Номер 5, страница 47 - гдз по химии 11 класс тетрадь для практических работ Сечко

Для определения ряда веществ, pH растворов которых соответствует значениям $ = 7 $, $ > 7 $, $ < 7 $ соответственно, необходимо проанализировать кислотно-основные свойства каждого вещества.

Решение

а) KCl, HNO$_3$, HCl

• KCl (хлорид калия): это соль, образованная сильным основанием (KOH) и сильной кислотой (HCl). Соли, образованные сильными кислотами и сильными основаниями, не гидролизуются, и их водные растворы нейтральны. Следовательно, pH раствора KCl равен $ 7 $.

• HNO$_3$ (азотная кислота): это сильная кислота. Растворы сильных кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора HNO$_3$ меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

• HCl (соляная кислота): это сильная кислота. Растворы сильных кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора HCl меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

Таким образом, последовательность pH для этого ряда: $ 7 $, $ < 7 $, $ < 7 $. Это не соответствует требуемой последовательности $ 7 $, $ > 7 $, $ < 7 $.

б) H$_2$O, NaOH, H$_2$SO$_4$

• H$_2$O (вода): чистая вода является нейтральной, так как концентрации ионов водорода $ [H^+] $ и гидроксид-ионов $ [OH^-] $ равны $ 10^{-7} $ моль/л при $ 25^\circ C $. Следовательно, pH чистой воды равен $ 7 $.

• NaOH (гидроксид натрия): это сильное основание. Оно полностью диссоциирует в воде, образуя большое количество гидроксид-ионов. Растворы сильных оснований являются щелочными (основными). Следовательно, pH раствора NaOH больше $ 7 $ ($ > 7 $).

• H$_2$SO$_4$ (серная кислота): это сильная кислота. Она диссоциирует в воде, образуя большое количество ионов водорода. Растворы сильных кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора H$_2$SO$_4$ меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

Таким образом, последовательность pH для этого ряда: $ 7 $, $ > 7 $, $ < 7 $. Это полностью соответствует требуемой последовательности.

в) CH$_4$, NH$_3$, HBr

• CH$_4$ (метан): это органическое соединение (алкан), которое практически нерастворимо в воде и не является электролитом. Оно не проявляет кислотных или основных свойств в водном растворе и, таким образом, не влияет на pH воды, оставаясь нейтральным. Формально, pH его "раствора" (суспензии или очень разбавленного раствора) равен $ 7 $.

• NH$_3$ (аммиак): это слабое основание. В воде аммиак частично реагирует, образуя гидроксид аммония, который диссоциирует, увеличивая концентрацию гидроксид-ионов: $ NH_3 + H_2O \rightleftharpoons NH_4^+ + OH^- $. Растворы слабых оснований являются щелочными. Следовательно, pH раствора NH$_3$ больше $ 7 $ ($ > 7 $).

• HBr (бромоводородная кислота): это сильная кислота. Растворы сильных кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора HBr меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

Последовательность pH для этого ряда: $ 7 $ (условно), $ > 7 $, $ < 7 $. Хотя последовательность pH может показаться подходящей, метан (CH$_4$) не является типичным веществом, pH водного раствора которого обсуждается в контексте кислотно-основных свойств, так как он не образует водный раствор, существенно влияющий на pH.

г) HF, HNO$_3$, H$_2$S

• HF (плавиковая кислота): это слабая кислота. Растворы слабых кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора HF меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

• HNO$_3$ (азотная кислота): это сильная кислота. Растворы сильных кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора HNO$_3$ меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

• H$_2$S (сероводородная кислота): это очень слабая кислота. Растворы очень слабых кислот являются кислыми. Следовательно, pH раствора H$_2$S меньше $ 7 $ ($ < 7 $).

Таким образом, последовательность pH для этого ряда: $ < 7 $, $ < 7 $, $ < 7 $. Это не соответствует требуемой последовательности $ 7 $, $ > 7 $, $ < 7 $.

Ответ:

На основании анализа, ряд б) H$_2$O, NaOH, H$_2$SO$_4$ полностью соответствует условию, где pH растворов соответственно равен $ 7 $, больше $ 7 $ и меньше $ 7 $.