Решение: Порядок веществ по pH
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 — щелочная среда
Среда раствора:
сильно кислая — слабо кислая — нейтральная — слабо щелочная — сильно щелочная
Используя справочные данные к заданию 21, определите характер среды водных растворов веществ из перечня. Концентрация всех растворов одинакова. Расположите вещества в порядке возрастания значения pH.
Решение по шагам
4 шага$\mathrm{H_2SO_4}$ — сильная двухосновная кислота, поэтому её раствор имеет наиболее кислую среду и минимальное значение pH.
$$\mathrm{H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}}$$$\mathrm{AlCl_3}$ — соль сильной кислоты и слабого основания $\mathrm{Al(OH)_3}$. Ион $\mathrm{Al^{3+}}$ гидролизуется, поэтому раствор имеет кислую среду, но менее кислую, чем раствор серной кислоты.
$$\mathrm{Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons AlOH^{2+} + H^+}$$$\mathrm{CaCl_2}$ — соль сильной кислоты и сильного основания; заметного гидролиза нет, поэтому раствор близок к нейтральному.
$$\mathrm{CaCl_2 \rightarrow Ca^{2+} + 2Cl^-}$$$\mathrm{Na_2S}$ — соль сильного основания и слабой кислоты. Сульфид-ион гидролизуется с образованием гидроксид-ионов, поэтому раствор щелочной и имеет наибольшее значение pH.
$$\mathrm{S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^- + OH^-}$$Где здесь ошибаются
Считать раствор $\mathrm{CaCl_2}$ щелочным из-за наличия двух ионов хлора.
Не учитывать гидролиз иона $\mathrm{Al^{3+}}$.
Путать порядок возрастания pH с порядком убывания кислотности.