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 из материала, определите характер среды водных растворов веществ из перечня и расположите их в порядке возрастания значения pH. Концентрация всех растворов одинакова.
Решение по шагам
4 шагаСерная кислота является сильной кислотой, поэтому её раствор имеет наиболее кислую среду и наименьшее значение pH.
$$$\mathrm{H_2SO_4 \rightarrow 2H^+ + SO_4^{2-}}$$$Нитрат алюминия образует кислую среду вследствие гидролиза катиона $\mathrm{Al^{3+}}$.
$$$\mathrm{Al^{3+} + H_2O \rightleftharpoons AlOH^{2+} + H^+}$$$Карбонат калия образует щелочную среду вследствие гидролиза карбонат-иона, но щёлочь слабее, чем раствор сильного основания $\mathrm{KOH}$.
$$$\mathrm{CO_3^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HCO_3^- + OH^-}$$$Следовательно, значения pH возрастают в порядке: сильная кислота, кислая соль, слабее щелочной раствор, сильное основание.
$$$\mathrm{H_2SO_4 < Al(NO_3)_3 < K_2CO_3 < KOH}$$$Где здесь ошибаются
Располагают вещества по силе электролитов, не учитывая кислотно-основный характер среды.
Считают раствор $\mathrm{Al(NO_3)_3}$ нейтральным, не учитывая гидролиз катиона $\mathrm{Al^{3+}}$.
Путают порядок щелочных растворов $\mathrm{K_2CO_3}$ и $\mathrm{KOH}$.