Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения данной задачи необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и оценить значение водородного показателя (pH). Напомним, что шкала pH выглядит следующим образом:

• pH < 7 — кислая среда (чем меньше pH, тем сильнее кислотность);
• pH = 7 — нейтральная среда;
• pH > 7 — щелочная среда (чем больше pH, тем сильнее щелочность).

Разберем каждое вещество из списка:

1) CH₃COONa (ацетат натрия). Это соль, образованная слабой органической кислотой (CH₃COOH) и сильным основанием (NaOH). Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
CH₃COO⁻ + H₂O ⇄ CH₃COOH + OH⁻
Накопление гидроксид-ионов (OH⁻) обуславливает слабощелочную среду (pH > 7).

2) Mg(NO₃)₂ (нитрат магния). Это соль, образованная слабым основанием (Mg(OH)₂) и сильной кислотой (HNO₃). Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
Mg²⁺ + H₂O ⇄ MgOH⁺ + H⁺
Накопление ионов водорода (H⁺) обуславливает слабокислую среду (pH < 7, но близко к 7).

3) BaCl₂ (хлорид бария). Это соль, образованная сильным основанием (Ba(OH)₂) и сильной кислотой (HCl). Соли, образованные сильным основанием и сильной кислотой, гидролизу не подвергаются. Среда раствора нейтральная (pH ≈ 7).

4) H₂SO₄ (серная кислота). Это сильная двухосновная кислота. В водном растворе она практически полностью диссоциирует с образованием большого количества ионов водорода:
H₂SO₄ → 2H⁺ + SO₄²⁻
Это создает сильнокислую среду (pH значительно меньше 7).

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

1. Самое низкое pH у сильной кислоты: H₂SO₄ (4).
2. Затем идет слабокислая среда (соль, гидролизующаяся по катиону): Mg(NO₃)₂ (2).
3. Затем нейтральная среда: BaCl₂ (3).
4. Самое высокое pH в данном списке у соли со слабощелочной средой: CH₃COONa (1).

Последовательность номеров: 4, 2, 3, 1.

Ответ: 4231

Источник: ФИПИ