Вправа 130. Наявністю в розчині яких йонів зумовлена його кислотність?
Умістом йонів Н+ і ОН-.
Вправа 131. Які йони наявні в надлишку в кислотних розчинах? у лужних? У кислотних розчинах в надлишку наявні йони Гідрогену Н+, а у лужних розчинах - гідроксид-аніони ОН-.
Вправа 132. Який показник кількісно описує кислотність розчинів?
Водневий показник pH (вимовляється «пе-аш»), що пов’язаний з концентрацією йонів Гідрогену в 1 л розчину.
Вправа 133. Які значення рH та вміст йонів H+ у розчинах:
а) нейтральних;
рН=7, n(H+)=n(OH-), вміст йонів Н+ становить 1•10-7 моль в 1 л розчину.
б) слабокислотних;
рН=4-6, n(H+)>n(OH-), вміст йонів Н+ становить 1•10-5 моль в 1 л розчину.
в) слаболужних;
рН=8-10, n(H+)<n(OH-), вміст йонів Н+ становить 1•10-9 моль в 1 л розчину.
г) дуже кислотних;
рН=0-1, n(H+)>n(OH-), вміст йонів Н+ становить 1...1•10-1 моль в 1 л розчину.
д) дуже лужних?
рН=13-14, n(H+)<n(OH-), вміст йонів Н+ становить 1•10-13...1•10-14 моль в 1 л розчину.
Вправа 134. Водний розчин певної речовини має лужне середовище. Яких йонів більше в цьому розчині: H+ чи OH–? ОН-.
Вправа 135. У двох пробірках містяться розчини нітратної кислоти й калій нітрату. Які індикатори можна використати, щоб визначити, у якій пробірці міститься розчин солі? Лакмус, метилоранж, універсальний індикатор.
Фенолфталеїном не можна виявити кислоту, бо має однакове забарвлення в нейтральному і кислотному середовищі.
Вправа 136. У трьох пробірках містяться розчини барій гідроксиду, нітратної кислоти й кальцій нітрату. Як за допомогою одного реактиву розпізнати ці розчини? Таким реактивом є всі індикатори, крім фенолфталеїну. Візьмемо для прикладу лакмус, який у розчині барій гідроксиду (лужне середовище) стає синім, у розчині нітратної кислоти (кислотне середовище) - червоним, у розчині кальцій нітрату (нейтральне середовище) - не змінює свого забарвлення (фіолетове).
Вправа 137. Із наведеного переліку NaCl, HCl, NaOH, HNO3, H3PO4, H2SO4, Ba(OH)2, H2S, KNO3 випишіть формули речовин, розчини яких мають середовище:
а) кислотне; HCl, HNO3, H3PO4, H2SO4, H2S
б) лужне; NaOH, Ba(OH)2
в) нейтральне. NaCl, KNO3
Вправа 138. Дощова вода має рH=5,6. Що це означає? Означає те, що середовище розчину слабокислотне.
Яка речовина, що міститься в повітрі, у разі розчинення у воді зумовлює таку кислотність середовища? Відповідні оксиди - вуглекислий газ, сульфур (IV) оксид, сульфур (VI) оксид, нітроген (IV) оксид, а також сірководень H2S, що містяться у повітрі.
СО2 + Н2О = Н2СО3
SО2 + Н2О = Н2SО3
SО3 + Н2О = Н2SО4
2NО2 + Н2О = НNО3 + HNO2
H2S розчиняється у воді з утворенням сульфідної кислоти.
Вправа 139. Яке середовище (кислотне чи лужне):
а) у розчині шампуню (рH=5,5); Кислотне.
б) у крові здорової людини (рH=7,4); Лужне.
в) у шлунковому соку людини (рH=1,5); Кислотне.
г) у слині (рH=7,0)? Нейтральне.
Вправа 140. У складі кам’яного вугілля, що використовують на теплоелектростанціях, містяться сполуки Нітрогену й Сульфуру. Викид в атмосферу продуктів спалювання вугілля призводить до утворення так званих кислотних дощів, що містять невеликі кількості нітратної або сульфітної кислот. Які значення рH характерні для такої дощової води: більше 7 чи менше 7? рН<7.
Вправа 141. Чи залежить рH розчину сильної кислоти від її концентрації? Залежить. Відповідь обґрунтуйте. Концентрація електролітів, тобто їхній вміст в одиниці об'єму розчину, впливає на ступінь дисоціації електролітів. Так, в розбавленому розчині відстань між йонами більша, ніж у концентрованому, тому ймовірність зіткнення та асоціації різнойменних йонів зменшується й ступінь дисоціації зростає, тобто, збільшується концентрація катіонів Н+ у розчині. А водневий показник (рН) — це числовий показник ступеня концентрації катіонів Гідрогену у воді, взятий із протилежним знаком і виражений цілим числом.
Вправа 142. До розчину, що містить 1 моль калій гідроксиду, прилили розчин фенолфталеїну. Чи зміниться забарвлення розчину, якщо до нього потім додати хлоридну кислоту кількістю речовини:
а) 0,5 моль; Не зміниться.
б) 1 моль; Зміниться.
в) 1,5 моль? Зміниться.
Складемо рівняння реакції:
KOH + HCl = KCl + H2O
1 моль 1 моль
На співвідношення кількості речовини реагентів указують коефіцієнти рівняння, тому у реакцію вступають луг і кислота однакової кількості речовини, тобто n(КOH)=n(HCl).
а) 0,5 моль кислоти прореагує з 0,5 моль лугу з утворенням солі та води і в розчині залишиться ще луг кількістю речовини 0,5 моль, тому середовище буде лужним і колір розчину залишиться малиновим.
б) 1 моль кислоти прореагує з 1 моль лугу з утворенням солі та води, середовище стане нейтральним, тому розчин стане безбарвним.
а) 1 моль кислоти прореагує з 1 моль лугу з утворенням солі та води і в розчині залишиться ще кислота кількістю речовини 0,5 моль, лужне середовище зміниться на кислотне, тому розчин стане безбарвним.
Вправа 143. У трьох пробірках без надписів містяться безбарвні розчини: натрій сульфату, натрій гідроксиду та сульфатної кислоти. Для всіх розчинів виміряли значення рН: у першій пробірці — 2,3, у другій — 12,6, у третій — 6,9. В якій пробірці міститься яка речовина? У першій пробірці міститься сульфатна кислота (рН<7), у другій — натрій гідроксид (pH>7), у третій — натрій сульфат (рН близький до 7).
Вправа 144. Учень купив в аптеці дистильовану воду. рН-метр показав, що значення рН цієї води дорівнює 6,0. Потім учень прокип’ятив цю воду тривалий час, заповнив контейнер до верху гарячою водою і закрив кришкою. Коли вода остигла до кімнатної температури, рН-метр показав значення 7,0. Після цього учень трубочкою пропускав повітря крізь воду, і рН-метр знову показав 6,0. Як можна пояснити результати цих вимірювань рН?
У повітрі міститься вуглекислий газ, який розчиняється у воді, утворюючи слабку карбонатну кислоту, тому рН=6,0.
СО2 + Н2О = Н2СО3
Н2СО3 = 2Н+ + СО32-
При тривалому кип'ятінні, молекули вуглекислого газу залишають посудину, карбонатна кислота не утворюється, середовище стає нейтральним, тому рН=7,0.
Вправа 145. Як ви вважаєте, чому у двох пляшках оцту від одного виробника можуть міститися розчини з дещо різними значеннями рН? Бо різним може бути вміст оцтової кислоти у розчині (рН 6% оцту рівний 2,4, а 9% — 2,3).