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.
Для веществ, приведённых в перечне, определите характер среды их водных растворов.
1) $\mathrm{HBr}$
2) $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$
3) $\mathrm{Na_2SO_4}$
4) $\mathrm{KHCO_3}$
Запишите номера веществ в порядке возрастания значения pH их водных растворов, учитывая, что концентрация (моль/л) всех растворов одинаковая.
Решение по шагам
4 шагаБромоводородная кислота $\mathrm{HBr}$ — сильная кислота, поэтому её раствор имеет наиболее низкое значение pH.
$$$\mathrm{HBr \rightarrow H^+ + Br^-}$$$В растворе $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ катион $\mathrm{Cu^{2+}}$ гидролизуется, поэтому среда кислая. Её pH выше, чем у раствора сильной кислоты той же концентрации.
$$$\mathrm{Cu^{2+} + H_2O \rightleftharpoons CuOH^+ + H^+}$$$Сульфат натрия образован сильным основанием и сильной кислотой; его раствор близок к нейтральному и имеет более высокий pH, чем раствор соли меди(II).
$$$\mathrm{Na_2SO_4 \rightarrow 2Na^+ + SO_4^{2-}}$$$Гидрокарбонат калия содержит амфипротный ион $\mathrm{HCO_3^-}$, который в воде преимущественно проявляет основные свойства. Поэтому раствор имеет наиболее высокий pH.
$$$\mathrm{HCO_3^- + H_2O \rightleftharpoons H_2CO_3 + OH^-}$$$Где здесь ошибаются
Считать раствор $\mathrm{Cu(NO_3)_2}$ нейтральным, не учитывая гидролиз катиона $\mathrm{Cu^{2+}}$.
Путать порядок возрастания pH с порядком убывания кислотности.
Не учитывать основные свойства гидрокарбонат-иона $\mathrm{HCO_3^-}$.