабощелочная среда).
- Затем соль с более сильным щелочным гидролизом: 4) сульфид калия (щелочная среда).
- Самое высокое pH у щелочи: 3) гидроксид кальция (сильнощелочная среда).
Таким образом, последовательность номеров: 1, 2, 4, 3.
Ответ: 1243
Источник: ФИПИ