Номер 283, страница 47 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

283. В каждой паре укажите гидроксид с более выраженными кислотными свойствами:

а) $Be(OH)_2$ или $Mg(OH)_2$;

б) $B(OH)_3$ или $CO(OH)_2$;

в) $CsOH$ или $KOH$;

г) $CO(OH)_2$ или $NO_2(OH)$;

д) $SO_2(OH)_2$ или $PO(OH)_3$;

е) $NaOH$ или $Al(OH)_3$.

а) Be(OH)₂ или Mg(OH)₂

Кислотные свойства гидроксидов определяются положением элемента в периодической системе. Бериллий ($Be$) и магний ($Mg$) находятся во второй группе. $Be$ расположен во втором периоде, а $Mg$ — в третьем, то есть ниже бериллия. В группе сверху вниз металлические свойства элементов усиливаются, а полярность связи $Э-O$ возрастает, в то время как полярность связи $O-H$ уменьшается. Это приводит к усилению основных свойств гидроксидов и ослаблению кислотных. Гидроксид бериллия $Be(OH)_2$ является амфотерным, в то время как гидроксид магния $Mg(OH)_2$ проявляет только основные свойства. Следовательно, $Be(OH)_2$ обладает более выраженными кислотными свойствами.

Ответ: $Be(OH)_2$.

б) B(OH)₃ или CO(OH)₂

Бор ($B$) и углерод ($C$) находятся во втором периоде. Бор находится в 13-й группе, а углерод — в 14-й. При движении по периоду слева направо неметаллические свойства элементов усиливаются, что ведет к увеличению кислотных свойств их гидроксидов. Гидроксид бора $B(OH)_3$ (борная кислота) является более слабой кислотой, чем гидроксид углерода $CO(OH)_2$ (угольная кислота). Таким образом, угольная кислота имеет более выраженные кислотные свойства.

Ответ: $CO(OH)_2$.

в) CsOH или KOH

Калий ($K$) и цезий ($Cs$) — щелочные металлы, находятся в первой группе. Калий находится в четвертом периоде, а цезий — в шестом. В группе сверху вниз основные свойства гидроксидов усиливаются, так как увеличивается радиус атома и ослабевает связь между металлом и гидроксогруппой. $CsOH$ — более сильное основание, чем $KOH$. Соответственно, гидроксид калия $KOH$ обладает менее выраженными основными (и, следовательно, более выраженными кислотными) свойствами по сравнению с гидроксидом цезия.

Ответ: $KOH$.

г) CO(OH)₂ или NO₂(OH)

Углерод ($C$) и азот ($N$) находятся во втором периоде. Азот расположен правее углерода. Кроме того, в данных гидроксидах (кислотах) элементы находятся в разных степенях окисления: углерод в $CO(OH)_2$ (угольная кислота $H_2CO_3$) имеет степень окисления +4, а азот в $NO_2(OH)$ (азотная кислота $HNO_3$) — +5. С увеличением степени окисления центрального неметалла и при движении по периоду вправо кислотные свойства гидроксидов резко усиливаются. Азотная кислота — сильная, а угольная — очень слабая. Поэтому $NO_2(OH)$ имеет значительно более выраженные кислотные свойства.

Ответ: $NO_2(OH)$.

д) SO₂(OH)₂ или PO(OH)₃

Фосфор ($P$) и сера ($S$) находятся в третьем периоде. Сера находится правее фосфора. Степень окисления фосфора в $PO(OH)_3$ (ортофосфорная кислота $H_3PO_4$) равна +5, а серы в $SO_2(OH)_2$ (серная кислота $H_2SO_4$) — +6. Оба фактора (положение в периоде и более высокая степень окисления) способствуют тому, что серная кислота является значительно более сильной кислотой, чем фосфорная. Следовательно, $SO_2(OH)_2$ обладает более выраженными кислотными свойствами.

Ответ: $SO_2(OH)_2$.

е) NaOH или Al(OH)₃

Натрий ($Na$) и алюминий ($Al$) находятся в третьем периоде. Натрий — элемент 1-й группы, а алюминий — 13-й. При движении по периоду слева направо основные свойства гидроксидов ослабевают, а кислотные — усиливаются. Гидроксид натрия $NaOH$ является сильным основанием (щелочью). Гидроксид алюминия $Al(OH)_3$ является амфотерным, то есть способен реагировать и с кислотами, и с основаниями, проявляя как основные, так и кислотные свойства. Таким образом, $Al(OH)_3$ имеет более выраженные кислотные свойства, чем $NaOH$.

Ответ: $Al(OH)_3$.