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: pH 0–7.
Щелочная среда: pH 7–14.
Среда раствора:
сильно кислая — pH 0–3;
слабо кислая — pH 4–6;
нейтральная — pH 7;
слабо щелочная — pH 8–10;
сильно щелочная — pH 11–14.
Для веществ из перечня определите характер среды их водных растворов. Расположите номера веществ в порядке возрастания значения pH, учитывая, что концентрация веществ во всех растворах одинакова.
Решение по шагам
4 шагаВ растворе $\mathrm{CuSO_4}$ ион $\mathrm{Cu^{2+}}$, образованный слабым основанием $\mathrm{Cu(OH)_2}$, гидролизуется с образованием ионов водорода. Среда кислая, поэтому это наименьшее значение pH.
$$\mathrm{Cu^{2+}+H_2O\rightleftharpoons CuOH^++H^+}$$В растворе $\mathrm{K_2SO_4}$ сульфат-ион гидролизуется по аниону очень слабо, поэтому среда слабощелочная.
$$\mathrm{SO_4^{2-}+H_2O\rightleftharpoons HSO_4^-+OH^-}$$Гидрокарбонат-ион $\mathrm{HCO_3^-}$ амфипротен, но в воде проявляет преимущественно основные свойства, поэтому раствор $\mathrm{NaHCO_3}$ более щелочной, чем раствор $\mathrm{K_2SO_4}$.
$$\mathrm{HCO_3^-+H_2O\rightleftharpoons H_2CO_3+OH^-}$$Гидроксид бария — сильное основание, полностью диссоциирующее в воде. Его раствор имеет наибольшее значение pH.
$$\mathrm{Ba(OH)_2\rightarrow Ba^{2+}+2OH^-}$$Где здесь ошибаются
Считать раствор $\mathrm{K_2SO_4}$ кислым из-за наличия сульфат-иона.
Поставить $\mathrm{NaHCO_3}$ перед $\mathrm{K_2SO_4}$, не учитывая основные свойства гидрокарбонат-иона.
Забыть, что $\mathrm{Ba(OH)_2}$ — сильное основание.