Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды водного раствора каждого из предложенных веществ. Характер среды зависит от того, подвергается ли соль гидролизу, или является ли вещество кислотой/щелочью. Напомним, что pH возрастает от сильнокислой среды (pH ≈ 0) к сильнощелочной (pH ≈ 14).

Проанализируем каждое вещество:

1. Na₂CO₃ (карбонат натрия) — это соль, образованная сильным основанием (NaOH) и слабой кислотой (H₂CO₃). Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
   CO₃²⁻ + H₂O ⇄ HCO₃⁻ + OH⁻
   Накопление гидроксид-ионов (OH⁻) создает слабощелочную среду (pH > 7).
2. BaBr₂ (бромид бария) — это соль, образованная сильным основанием (Ba(OH)₂) и сильной кислотой (HBr). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, не подвергаются гидролизу. Среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).
3. KOH (гидроксид калия) — это сильное основание (щелочь). В водном растворе оно полностью диссоциирует с образованием большого количества гидроксид-ионов:
   KOH → K⁺ + OH⁻
   Это создает сильнощелочную среду (pH ≈ 12–14).
4. FeCl₃ (хлорид железа(III)) — это соль, образованная слабым основанием (Fe(OH)₃) и сильной кислотой (HCl). Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
   Fe³⁺ + H₂O ⇄ FeOH²⁺ + H⁺
   Накопление ионов водорода (H⁺) создает кислую среду (pH < 7).

Теперь расположим вещества в порядке возрастания значения pH (от самого кислого к самому щелочному):

• Самый низкий pH у FeCl₃ (кислая среда) — №4;
• Затем идет BaBr₂ (нейтральная среда) — №2;
• Затем Na₂CO₃ (слабощелочная среда) — №1;
• Самый высокий pH у KOH (сильнощелочная среда) — №3.

Последовательность номеров: 4, 2, 1, 3.

Ответ: 4213

Источник: ФИПИ