В каком водном растворе соли концентрация гидроксид-ионов будет наибольшей, учитывая взаимодействие ионов электролита

Предмет вопроса: Концентрация гидроксид-ионов в водных растворах солей

Пояснение:
Для определения наибольшей концентрации гидроксид-ионов в водных растворах солей нужно рассмотреть взаимодействие ионов электролита с водой.

Прежде всего, нужно знать, что гидроксид-ионы (OH-) образуются в результате диссоциации воды:
H2O ⇌ H+ + OH-

Соли рассматриваемых вами электролитов могут диссоциировать ионами в воде. Для определения концентрации гидроксид-ионов нужно узнать, какие ионы образуются при диссоциации каждого из этих электролитов.

1. Li2CO3: При диссоциации эта соль превращается в ионы Li+ и CO32-. В этом случае нет прямой связи с гидроксид-ионами, поэтому концентрация гидроксид-ионов будет низкой.

2. Al2(SO4)3: Эта соль диссоциирует в ионы Al3+ и SO42-. Алюминиевые ионы не образуют гидроксид-ионы, поэтому их концентрация не влияет на содержание гидроксид-ионов.

3. KCl: Эта соль диссоциирует в ионы K+ и Cl-. В этом случае нет прямой связи с гидроксид-ионами, поэтому концентрация гидроксид-ионов будет низкой.

4. KNO3: При диссоциации эта соль превращается в ионы K+ и NO3-. В этом случае нет прямой связи с гидроксид-ионами, поэтому концентрация гидроксид-ионов будет низкой.

Таким образом, из всех рассмотренных солей, у Al2(SO4)3 концентрация гидроксид-ионов будет наибольшей.

Пример:
Задача: В каком водном растворе соли концентрация гидроксид-ионов будет наибольшей: Li2CO3, Al2(SO4)3, KCl или KNO3?

Ответ: Концентрация гидроксид-ионов будет наибольшей в растворе Al2(SO4)3.

Совет:
Чтобы лучше понять и запомнить эту тему, рекомендуется изучить основные свойства ионного диссоциации, взаимодействие ионов с водой и свойства растворов солей.

Дополнительное упражнение:
Посчитайте концентрацию гидроксид-ионов в 0.1 M растворе Al2(SO4)3.

Суть вопроса: Концентрация гидроксид-ионов в водных растворах солей

Описание:

Чтобы определить, в каком из предложенных водных растворов солей концентрация гидроксид-ионов будет наибольшей, необходимо рассмотреть реакции гидролиза, которым подвергаются эти соли при контакте с водой.

1. Li2CO3 - резкий запах аммиака и скользкая на ощупь. Запишем химическую реакцию гидролиза для данной соли:

Li2CO3 + H2O → 2LiOH + H2CO3

В результате гидролиза образуются гидроксид-ионы LiOH, что способствует повышению концентрации гидроксид-ионов в растворе.

2. Al2(SO4)3 - бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Запишем реакцию гидролиза ионов Аl^3+:

Al^3+ + 3H2O → Al(OH)3 + 3H^+

При гидролизе ионы Al^3+ образуют несколько молекул гидроксида Аl(OH)3, что приводит к повышению концентрации гидроксид-ионов в растворе.

3. KCl - бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воде. Запишем реакцию гидролиза ионов Cl^-:

Cl^- + H2O → HCl + OH^-

В результате гидролиза образуется небольшое количество гидроксид-ионов OH^-, но они не способствуют существенному повышению концентрации гидроксид-ионов в растворе.

4. KNO3 - белые кристаллы, хорошо растворимые в воде. Запишем реакцию гидролиза ионов NO3^-:

NO3^- + H2O → HNO3 + OH^-

При гидролизе образуется небольшое количество гидроксид-ионов OH^-, но, аналогично с KCl, они не вызывают существенного повышения концентрации гидроксид-ионов в растворе.

Таким образом, из предложенных солей Li2CO3 и Al2(SO4)3 образуют значительное количество гидроксид-ионов, при этом концентрация гидроксид-ионов в растворе Li2CO3 будет наибольшей.

Демонстрация: Рассмотрим водный раствор соли Li2CO3. Каким будет pH этого раствора?

Совет: Для лучшего понимания этой темы рекомендуется изучить основы химии и знакомство с понятиями гидролиза и реакций водородного показателя.

Дополнительное упражнение: Определите, какой из предложенных растворов солей будет иметь наименьшую концентрацию гидроксид-ионов? (CuCl2, NH4NO3, MgSO4 или NaOH)