Примеры решения заданий

Пример 1. Рассчитайте концентрацию ионов H⁺, OH^– и рН в растворе NaOH с концентрацией 0,1 моль/л.

Составим уравнение диссоциации NaOH:

NaOH = Na⁺ + OH^–

Из уравнения видно, что при диссоциации 1 моль NaOH в растворе появляется 1 моль ионов OH^–, следовательно, если в 1 литре раствора содержится 0,1 моль NaOH, тогда концентрация OH^– в этом растворе также будет равна 0,1 моль/л.

[OH^–] = 0,1 моль/л

Из уравнения ионного произведения воды рассчитывают концентрацию ионов H⁺:

К_W = [H⁺][OH^-] = 10^-14.

Рассчитывют рН раствора:

pH = – lg[H⁺] = – lg10^–13 = 13

Пример 2. Напишите уравнения реакций гидролиза NiSO₄, NaHCO₃. Укажите область значений рН растворов (>, ≈, < 7).

При рассмотрении гидролиза солей следует помнить:

· гидролиз по катиону или по аниону – реакция обратимая (в уравнении ставят знак );

· в растворе присутствует незначительное количество ионов H⁺ и OH^-, возникших за счет диссоциации воды:

H₂O H⁺ + OH^–

Уравнение реакции гидролиза NiSO₄ (по первой ступени).

1. Уравнение диссоциации соли:

NiSO₄ = Ni²⁺ + SO₄^2–

2. Указывают катионом какого основания (сильного или слабого) и анионом какой кислоты (сильной или слабой) образована соль:

NiSO₄ = Ni²⁺ + SO₄^2–

Ni(OH)₂ H₂SO₄

(слаб.) (сильн.)

3. Гидролизу подвергается ион слабого электролита - Ni²⁺.

4. В ходе первой ступени гидролиза ион Ni²⁺ связывает из воды ион ОН^- – ион противоположного заряда (только один), в результате образуется NiOH⁺. Оставшиеся от воды ионы H⁺ создают в растворе кислую среду рН < 7:

Ni²⁺ + HOH NiOH⁺ + H⁺

5. Молекулярное уравнение:

в левой части записывают формулу соли (NiSO₄), добавляют воду;

в правой части – правую часть краткого ионного уравнения:

NiSO₄ + H₂O NiOH⁺ + H⁺.

к каждой заряженной частице приписывают ион противоположного заряда (ион сильного электролита) – SO₄^2–

NiSO₄ + H₂O NiOH⁺SO₄^2–+ H⁺SO₄^2–

составляют формулы в соответствии с зарядами.

NiSO₄ + H₂O (NiOH)₂SO₄ + H₂SO₄

6. Расставляют коэффициенты.

2 NiSO₄ + 2 H₂O (NiOH)₂SO₄ + H₂SO₄

Уравнение реакции гидролиза NaHCO₃.

1. Уравнение диссоциации соли:

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^–

2. Указывают катионом какого основания (сильного или слабого) и анионом какой кислоты (сильной или слабой) образована соль:

NaHCO₃ = Na⁺ + HCO₃^–

NaOH H₂CO₃

(сильн.) (слаб.)

3. Гидролизу подвергается ион слабого электролита – HCO₃^–.

4. В ходе гидролиза ион HCO₃^– связывает из воды ион H⁺ – ион противоположного заряда, в результате образуется H₂CO₃ – электронейтральная молекула. Оставшиеся от воды ионы OH^– создают в растворе щелочную среду рН > 7:

HCO₃^– + HOH H₂CO₃ + OH^-

5. Молекулярное уравнение:

в левой части записывают формулу соли (NaHCO₃), добавляют воду;

в правой части – правую часть краткого ионного уравнения:

NaHCO₃ + H₂O H₂CO₃ + OH^–.

к каждой заряженной частице приписывают ион противоположного заряда (ион сильного электролита) – Na⁺; к H₂CO₃ противоион не приписывают (электронейтральная частица).

NaHCO₃ + H₂O H₂CO₃ + Na⁺OH^-

проверяют правильность формул в соответствии с зарядами.

NaHCO₃ + H₂O H₂CO₃ + NaOH

6. Коэффициенты в данном случае не требуются.