Задание №21 — Теоретические основы химии

Решение.

Для решения этого задания необходимо определить характер среды в водных растворах предложенных веществ и оценить значение водородного показателя pH для каждого из них. Напомним, что шкала pH варьируется от 0 до 14: чем меньше значение pH, тем выше кислотность; чем выше значение pH, тем сильнее щелочные свойства раствора.

Разберем каждое вещество по порядку:

1. MgCl₂ (хлорид магния) — это соль, образованная слабым основанием Mg(OH)₂ и сильной кислотой HCl. Такая соль подвергается гидролизу по катиону:
   Mg²⁺ + H₂O ⇄ MgOH⁺ + H⁺
   В растворе накапливаются ионы водорода, поэтому среда слабокислая (pH < 7, обычно в районе 5–6).
2. Na₂S (сульфид натрия) — это соль, образованная сильным основанием NaOH и слабой кислотой H₂S. Такая соль подвергается гидролизу по аниону:
   S²⁻ + H₂O ⇄ HS⁻ + OH⁻
   В растворе накапливаются гидроксид-ионы, поэтому среда щелочная (pH > 7, обычно в районе 10–12).
3. HCl (хлороводородная кислота) — это сильная одноосновная кислота. В водном растворе она практически полностью диссоциирует:
   HCl → H⁺ + Cl⁻
   Это создает высокую концентрацию ионов водорода, среда сильнокислая (pH очень низкий, около 0–1 при стандартных концентрациях).
4. NaOH (гидроксид натрия) — это сильное основание (щелочь). В водном растворе диссоциирует полностью:
   NaOH → Na⁺ + OH⁻
   Это создает высокую концентрацию гидроксид-ионов, среда сильнощелочная (pH очень высокий, около 13–14).

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

• Самый низкий pH у сильной кислоты: 3 (HCl).
• Затем идет соль со слабокислой средой: 1 (MgCl₂).
• Далее идет соль со щелочной средой: 2 (Na₂S).
• Самый высокий pH у щелочи: 4 (NaOH).

Последовательность цифр: 3, 1, 2, 4.

Ответ: 3124

Источник: ФИПИ