Номер 674, страница 113 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

674. Какие из уравнений электролитической диссоциации составлены верно:

а) $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-$;

б) $H_2SO_4 \rightleftharpoons 2H^+ + SO_4^{2-}$;

в) $HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-$;

г) $H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-$;

д) $HClO_4 \rightleftharpoons H^+ + ClO_4^-$;

е) $CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^-?$

Для того чтобы определить, какие из представленных уравнений электролитической диссоциации составлены верно, необходимо проанализировать каждое из них, учитывая силу кислоты (сильная или слабая) и тот факт, что диссоциация многоосновных кислот происходит ступенчато.

а) $H_3PO_4 \rightleftharpoons H^+ + H_2PO_4^-$

Ортофосфорная кислота ($H_3PO_4$) является трехосновной кислотой средней силы. Диссоциация многоосновных кислот всегда происходит ступенчато. Данное уравнение показывает первую ступень диссоциации, где от молекулы кислоты отщепляется один протон ($H^+$) с образованием дигидрофосфат-иона ($H_2PO_4^-$). Поскольку ортофосфорная кислота по первой ступени является слабым электролитом, процесс диссоциации обратим, что корректно отражено знаком $ \rightleftharpoons $.

Ответ: уравнение составлено верно.

б) $H_2SO_4 \rightleftharpoons 2H^+ + SO_4^{2-}$

Серная кислота ($H_2SO_4$) — сильная двухосновная кислота. Её диссоциация также происходит ступенчато. Первая ступень протекает практически полностью (необратимо): $H_2SO_4 \rightarrow H^+ + HSO_4^-$. Вторая ступень (диссоциация гидросульфат-иона $HSO_4^-$) является обратимым процессом, так как $HSO_4^-$ — электролит средней силы. Запись диссоциации в одну стадию с одновременным отщеплением двух протонов, как показано в уравнении, является некорректной.

Ответ: уравнение составлено неверно.

в) $HNO_2 \rightleftharpoons H^+ + NO_2^-$

Азотистая кислота ($HNO_2$) — это слабая одноосновная кислота. Слабые электролиты диссоциируют в водном растворе обратимо и лишь в незначительной степени. Уравнение правильно показывает обратимую диссоциацию на катион водорода ($H^+$) и нитрит-анион ($NO_2^-$), используя знак обратимости $ \rightleftharpoons $.

Ответ: уравнение составлено верно.

г) $H_2S \rightleftharpoons H^+ + HS^-$

Сероводородная кислота ($H_2S$) является очень слабой двухосновной кислотой. Её диссоциация происходит ступенчато. Представленное уравнение описывает первую ступень диссоциации, которая является обратимым процессом. Образуются катион водорода ($H^+$) и гидросульфид-анион ($HS^-$). Уравнение составлено верно.

Ответ: уравнение составлено верно.

д) $HClO_4 \rightleftharpoons H^+ + ClO_4^-$

Хлорная кислота ($HClO_4$) — одна из самых сильных кислот. Сильные электролиты в водных растворах диссоциируют практически нацело, то есть процесс является необратимым. Для записи их диссоциации следует использовать стрелку в одну сторону ($ \rightarrow $), а не знак обратимости ($ \rightleftharpoons $), который указывает на наличие равновесия. Правильная запись: $HClO_4 \rightarrow H^+ + ClO_4^-$.

Ответ: уравнение составлено неверно.

е) $CH_3COOH \rightleftharpoons H^+ + CH_3COO^-$

Уксусная кислота ($CH_3COOH$) — это слабая одноосновная органическая кислота. Как и для других слабых электролитов, её диссоциация является обратимым процессом. Уравнение корректно показывает обратимую диссоциацию на катион водорода ($H^+$) и ацетат-анион ($CH_3COO^-$).

Ответ: уравнение составлено верно.