Електролітична дисоціація. Реакції йонного обміну. Гідроліз солей (1.6)

Теорія: Електролітична дисоціація. Реакції йонного обміну. Гідроліз солей

Головне

Електроліти — речовини, розчини або розплави яких проводять струм (кислоти, луги, солі). Неелектроліти — цукор, спирт, кисень, більшість органічних речовин.
Сильні електроліти (ступінь дисоціації ≈ 100 %): $\ce{HCl}$, $\ce{HNO3}$, $\ce{H2SO4}$, луги, майже всі розчинні солі. Слабкі: $\ce{H2S}$, $\ce{H2CO3}$, $\ce{CH3COOH}$, розчин амоніаку, вода.
$\ce{Al2(SO4)3}$ $\ce{->}$ $\ce{2Al^3+}$ $\ce{+ 3SO4^2-}$ (5 моль йонів з 1 моль); $\ce{CaCl2}$ $\ce{->}$ $\ce{Ca^2+}$ $\ce{+ 2Cl-}$.

Реакції йонного обміну

Відбуваються до кінця, якщо утворюється осад, газ або слабкий електроліт (вода). Повне йонне рівняння → скорочене (без йонів-«спостерігачів»): $\ce{BaCl2}$ $\ce{+ Na2SO4}$ $\ce{->}$ $\ce{BaSO4 v}$ $\ce{+ 2NaCl}$ ⇒ $\ce{Ba^2+}$ $\ce{+ SO4^2-}$ $\ce{->}$ $\ce{BaSO4 v}$; $\ce{NaOH + HNO3}$ ⇒ $\ce{H+ + OH- -> H2O}$; $\ce{Na2CO3 + 2HCl}$ ⇒ $\ce{CO3^2-}$ $\ce{+ 2H+}$ $\ce{->}$ $\ce{H2O}$ $\ce{+ CO2 ^}$.

Гідроліз солей і pH

Сіль утворена	Гідроліз	Середовище	Приклади
сильна основа + сильна кислота	немає	нейтральне, pH = 7	$\ce{NaCl}$, $\ce{KNO3}$, $\ce{Na2SO4}$
сильна основа + слабка кислота	за аніоном	лужне, pH > 7	$\ce{Na2CO3}$, $\ce{K2S}$, $\ce{K3PO4}$, $\ce{CH3COONa}$, $\ce{Na2SO3}$
слабка основа + сильна кислота	за катіоном	кисле, pH < 7	$\ce{AlCl3}$, $\ce{ZnCl2}$, $\ce{CuSO4}$, $\ce{FeCl3}$, $\ce{NH4Cl}$

Індикатори: лакмус — червоний (кисле) / синій (лужне); фенолфталеїн — малиновий лише в лужному; метилоранж — рожевий у кислому, жовтий у лужному. Сумісний гідроліз: $\ce{2FeCl3}$ $\ce{+ 3Na2CO3}$ $\ce{+ 3H2O}$ $\ce{->}$ $\ce{2Fe(OH)3 v}$ $\ce{+ 3CO2 ^}$ $\ce{+ 6NaCl}$ (бурий осад + газ без запаху). pH розчинів однакової концентрації: $\ce{H2SO4}$ < $\ce{HCl}$ < $\ce{CH3COOH}$ < $\ce{NaCl}$ < $\ce{CH3COONa}$ < $\ce{NH3}$ < $\ce{NaOH}$.

Типові помилки

Нерозчинні речовини ($\ce{BaCO3}$, $\ce{CaCO3}$) у йонних рівняннях записують формулами.
$\ce{BaS}$ гідролізує за аніоном (лужне середовище), хоча $\ce{Ba^2+}$ — катіон сильної основи.
Фенолфталеїн у кислому середовищі безбарвний, а не червоний.

Завдання НМТ з поясненнями

3 безкоштовні завдання з теми. Обери відповідь — одразу побачиш, чи правильно, і пояснення. Без реєстрації доступно 10 перевірок на день; у акаунті прогрес зберігається.

1Офіційне завдання · УЦОЯО, демоваріант НМТ-2024, №14

Укажіть назву речовини, у водному розчині якої фенолфталеїн набуде такого самого кольору, як і в розчині натрій карбонату.

$\ce{Na2CO3}$ гідролізує за аніоном, середовище лужне — фенолфталеїн малиновий. Так само гідролізує барій сульфід (сіль слабкої сульфідної кислоти й сильної основи). $\ce{Na2SO4}$ і $\ce{KNO3}$ дають нейтральне середовище, $\ce{NH4Cl}$ — кисле.

2Офіційне завдання · УЦОЯО, демоваріант НМТ-2024, №6

Змішали водні розчини натрій хлориду й аргентум(І) нітрату. Формули обох йонів, кількості речовини яких у розчині зменшились, наведено в рядку

Скорочене йонне рівняння: $\ce{Ag+ + Cl- -> AgCl v}$. Йони Аргентуму й хлорид-йони виходять із розчину в осад, а $\ce{Na+}$ і $\ce{NO3-}$ лишаються в розчині.

3Офіційне завдання · УЦОЯО, НМТ-2025 (варіант зі звіту УЦОЯО), №14

Унаслідок зливання водних розчинів двох солей утворилися осад бурого кольору й безбарвний газ без запаху. У якому рядку наведено формули цих солей?

Сумісний гідроліз: $\ce{2FeCl3}$ $\ce{+ 3Na2CO3}$ $\ce{+ 3H2O}$ $\ce{->}$ $\ce{2Fe(OH)3 v}$ $\ce{+ 3CO2 ^}$ $\ce{+ 6NaCl}$ — бурий ферум(ІІІ) гідроксид і вуглекислий газ без запаху. Сполуки Алюмінію дають білий осад, а сульфіди — газ $\ce{H2S}$ із різким запахом (або чорний осад із сіллю Феруму).

Усі завдання з теми у практиці →

Зберігай прогрес безкоштовно

Акаунт Free: прогрес із кожної теми, слабкі теми за твоїми відповідями і план підготовки до НМТ 2027.

Зареєструватися безкоштовно