Решение: Порядок значений pH растворов
Документ к заданиюСправочные данные по концентрации и pH водных растворов электролитов
Прочитайте текст и выполните задания.
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.
Шкала pH водных растворов электролитов
pH: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
кислотная среда: от 0 до 6
щелочная среда: от 8 до 14
Среда раствора:
сильно кислая — pH 0–2;
слабо кислая — pH 3–6;
нейтральная — pH 7;
слабо щелочная — pH 8–11;
сильно щелочная — pH 12–14.
Для веществ из перечня определите характер среды их водных растворов. Запишите номера веществ в порядке уменьшения значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация всех растворов одинакова.
Решение по шагам
5 шаговРаствор карбоната натрия имеет щелочную среду, так как ион $\mathrm{CO_3^{2-}}$ гидролизуется с образованием гидроксид-ионов.
$$\mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-}$$Раствор сульфата калия также имеет слабощелочную среду вследствие гидролиза сульфат-иона, но щёлочность выражена слабее, чем у карбоната натрия.
$$\mathrm{SO_4^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HSO_4^- + OH^-}$$В растворе хлорида алюминия гидролизуется катион алюминия, поэтому среда кислая.
$$\mathrm{Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons AlOH^{2+} + H^+}$$Фосфорная кислота является кислотой и создаёт наиболее кислую среду среди перечисленных растворов.
По убыванию значения pH растворы располагаются так: карбонат натрия, сульфат калия, хлорид алюминия, фосфорная кислота.
Где здесь ошибаются
Считать раствор сульфата калия нейтральным без учёта слабого гидролиза сульфат-иона.
Поставить $$\mathrm{AlCl_3}$ выше щелочных растворов, не учитывая гидролиз катиона алюминия.
Перепутать порядок убывания pH с порядком возрастания кислотности.