Задание №13 — Химические реакции

К списку заданий

#66138Задание №13ФИПИ

Электролитическая диссоциация

Диссоциация каких двух из представленных веществ происходит ступенчато?

1) ортофосфорная кислота

2) хлорид кальция

3) сульфат натрия

4) гидроксид кальция

5) азотная кислота

Запишите номера выбранных ответов.

Правильный ответ

Пояснение

Решение.

Для того чтобы ответить на вопрос задачи, необходимо вспомнить правила электролитической диссоциации различных классов неорганических веществ.

Ступенчатая диссоциация — это процесс, при котором частицы (ионы) отщепляются от молекулы не одновременно, а последовательно, в несколько стадий. Это характерно для слабых электролитов, содержащих более одного атома водорода (многоосновные кислоты) или более одной гидроксильной группы (многокислотные основания).

Разберём каждое вещество из списка:

1) Ортофосфорная кислота $H_{3}PO_{4}$ . Это трехосновная кислота средней силы. Она диссоциирует в три стадии (ступени), постепенно отдавая ионы водорода:
I ступень: $H_{3}PO_{4} \rightleftarrows H^{+} + H_{2}PO_{4}^{-}$
II ступень: $H_{2}PO_{4}^{-} \rightleftarrows H^{+} + HPO_{4}^{2-}$
III ступень: $HPO_{4}^{2-} \rightleftarrows H^{+} + PO_{4}^{3-}$
Следовательно, это вещество нам подходит.

2) Хлорид кальция $CaCl_{2}$ . Это растворимая соль, сильный электролит. Соли диссоциируют в одну стадию полностью:
$CaCl_{2} \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^{-}$ . Ступенчатая диссоциация отсутствует.

3) Сульфат натрия $Na_{2}SO_{4}$ . Это также растворимая соль, сильный электролит. Диссоциирует полностью в один этап:
$Na_{2}SO_{4} \rightarrow 2Na^{+} + SO_{4}^{2-}$ . Ступенчатая диссоциация отсутствует.

4) Гидроксид кальция $Ca(OH)_{2}$ . Это малорастворимое основание (щелочь). Несмотря на то, что сильные основания часто рассматривают как полностью диссоциирующие, в рамках школьного курса химии для многокислотных оснований (содержащих две и более группы $OH$ ) признается возможность ступенчатого протекания процесса:
I ступень: $Ca(OH)_{2} \rightleftarrows CaOH^{+} + OH^{-}$
II ступень: $CaOH^{+} \rightleftarrows Ca^{2+} + OH^{-}$
Это вещество нам подходит.

5) Азотная кислота $HNO_{3}$ . Это сильная одноосновная кислота. Поскольку в её составе только один атом водорода, она диссоциирует в одну стадию практически на 100%:
$HNO_{3} \rightarrow H^{+} + NO_{3}^{-}$ . Ступенчатая диссоциация невозможна.

Таким образом, ступенчато диссоциируют ортофосфорная кислота (как многоосновная кислота) и гидроксид кальция (как многокислотное основание).

Ответ: 14

Источник: ФИПИ