Номер 678, страница 114 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

678. Могут ли в растворе находиться:

а) только анионы;

б) только катионы;

в) одновременно анионы и катионы?

а) только анионы;

Нет, в растворе не могут находиться только анионы. Раствор как макроскопическая система в целом является электронейтральным. Анионы представляют собой отрицательно заряженные ионы. Если бы в растворе содержались только анионы, он бы обладал нескомпенсированным отрицательным электрическим зарядом. Такое состояние противоречит фундаментальному принципу электронейтральности вещества. Кроме того, между одноименно заряженными ионами действуют силы электростатического отталкивания, которые сделали бы такую систему крайне нестабильной.

Ответ: Нет.

б) только катионы;

Нет, по аналогичной причине. Катионы являются положительно заряженными ионами. Раствор, содержащий исключительно катионы, имел бы суммарный положительный заряд. Это также нарушает принцип электронейтральности и невозможно из-за сильного кулоновского отталкивания между частицами с одинаковым знаком заряда.

Ответ: Нет.

в) одновременно анионы и катионы?

Да, это является обязательным условием для существования раствора электролита. Когда электролит (соль, кислота или основание) растворяется в полярном растворителе, например в воде, происходит процесс электролитической диссоциации. Молекулы растворяемого вещества распадаются на положительно заряженные ионы (катионы) и отрицательно заряженные ионы (анионы). Например, при растворении хлорида натрия ($NaCl$) в воде образуются катионы натрия ($Na^+$) и анионы хлора ($Cl^-$). При этом раствор в целом остается электрически нейтральным, так как суммарный положительный заряд всех катионов в точности компенсирует суммарный отрицательный заряд всех анионов. Это условие электронейтральности можно записать в виде формулы: $\sum_k n_k \cdot |z_k| = \sum_a n_a \cdot |z_a|$, где $n_k$ и $n_a$ — количество (или концентрация) катионов и анионов соответственно, а $|z_k|$ и $|z_a|$ — абсолютные величины их зарядов.

Ответ: Да.