Hangi tuz çözeltileri alkalidir? Suçlu. Nötr, asidik ve alkali ortam. Güçlü protolitler. Tuz hidrolizi. Sulu çözeltilerin ortamı: asidik, nötr, alkali

26.11.2019

Kimyasal olarak, bir çözeltinin pH'ı asit-baz göstergeleri kullanılarak belirlenebilir.

Asit-baz göstergeleri, rengi ortamın asitliğine bağlı olan organik maddelerdir.

En yaygın göstergeler turnusol, metil portakal, fenolftaleindir. Turnusol asidik ortamda kırmızıya, alkali ortamda maviye döner. Fenolftalein asidik bir ortamda renksizdir, ancak alkali bir ortamda kıpkırmızı olur. Metil portakal asidik ortamda kırmızıya, alkali ortamda sarıya döner.

Laboratuar uygulamasında, karışımın renginin geniş bir pH değeri aralığında değişeceği şekilde seçilen bir dizi gösterge genellikle karıştırılır. Onların yardımıyla, çözeltinin pH'ını bire kadar doğrulukla belirleyebilirsiniz. Bu karışımlara denir evrensel göstergeler.

0 ila 14 aralığındaki çözeltilerin pH'ını 0,01 pH birimi doğrulukla belirleyebileceğiniz özel cihazlar - pH metreler vardır.

tuz hidrolizi

Bazı tuzlar suda çözündüğünde, su ayrışma sürecinin dengesi bozulur ve buna bağlı olarak ortamın pH'ı değişir. Bunun nedeni, tuzların su ile reaksiyona girmesidir.

tuz hidrolizi – çözünmüş tuz iyonlarının su ile kimyasal değişim etkileşimi, zayıf ayrışan ürünlerin (zayıf asitlerin veya bazların molekülleri, asit tuzlarının anyonları veya bazik tuzların katyonları) oluşumuna yol açar ve buna ortamın pH'ında bir değişiklik eşlik eder.

Tuzu oluşturan bazların ve asitlerin doğasına bağlı olarak hidroliz sürecini düşünün.

Kuvvetli asitler ve kuvvetli bazların oluşturduğu tuzlar (NaCl, kno3, Na2so4, vb.).

Diyelimki sodyum klorür su ile reaksiyona girdiğinde, bir asit ve bir baz oluşumu ile bir hidroliz reaksiyonu meydana gelir:

NaCl + H20 ↔ NaOH + HCl

Bu etkileşimin doğasını doğru anlamak için, bu sistemdeki tek zayıf ayrışan bileşiğin su olduğunu hesaba katarak reaksiyon denklemini iyonik biçimde yazıyoruz:

Na + + Cl - + HOH ↔ Na + + OH - + H + + Cl -

Özdeş iyonların indirgenmesiyle, su ayrışma denklemi denklemin sol ve sağ taraflarında kalır:

H 2 O ↔ H + + OH -

Görüldüğü gibi, çözeltide sudaki içeriğine göre fazla H + veya OH - iyonu yoktur. Ek olarak, zayıf ayrışan veya zor çözünen başka hiçbir bileşik oluşmaz. Dolayısıyla şu sonuca varıyoruz: güçlü asitler ve bazlardan oluşan tuzlar hidrolize uğramazlar ve bu tuzların çözeltilerinin reaksiyonu sudakiyle aynıdır, nötrdür (pH = 7).

Hidroliz reaksiyonları için iyon-moleküler denklemleri derlerken, gereklidir:

1) tuz ayrışma denklemini yazın;

2) katyon ve anyonun yapısını belirleyin (zayıf bir bazın katyonunu veya zayıf bir asidin anyonunu bulun);

3) Suyun zayıf bir elektrolit olduğu ve denklemin her iki kısmında da yüklerin toplamının aynı olması gerektiği için iyon-moleküler reaksiyon denklemini yazın.

Zayıf asit ve kuvvetli bazdan oluşan tuzlar

(Na 2 CO 3 , K 2 S, CH 3 COONa ve diğerleri .)

Sodyum asetatın hidroliz reaksiyonunu düşünün. Çözeltideki bu tuz iyonlara ayrışır: CH 3 COONa ↔ CH 3 COO - + Na + ;

Na + güçlü bir bazın katyonudur, CH 3 COO - zayıf bir asidin anyonudur.

Güçlü bir baz olan NaOH tamamen iyonlara ayrıştığı için Na+ katyonları su iyonlarını bağlayamaz. Zayıf asetik asit CH3 COO'nun anyonları - hafif ayrışmış asetik asit oluşturmak için hidrojen iyonlarını bağlar:

CH 3 COO - + HOH ↔ CH 3 COOH + OH -

CH3COONa'nın hidrolizinin bir sonucu olarak, çözeltide fazla hidroksit iyonlarının oluştuğu ve ortamın reaksiyonunun alkali hale geldiği (рН > 7) görülebilir.

Böylece, şu sonuca varılabilir: Zayıf asit ve kuvvetli bazın oluşturduğu tuzlar anyonda hidrolize olur. Bir n - ). Bu durumda tuz anyonları H iyonlarını bağlar. + ve OH iyonları çözeltide birikir - alkali bir ortama neden olan (pH> 7):

Bir n - + HOH ↔ Han (n -1) - + OH -, (n = 1'de HAn oluşur - zayıf bir asit).

Dibazik ve tribazik zayıf asitler ile kuvvetli bazların oluşturduğu tuzların hidrolizi adım adım ilerler.

Potasyum sülfürün hidrolizini düşünün. K 2 S çözeltide ayrışır:

K 2 S ↔ 2K + + S 2-;

K+, güçlü bir bazın katyonudur, S2, zayıf bir asidin bir anyonudur.

Potasyum katyonları hidroliz reaksiyonunda yer almaz; sadece zayıf hidrosülfürik asit anyonları su ile etkileşir. Bu reaksiyonda, ilk aşamada zayıf ayrışan HS - iyonları oluşur ve ikinci aşamada zayıf asit H 2 S oluşur:

1. aşama: S 2- + HOH ↔ HS - + OH -;

2. aşama: HS - + HOH ↔ H 2 S + OH -.

Hidrolizin ilk aşamasında oluşan OH iyonları, bir sonraki aşamada hidroliz olasılığını önemli ölçüde azaltır. Sonuç olarak, yalnızca ilk aşamada ilerleyen süreç, genellikle, normal koşullar altında tuzların hidrolizini değerlendirirken kural olarak sınırlı olan pratik öneme sahiptir.

Hidroliz, maddelerin su ile etkileşimi ve bunun sonucunda çözelti ortamının değişmesidir.

Zayıf elektrolitlerin katyonları ve anyonları, çözelti ortamının değişmesinin bir sonucu olarak, kararlı düşük ayrışmalı bileşikler veya iyonlar oluşturmak için su ile etkileşime girebilir. Hidroliz denklemlerindeki su formülleri genellikle H-OH olarak yazılır. Su ile reaksiyona girdiğinde, zayıf bazların katyonları sudan hidroksil iyonunu alır ve çözeltide fazla H + oluşur. Çözelti asidik hale gelir. Zayıf asitlerin anyonları sudan H+ çeker ve ortamın tepkimesi alkali hale gelir.

İnorganik kimyada, çoğu zaman tuzların hidrolizi ile uğraşmak zorundadır, yani. tuz iyonlarının çözünme sürecinde su molekülleri ile değişim etkileşimi ile. 4 çeşit hidroliz vardır.

1. Tuz, güçlü bir baz ve güçlü bir asitten oluşur.

Böyle bir tuz pratik olarak hidrolize tabi tutulmaz. Aynı zamanda, tuz iyonlarının varlığında su ayrışmasının dengesi neredeyse bozulmaz, bu nedenle pH = 7, ortam nötrdür.

Na + + H 2 O Cl - + H 2 O

2. Tuz, güçlü bir bazın katyonu ve zayıf bir asidin anyonundan oluşuyorsa, anyonda hidroliz meydana gelir.

Na2C03 + HOH NaHC03 + NaOH

OH - iyonları çözeltide biriktiğinden ortam alkalidir, pH> 7'dir.

3. Tuz, zayıf bir bazın katyonu ve güçlü bir asidin anyonundan oluşuyorsa, hidroliz katyon boyunca ilerler.

Cu 2+ + HOH CuOH + + H +

СuCl 2 + HOH CuOHCl + HCl

Çözeltide H + iyonları biriktiğinden ortam asidiktir, pH<7.

4. Zayıf bir bazın katyonu ile zayıf bir asidin anyonunun oluşturduğu bir tuz, hem katyonda hem de anyonda hidrolize uğrar.

CH3 COONH4 + HOH NH40H + CH3COOH

CH 3 COO - +
+ HOH NH40H + CH3COOH

Bu tür tuzların çözeltileri ya hafif asidik ya da hafif alkali bir ortama sahiptir, yani. pH değeri 7'ye yakındır. Ortamın reaksiyonu, asit ve baz ayrışma sabitlerinin oranına bağlıdır. Çok zayıf asit ve bazların oluşturduğu tuzların hidrolizi pratikte geri döndürülemez. Bunlar esas olarak alüminyum, krom ve demirin sülfürleri ve karbonatlarıdır.

Al 2 S 3 + 3HOH 2Al(OH) 3 + 3H 2 S

Bir tuz çözeltisinin ortamı belirlenirken, çözelti ortamının güçlü bileşen tarafından belirlendiği dikkate alınmalıdır. Tuz, güçlü bir elektrolit olan bir asitten oluşuyorsa, çözelti ortamı asidiktir. Baz güçlü bir elektrolit ise, o zaman alkalidir.

Misal.Çözelti alkali bir ortama sahiptir

1) Pb(NO3)2; 2) Na2C03; 3) NaCl; 4) NaNO3

1) Pb (NO 3) 2 kurşun (II) nitrat. Tuz, zayıf bir bazdan oluşur ve güçlü asit, çözüm ortamı anlamına gelir ekşi.

2) Na2C03 sodyum karbonat. Tuz oluştu güçlü taban ve zayıf bir asit, ardından çözelti ortamı alkali.

3) NaCl; 4) NaNO 3 Tuzlar, güçlü NaOH bazından ve güçlü HCl ve HNO3 asitlerinden oluşur. Çözeltinin ortamı nötrdür.

Doğru cevap 2) Na2CO3

Tuz çözeltilerine bir indikatör kağıdı daldırıldı. NaCl ve NaNO 3 çözeltilerinde renk değiştirmedi yani çözelti ortamı doğal. Pb (NO 3) 2'nin kırmızıya döndüğü bir çözeltide, çözelti ortamı ekşi. Na2C03 çözeltisinde maviye döndü, çözelti ortamı alkali.

Unutma:

Nötralizasyon reaksiyonu, bir asit ile bir baz arasındaki, tuz ve su üreten bir reaksiyondur;

Saf su ile kimyagerler, herhangi bir safsızlık ve çözünmüş tuz içermeyen kimyasal olarak saf suyu, yani damıtılmış suyu anlarlar.

Ortamın asitliği

Çeşitli kimyasal, endüstriyel ve biyolojik işlemler için çok önemli bir özellik, çözeltilerdeki asitlerin veya alkalilerin içeriğini karakterize eden çözeltilerin asitliğidir. Asitler ve alkaliler elektrolit olduklarından, ortamın asitliğini karakterize etmek için H + veya OH - iyonlarının içeriği kullanılır.

Saf suda ve herhangi bir çözeltide, çözünmüş madde parçacıklarının yanı sıra H + ve OH - iyonları da vardır. Bu, suyun kendisinin ayrışmasından kaynaklanmaktadır. Suyun elektrolit olmadığını düşünmemize rağmen, yine de ayrışabilir: H 2 O ^ H + + OH -. Ancak bu süreç çok küçük bir oranda gerçekleşir: 1 litre suda sadece 1 tanesi iyonlara ayrışır. 10 -7 mol molekül.

Asit çözeltilerinde, ayrışmalarının bir sonucu olarak, ek H+ iyonları ortaya çıkar. Bu tür çözeltilerde, suyun hafif bir ayrışması sırasında oluşan OH - iyonlarından çok daha fazla H + iyonu vardır, bu nedenle bu çözeltilere asidik denir (Şekil 11.1, sol). Bu tür çözeltilerde asidik bir ortam olduğunu söylemek gelenekseldir. Çözeltide ne kadar çok H+ iyonu bulunursa, ortamın asitliği o kadar yüksek olur.

Alkali çözeltilerde, ayrışmanın bir sonucu olarak, aksine, OH - iyonları baskındır ve suyun önemsiz ayrışması nedeniyle H + katyonları neredeyse yoktur. Bu tür çözeltilerin ortamı alkalidir (Şekil 11.1, sağ). OH - iyonlarının konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, çözelti ortamı o kadar alkali olur.

Bir sofra tuzu çözeltisinde H + ve OH iyonlarının sayısı aynıdır ve 1'e eşittir. 1 litre çözelti içinde 10 -7 mol. Böyle bir ortama nötr denir (Şekil 11.1, merkez). Aslında bu, çözeltinin ne asit ne de alkali içermediği anlamına gelir. Nötr bir ortam, bazı tuzların (alkali ve güçlü asitten oluşan) ve birçok organik maddenin çözeltilerinin özelliğidir. Saf su da nötr bir ortama sahiptir.

hidrojen göstergesi

Kefir ve limon suyunun tadını karşılaştırırsak, limon suyunun çok daha asidik olduğunu, yani bu çözeltilerin asitliğinin farklı olduğunu güvenle söyleyebiliriz. Saf suyun da H+ iyonları içerdiğini zaten biliyorsunuz ama suyun tadı ekşi değil. Bunun nedeni H+ iyonlarının çok düşük konsantrasyonudur. Çoğu zaman ortamın asidik veya alkali olduğunu söylemek yeterli değildir, ancak onu nicel olarak karakterize etmek gerekir.

Ortamın asitliği, konsantrasyonla ilişkili hidrojen göstergesi pH'ı ("p-ash" olarak telaffuz edilir) ile nicel olarak karakterize edilir.

hidrojen iyonları. pH değeri, 1 litre çözeltideki belirli bir hidrojen katyon içeriğine karşılık gelir. Saf suda ve nötr çözeltilerde 1 litre 1 içerir. 107 mol H + iyonu ve pH değeri 7'dir. Asit çözeltilerde, H + katyonlarının konsantrasyonu saf sudan daha büyük ve alkali çözeltilerde daha azdır. Buna göre pH değeri de değişir: asidik bir ortamda 0 ile 7 arasında, alkali ortamlarda ise 7 ile 14 arasında değişir. İlk kez Danimarkalı kimyager Peder Sørensen pH değerinin kullanılmasını önerdi.

pH değerinin H+ iyonlarının konsantrasyonu ile ilgili olduğunu fark etmiş olabilirsiniz. pH belirlemek, 11. sınıf matematik derslerinde okuyacağınız bir sayının logaritmasını hesaplamakla doğrudan ilgilidir. Ancak bir çözeltideki iyon içeriği ile pH değeri arasındaki ilişki aşağıdaki şemaya göre izlenebilir:

Çoğu maddenin sulu çözeltilerinin ve doğal çözeltilerin pH değeri 1 ila 13 arasındadır (Şekil 11.2).

Pirinç. 11.2. Çeşitli doğal ve yapay çözeltilerin pH değeri

Søren Peder Lauritz Sørensen

Danimarkalı fiziksel kimyager ve biyokimyacı, Danimarka Kraliyet Cemiyeti Başkanı. Kopenhag Üniversitesi'nden mezun oldu. 31 yaşında Danimarka Politeknik Enstitüsü'nde profesör oldu. Başlıca bilimsel keşiflerini yaptığı Kopenhag'daki Carlsberg bira fabrikasındaki prestijli fiziksel ve kimyasal laboratuvarın başındaydı. Ana bilimsel etkinliği, çözüm teorisine ayrılmıştır: hidrojen indeksi (pH) kavramını tanıttı, enzim aktivitesinin çözeltilerin asitliğine bağımlılığını inceledi. Bilimsel başarıları için, Sørensen "20. yüzyılın 100 seçkin kimyacısı" listesine dahil edildi, ancak bilim tarihinde öncelikle "pH" ve "pH-metri" kavramlarını tanıtan bir bilim adamı olarak kaldı.

Ortamın asitliğinin belirlenmesi

Laboratuarlarda bir çözeltinin asitliğini belirlemek için en sık evrensel bir gösterge kullanılır (Şekil 11.3). Rengine göre, yalnızca asit veya alkali varlığı değil, aynı zamanda 0,5 doğrulukla çözeltinin pH değeri de belirlenebilir. Daha doğru bir pH ölçümü için özel cihazlar vardır - pH metre (Şekil 11.4). Çözeltinin pH'ını 0.001-0.01 doğrulukla belirlemenizi sağlarlar.

Göstergeleri veya pH metreleri kullanarak kimyasal reaksiyonların ilerlemesini izleyebilirsiniz. Örneğin, bir sodyum hidroksit çözeltisine hidroklorik asit eklenirse, bir nötralizasyon reaksiyonu meydana gelir:

Pirinç. 11.3. Evrensel bir gösterge, yaklaşık pH değerini belirler

Pirinç. 11.4. Çözeltilerin pH'ını ölçmek için özel cihazlar kullanılır - pH metreler: a - laboratuvar (sabit); b - taşınabilir

Bu durumda, reaktanların ve reaksiyon ürünlerinin çözeltileri renksizdir. Bununla birlikte, bir pH metrenin elektrotu ilk alkali çözeltisine yerleştirilirse, alkalinin asitle tamamen nötralizasyonu, elde edilen çözeltinin pH değeri ile değerlendirilebilir.

pH göstergesinin kullanımı

Çözeltilerin asitliğini belirlemek, bilimin, endüstrinin ve insan yaşamının diğer alanlarının birçok alanında büyük pratik öneme sahiptir.

Çevreciler yağmur suyunun, nehirlerin ve göllerin pH'ını düzenli olarak ölçerler. Doğal suların asitliğinde keskin bir artış, atmosferik kirliliğin veya endüstriyel işletmelerden su kütlelerine atık girmesinin bir sonucu olabilir (Şekil 11.5). Bu tür değişiklikler, bitkilerin, balıkların ve su kütlelerinin diğer sakinlerinin ölümünü gerektirir.

Hidrojen indeksi, hücrelerde çok sayıda kimyasal reaksiyon gerçekleştiğinden, canlı organizmalarda meydana gelen süreçleri incelemek ve gözlemlemek için çok önemlidir. Klinik teşhiste kan plazması, idrar, mide suyu vb. pH'ı belirlenir (Şekil 11.6). Normal kan pH'ı 7.35 ile 7.45 arasındadır. İnsan kanının pH değerindeki küçük bir değişiklik bile ciddi hastalıklara neden olur ve pH = 7,1 ve altında ölüme yol açabilecek geri dönüşü olmayan değişiklikler başlar.

Çoğu bitki için toprak asitliği önemlidir, bu nedenle agronomistler pH'larını belirleyerek toprağı önceden analiz eder (Şekil 11.7). Asitlik belirli bir ürün için çok yüksekse, toprak kireçlenir - tebeşir veya kireç eklenir.

Gıda endüstrisinde asit-baz göstergeleri yardımıyla gıda kalite kontrolü yapılır (Şekil 11.8). Örneğin, süt için normal pH 6.8'dir. Bu değerden bir sapma, safsızlıkların varlığını veya ekşimesini gösterir.

Pirinç. 11.5. Rezervuarlardaki suyun pH seviyesinin, içindeki bitkilerin hayati aktivitesi üzerindeki etkisi

Günlük hayatta kullandığımız kozmetik ürünlerin pH değeri önemlidir. İnsan derisi için ortalama pH 5.5'tir. Cilt, asitliği bu değerden önemli ölçüde farklı olan ürünlerle temas ederse, bu cildin erken yaşlanmasına, hasar görmesine veya iltihaplanmasına yol açar. Normal çamaşır sabunu (pH = 8-10) veya çamaşır sodası (Na 2 CO 3 , pH = 12-13) ile uzun süre yıkama yapan çamaşırhanelerin ellerinin derisinin çok kuruduğu ve çatladığı fark edildi. Bu nedenle cildin doğal pH değerine yakın pH değerine sahip çeşitli kozmetik ürünlerin (jeller, kremler, şampuanlar vb.) kullanılması çok önemlidir.

LABORATUVAR DENEYLERİ No. 1-3

Ekipman: test tüpleri, pipet ile stand.

Reaktifler: su, hidroklorik asit, NaCl, NaOH çözeltileri, sofra sirkesi, evrensel gösterge (çözelti veya gösterge kağıdı), gıda ve kozmetik ürünler (örn. limon, şampuan, diş macunu, çamaşır tozu, gazlı içecekler, meyve suları vb.) .).

Güvenlik düzenlemeleri:

Deneyler için az miktarda reaktif kullanın;

Reaktiflerin cilde, göze bulaşmamasına dikkat edin; aşındırıcı bir madde ile teması halinde bol su ile yıkayınız.

Çözeltilerde hidrojen iyonları ve hidroksit iyonlarının tayini. Su, alkali ve asidik çözeltilerin yaklaşık pH değerinin belirlenmesi

1. Beş test tüpüne 1-2 ml dökün: 1 numaralı test tüpüne - su, No. 2 - klorür asidi, No. 3 - sodyum klorür çözeltisi, No. 4 - sodyum hidroksit çözeltisi ve No. 5 - sofra sirkesi .

2. Her bir tüpe 2-3 damla evrensel indikatör solüsyonu ekleyin veya indikatör kağıdını çıkartın. Göstergenin rengini bir referans ölçeğiyle karşılaştırarak çözeltilerin pH'ını belirleyin. Her test tüpünde Hidrojen katyonları veya hidroksit iyonlarının varlığı hakkında sonuçlar çıkarın. Bu bileşikler için ayrışma denklemlerini yazın.

Gıda ve kozmetik ürünlerin pH testi

Evrensel bir gösterge ile gıda ve kozmetik ürün numunelerini test edin. Kuru maddeleri incelemek için, örneğin çamaşır tozu, az miktarda su içinde çözülmeleri gerekir (0,5-1 ml su başına 1 spatula kuru madde). Çözeltilerin pH'ını belirleyin. Çalışılan ürünlerin her birinde ortamın asitliği hakkında sonuçlar çıkarın.

Anahtar fikir

sınav soruları

130. Bir çözeltideki hangi iyonların varlığı, asitliğini belirler?

131. Asit çözeltilerinde hangi iyonlar fazla bulunur? alkali mi?

132. Çözeltilerin asitliğini nicel olarak tanımlayan gösterge hangisidir?

133. Çözeltilerdeki pH değeri ve H+ iyonlarının içeriği nedir: a) nötr; b) hafif asidik; c) hafif alkali; d) kuvvetli asidik; e) kuvvetli alkali?

Malzemeye hakim olma görevleri

134. Bazı maddelerin sulu çözeltisi alkali bir ortama sahiptir. Bu çözeltide hangi iyonlar daha fazladır: H + veya OH -?

135. İki test tüpü nitrat asit ve potasyum nitrat çözeltileri içerir. Hangi tüpün tuz çözeltisi içerdiğini belirlemek için hangi göstergeler kullanılabilir?

136. Üç test tüpü baryum hidroksit, nitrat asit ve kalsiyum nitrat çözeltileri içerir. Bir reaktif kullanarak bu çözümler nasıl tanınır?

137. Yukarıdaki listeden, çözeltileri bir ortama sahip maddelerin formüllerini ayrı ayrı yazın: a) asidik; b) alkali; c) nötr. NaCl, HCl, NaOH, HNO3, H3P04, H2S04, Ba(OH)2, H2S, KNO3.

138. Yağmur suyunun pH değeri 5,6'dır. Ne anlama geliyor? Havada bulunan hangi madde suda çözündüğünde ortamın böyle bir asitliğini belirler?

139. Hangi ortam (asidik veya alkali): a) şampuan solüsyonunda (pH = 5.5);

b) sağlıklı bir kişinin kanında (pH = 7.4); c) insan mide suyunda (рН = 1.5); d) tükürükte (pH = 7.0)?

140. Termik santrallerde kullanılan kömürün bileşimi Azot ve Kükürt bileşikleri içerir. Kömür yanma ürünlerinin atmosfere salınımı, az miktarda nitrat veya sülfit asitleri içeren asit yağmuru denilen oluşumun oluşmasına yol açar. Bu tür yağmur suyu için hangi pH değerleri tipiktir: 7'den fazla veya 7'den az?

141. Güçlü bir asit çözeltisinin pH'ı konsantrasyonuna bağlı mıdır? Cevabı gerekçelendirin.

142. 1 mol potasyum hidroksit içeren bir çözeltiye bir fenolftalein çözeltisi ilave edildi. Bu çözeltiye aşağıdaki madde miktarı kadar klorür asidi eklenirse bu çözeltinin rengi değişir mi: a) 0,5 mol; b) 1 mol;

c) 1.5 mol?

143. Yazıtsız üç test tüpünde renksiz sodyum sülfat, sodyum hidroksit ve sülfat asidi çözeltileri vardır. Tüm çözeltiler için pH değeri ölçülmüştür: birinci tüpte - 2.3, ikinci - 12.6, üçüncü - 6.9. Hangi tüp hangi maddeyi içerir?

144. Bir öğrenci eczaneden saf su satın aldı. pH metre bu suyun pH değerinin 6.0 olduğunu gösterdi. Daha sonra öğrenci bu suyu uzun süre kaynatmış, kabın üstüne sıcak su doldurmuş ve kapağını kapatmıştır. Su oda sıcaklığına soğuduğunda, pH metre 7.0'ı gösterir. Daha sonra öğrenci bir tüp ile suyun içinden hava geçirdi ve pH metre tekrar 6.0 gösterdi. Bu pH ölçümlerinin sonuçları nasıl açıklanabilir?

145. Neden aynı üreticiden iki şişe sirkenin biraz farklı pH değerlerine sahip çözeltiler içerebileceğini düşünüyorsunuz?

Bu ders kitabı materyalidir.

Evrensel bir göstergenin bazı tuzların çözeltileri üzerindeki etkisini inceliyoruz

Gördüğümüz gibi birinci çözeltinin ortamı nötr (pH=7), ikincisi asidik (pH)< 7), третьего щелочная (рН >7). Böyle ilginç bir gerçek nasıl açıklanır? 🙂

İlk olarak, pH'ın ne olduğunu ve neye bağlı olduğunu hatırlayalım.

pH bir hidrojen göstergesidir, bir çözeltideki hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun bir ölçüsüdür (Latince potentia hidrojeni kelimelerinin ilk harflerine göre - hidrojenin gücü).

pH, litre başına mol olarak ifade edilen hidrojen iyonları konsantrasyonunun negatif ondalık logaritması olarak hesaplanır:

25 °C'deki saf suda, hidrojen iyonları ve hidroksit iyonlarının konsantrasyonları aynıdır ve miktarı 10 -7 mol/l'dir (pH=7).

Bir çözeltideki her iki tip iyonun konsantrasyonları aynı olduğunda, çözelti nötrdür. Çözelti > asidik olduğunda ve > - alkali olduğunda.

Neden, bazı sulu tuz çözeltilerinde, hidrojen iyonları ve hidroksit iyonlarının konsantrasyonlarının eşitliğinin ihlali var mı?

Gerçek şu ki, iyonlarından birinin (veya) tuz iyonları ile zayıf ayrışmış, zor çözünür veya uçucu bir ürün oluşumu ile bağlanması nedeniyle su ayrışma dengesinde bir kayma var. Hidrolizin özü budur.

- bu, tuz iyonlarının su iyonlarıyla kimyasal etkileşimi olup, zayıf bir elektrolit - bir asit (veya asit tuzu) veya bir baz (veya bazik tuz) oluşumuna yol açar.

"Hidroliz" kelimesi su ile ayrışma ("hidro" - su, "liz" - ayrışma) anlamına gelir.

Hangi tuz iyonunun su ile etkileştiğine bağlı olarak üç tip hidroliz vardır:

žkatyonla hidroliz (sadece katyon su ile reaksiyona girer);
žanyon hidrolizi (sadece anyon suyla reaksiyona girer);
ž eklem hidrolizi - katyon ve anyon ile hidroliz (hem katyon hem de anyon su ile reaksiyona girer).

Herhangi bir tuz, bir baz ve bir asidin etkileşimi ile oluşan bir ürün olarak kabul edilebilir:

Tuz hidrolizi - iyonlarının su ile etkileşimi, asidik veya alkali bir ortamın ortaya çıkmasına neden olur, ancak buna bir çökelti veya gaz oluşumu eşlik etmez.
Hidroliz işlemi sadece katılım ile ilerler. çözünür tuz ve iki aşamadan oluşur:
1)ayrışmaçözelti içinde tuz geri döndürülemez reaksiyon (ayrışma derecesi veya %100);
2) aslında , yani tuz iyonlarının su ile etkileşimi tersine çevrilebilir reaksiyon (hidroliz derecesi ˂ 1 veya %100)
1. ve 2. aşamaların denklemleri - birincisi geri döndürülemez, ikincisi geri döndürülebilir - eklenemez!
Katyonların oluşturduğu tuzların alkaliler ve anyonlar kuvvetli asitler hidrolize uğramazlar, sadece suda çözündüklerinde ayrışırlar. KCl, NaNO 3 , NaSO 4 ve BaI tuzlarının çözeltilerinde, ortam doğal.

anyon hidrolizi

Etkileşim durumunda anyonlar su ile çözülmüş tuz işleme denir anyonda tuz hidrolizi.
1) KNO 2 = K + + NO 2 - (ayrışma)
2) NO 2 - + H 2 O ↔ HNO 2 + OH - (hidroliz)
KNO2 tuzunun ayrışması tamamen ilerler, NO2 anyonunun hidrolizi - çok küçük bir ölçüde (0,1 M'lik bir çözelti için - %0,0014 oranında), ancak bu, çözeltinin oluşması için yeterlidir. alkali(hidroliz ürünleri arasında bir OH iyonu vardır -), içinde p H = 8.14.
Anyonlar sadece hidrolize uğrar güçsüz asitler (bu örnekte, zayıf nitröz asit HNO2'ye karşılık gelen nitrit iyonu NO2). Zayıf bir asidin anyonu, suda bulunan hidrojen katyonunu kendine çeker ve bu asidin bir molekülünü oluştururken, hidroksit iyonu serbest kalır:
NO 2 - + H 2 O (H +, OH -) ↔ HNO 2 + OH -
Örnekler:
a) NaClO \u003d Na + + ClO -
ClO - + H 2 O ↔ HClO + OH -
b) LiCN = Li + + CN -
CN - + H20 ↔ HCN + OH -
c) Na 2 CO 3 \u003d 2Na + + CO 3 2-
CO 3 2- + H 2 O ↔ HCO 3 - + OH -
d) K 3 PO 4 \u003d 3K + + PO 4 3-
PO 4 3- + H 2 O ↔ HPO 4 2- + OH -
e) BaS = Ba 2+ + S 2-
S 2- + H 2 O ↔ HS - + OH -
Lütfen örneklerde (c-e) su moleküllerinin sayısını artıramayacağınızı ve hidroanyonlar (HCO 3, HPO 4, HS) yerine karşılık gelen asitlerin (H 2 CO 3, H 3 PO 4, H 2 S) formüllerini yazdığınızı unutmayın. ). Hidroliz tersine çevrilebilir bir reaksiyondur ve “sonuna kadar” (bir asit oluşumundan önce) ilerleyemez.
NaC03 tuzunun bir çözeltisinde H2C03 gibi kararsız bir asit oluşursa, gaz çözeltisinden CO2 salınır (H2C03 \u003d CO2 + H20). Bununla birlikte, soda suda çözüldüğünde, gaz çıkışı olmadan şeffaf bir çözelti oluşur; bu, sadece karbonik asit hidranyonları HCO 3 - çözeltisindeki görünümle anyonun hidrolizinin eksikliğinin kanıtıdır.
Anyon tarafından tuz hidrolizinin derecesi, hidroliz ürünü olan asidin ayrışma derecesine bağlıdır. Asit ne kadar zayıfsa, hidroliz derecesi o kadar yüksek olur.Örneğin, CO 3 2-, PO 4 3- ve S 2- iyonları, 2. aşamada H 2 CO 3 ve H 2 S ve H 3 PO ayrışması nedeniyle NO 2 iyonundan daha fazla hidrolize uğrar. 4'te 3. aşama, HNO 2 asidinin ayrışmasından çok daha az ilerler. Bu nedenle, örneğin Na 2 CO 3, K 3 PO 4 ve BaS gibi çözümler son derece alkali(dokunulduğunda sodanın sabunluluğu ile doğrulanması kolaydır) .

Bir çözeltideki fazla OH iyonu, bir gösterge ile tespit edilmesi veya özel aletlerle (pH metreler) ölçülmesi kolaydır.
Anyon tarafından kuvvetli bir şekilde hidrolize edilen bir tuzun konsantre bir çözeltisinde ise,
örneğin, Na2C03, alüminyum ekleyin, ardından ikincisi (amfoterizm nedeniyle) alkali ile reaksiyona girecek ve hidrojen oluşumu gözlemlenecektir. Bu, hidrolizin ek kanıtıdır, çünkü soda çözeltisine NaOH alkali eklemedik!

Orta kuvvette - ortofosforik ve kükürtlü asitlerin tuzlarına özellikle dikkat edin. İlk aşamada, bu asitler oldukça iyi ayrışır, bu nedenle asit tuzları hidrolize uğramaz ve bu tür tuzların çözeltisinin ortamı asidiktir (tuzun bileşiminde bir hidrojen katyonunun varlığından dolayı). Ve ortalama tuzlar anyon tarafından hidrolize edilir - ortam alkalidir. Yani hidrosülfitler, hidrofosfatlar ve dihidrofosfatlar anyon tarafından hidrolize edilmez, ortam asidiktir. Sülfitler ve fosfatlar anyon tarafından hidrolize edilir, ortam alkalidir.

katyon ile hidroliz

Çözünmüş bir tuzun bir katyonunun su ile etkileşimi durumunda, sürece denir.
katyonda tuz hidrolizi

1) Ni(NO 3) 2 = Ni 2+ + 2NO 3 - (ayrışma)
2) Ni 2+ + H 2 O ↔ NiOH + + H + (hidroliz)

Ni (NO 3) 2 tuzunun ayrışması tamamen ilerler, Ni2+ katyonunun hidrolizi - çok küçük bir ölçüde (0,1 M çözelti için - %0,001 oranında), ancak bu, ortamın asidik hale gelmesi için yeterlidir. (hidroliz ürünleri arasında bir H + iyonu vardır).

Sadece az çözünür bazik ve amfoterik hidroksitlerin katyonları ve amonyum katyonu hidrolize uğrar. NH4+. Metal katyon, su molekülünden hidroksit iyonunu ayırır ve hidrojen katyonu H+'yı serbest bırakır.

Hidrolizin bir sonucu olarak amonyum katyonu, zayıf bir baz - amonyak hidrat ve bir hidrojen katyonu oluşturur:

NH 4 + + H 2 O ↔ NH 3 H 2 O + H +

Lütfen su moleküllerinin sayısını artıramayacağınızı ve hidroksikasyonlar (örneğin, NiOH +) yerine hidroksit formülleri (örneğin, Ni (OH) 2) yazdığınızı unutmayın. Eğer hidroksitler oluşmuş olsaydı, tuz çözeltilerinden çökeltiler düşerdi ve bu gözlemlenmeyen (bu tuzlar şeffaf çözeltiler oluştururlar).
Fazla hidrojen katyonunu bir gösterge ile tespit etmek veya özel aletlerle ölçmek kolaydır. Magnezyum veya çinko, katyon tarafından yüksek oranda hidrolize edilen konsantre bir tuz çözeltisine eklenir, daha sonra katyon, hidrojen salarak asitle reaksiyona girer.

Tuz çözünmezse, iyonlar su ile etkileşime girmediğinden hidroliz olmaz.