В какой цвет окрашивается фенолфталеин в щелочной среде?

Малиновый (ярко-красный)

Остаётся бесцветным

Водный раствор какого из следующих веществ НЕ проводит электрический ток?

Раствор сахара (сахарозы)

egc-3.3· Глава 3: Растворы и вычисления· ~14 мин

Электролитическая диссоциация, кислотно-основные свойства и гидролиз

Сильные и слабые электролиты, ионные уравнения, pH и среда, индикаторы, гидролиз солей и нейтрализация

Электролиты при растворении в воде распадаются на ионы (диссоциация). Сильные электролиты (сильные кислоты $\text{HCl}$ , $\text{HNO}_3$ , $\text{H}_2\text{SO}_4$ ; щёлочи $\text{NaOH}$ , $\text{KOH}$ ; большинство солей) диссоциируют практически полностью, слабые электролиты ( $\text{H}_2\text{CO}_3$ , $\text{CH}_3\text{COOH}$ , $\text{H}_2\text{S}$ , $\text{NH}_3{\cdot}\text{H}_2\text{O}$ , вода) — частично. В кислой среде преобладают ионы $\text{H}^+$ ( $\text{pH} < 7$ ), в щелочной преобладают $\text{OH}^-$ ( $\text{pH} > 7$ ), в нейтральной $\text{pH} = 7$ . Среда раствора соли определяется относительной силой кислоты и основания, образовавших эту соль: сильное основание + соль слабой кислоты → щелочная (напр. $\text{Na}_2\text{CO}_3$ , $\text{pH} > 7$ ); сильная кислота + соль слабого основания → кислая (напр. $\text{AlCl}_3$ , $\text{NH}_4\text{Cl}$ , $\text{pH} < 7$ ); сильное + сильное → нейтральная (напр. $\text{NaCl}$ , $\text{pH} = 7$ ). Пример: ионное уравнение реакции нейтрализации $\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$ имеет вид $\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}$ .

Ключевые термины

Электролитическая диссоциация — Процесс распада электролита на ионы при растворении в воде.

Сильный электролит — Вещество, практически полностью диссоциирующее в воде: сильные кислоты, щёлочи, большинство солей.

Слабый электролит — Вещество, диссоциирующее в воде лишь частично, напр.

\text{CH}_3\text{COOH}

\text{H}_2\text{CO}_3

\text{NH}_3{\cdot}\text{H}_2\text{O}

pH — Показатель кислотности среды:

\text{pH} < 7

— кислая,

\text{pH} = 7

— нейтральная,

\text{pH} > 7

— щелочная.

Гидролиз соли — Взаимодействие ионов соли с водой; среда определяется относительной силой кислоты и основания, образовавших соль.

Нейтрализация — Реакция, в которой

\text{H}^+

кислоты соединяется с

\text{OH}^-

основания с образованием воды:

\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}

Гидролиз солей и среда раствора

Тип соли	Среда	pH	Пример
Сильное основание + слабая кислота	Щелочная	$\text{pH} > 7$	$\text{Na}_2\text{CO}_3$ , $\text{K}_2\text{CO}_3$ , $\text{CH}_3\text{COONa}$
Сильная кислота + слабое основание	Кислая	$\text{pH} < 7$	$\text{AlCl}_3$ , $\text{NH}_4\text{Cl}$ , $\text{ZnCl}_2$
Сильное основание + сильная кислота	Нейтральная	$\text{pH} = 7$	$\text{NaCl}$ , $\text{K}_2\text{SO}_4$ , $\text{NaNO}_3$

Среда раствора соли определяется относительной силой образующих её кислоты и основания.

Окраска индикаторов в зависимости от среды

Индикатор	Кислая среда	Щелочная среда
Лакмус	Красный	Синий
Фенолфталеин	Бесцветный	Малиновый (ярко-красный)
Метилоранж	Красный (розовый)	Жёлтый

Индикаторы определяют кислотность или щелочность среды по изменению цвета.

✎Количество молей

\text{HCl}

для нейтрализации

8

\text{NaOH}

1Дано: $m(\text{NaOH}) = 8$ г, $M(\text{NaOH}) = 40$ г/моль, требуется найти $n(\text{HCl})$ .
2Количество молей NaOH: $n = \frac{m}{M} = \frac{8}{40} = 0{,}2$ моль.
3Реакция: $\text{NaOH} + \text{HCl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{H}_2\text{O}$ , соотношение $1 : 1$ .
4Ответ: $n(\text{HCl}) = 0{,}2$ моль.

✎Количество молей

\text{H}_2\text{SO}_4

для нейтрализации

5{,}6

\text{KOH}

1Дано: $m(\text{KOH}) = 5{,}6$ г, $M(\text{KOH}) = 56$ г/моль, требуется найти $n(\text{H}_2\text{SO}_4)$ .
2Количество молей KOH: $n = \frac{m}{M} = \frac{5{,}6}{56} = 0{,}1$ моль.
3Реакция: $2\text{KOH} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{K}_2\text{SO}_4 + 2\text{H}_2\text{O}$ , соотношение $2 : 1$ .
4Ответ: $n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{0{,}1}{2} = 0{,}05$ моль.

⚠️Внимание

При нейтрализации двухосновной кислоты ( $\text{H}_2\text{SO}_4$ ) или основания с двумя группами $\text{OH}^-$ ( $\text{Ca(OH)}_2$ ) соотношение молей меняется; брать один к одному — ошибка.

🚫Частая ошибка

В $\text{CaCl}_2$ два иона $\text{Cl}^-$ , поэтому всего образуется 3 иона ( $\text{Ca}^{2+} + 2\text{Cl}^-$ ), а не 2; обращайте внимание на индексы в формуле.

🚫Частая ошибка

При смешивании равных молей $\text{H}_2\text{SO}_4$ и $\text{NaOH}$ среда остаётся кислой, а не нейтральной, так как $\text{H}_2\text{SO}_4$ даёт вдвое больше ионов $\text{H}^+$ .

💡Заметка

В ионном уравнении сильные электролиты записываются в виде ионов; слабые электролиты, осадки ( $\downarrow$ ) и газы ( $\uparrow$ ) пишутся в молекулярной форме.

💡Заметка

Запомните: среду определяет «слабая сторона» — соль слабой кислоты даёт щелочную среду, соль слабого основания — кислую.

Правила

1Сильные электролиты (сильные кислоты, щёлочи, соли) диссоциируют полностью, слабые электролиты — частично.
2 $\text{pH} < 7$ — кислая среда, $\text{pH} = 7$ — нейтральная, $\text{pH} > 7$ — щелочная; лакмус краснеет в кислой, синеет в щелочной среде.
3Среда при гидролизе: сильное основание + соль слабой кислоты → щелочная; сильная кислота + соль слабого основания → кислая; сильное + сильное → нейтральная.
4В ионном уравнении сильные электролиты записываются в виде ионов, а слабые электролиты, осадки и газы — в молекулярной форме.
5При нейтрализации $\text{H}^+$ кислоты соединяется с $\text{OH}^-$ основания: $\text{H}^+ + \text{OH}^- \rightarrow \text{H}_2\text{O}$ .

Тренировка

15 лёгких · 15 средних · 15 сложных

В каждом тесте — 10 случайных вопросов

Лёгкий Средний Сложный Микс