ГДЗ до підручника «Хімія» О.В. Григоровича. 9 клас

§ 11. Кислотність середовища. Поняття про pH розчину

Лабораторні досліди № 1-3 (с. 65)

Обладнання: штатив із пробірками, піпетка.

Реактиви: вода Н2О, хлоридна кислота НСl, розчин натрій хлориду NaCl, розчин натрій гідроксиду NaOH, столовий оцет СН3СООН, універсальний індикатор, харчові продукти (лимон, соки, газовані напої та ін.) й косметична продукція (шампунь, зубна паста, пральний порошок тощо).

Виявлення йонів Гідрогену та гідроксид-іонів у розчинах.

Установлення приблизного значення pH води, лужних і кислих розчинів

Вміст пробірки

Колір універсального індикатора

Значення pH

Реакція середовища

Вода

Жовто-зелений

7

Нейтральна

Розчин хлоридної кислоти

Червоний

1

Дуже кисла

Розчин натрій хлориду

Жовто-зелений

7

Нейтральна

Розчин натрій гідроксиду

Темно-синій

14

Дуже лужна

Столовий оцет

Червоно-оранжевий

3

Кисла

Рівняння дисоціації:

Н2О ↔ Н+ + OH-

НСl → Н+ + Cl-

NaCl → Na+ + Cl-

NaOH → Na+ + ОH-

CH3COOH ↔ CH3COO- + H+

Дослідження pH харчової та косметичної продукції

Вміст пробірки

Колір універсального індикатора

Значення pH

Реакція середовища

Лимон

Червоний

2

Кисла

Апельсиновий сік

Червоно-оранжевий

3

Кисла

Томатний сік

Оранжевий

4

Слабокисла

Кока-кола

Червоно-оранжевий

3

Кисла

Шампунь

Жовтий

6

Слабокисла

Мило

Блакитний

10

Лужна

Зубна паста

Жовто-зелений

7

Нейтральна

Пральний порошок

Синій

11

Лужна

Відбілювач

Темно-синій

13

Дуже лужна

Наявність у розчині гідроксид-іонів ОН- зумовлює лужну реакцію середовища. Універсальний індикаторний папір забарвлюється при цьому у синій або зелений колір (залежно від концентрації гідроксид-іонів). Показник pH > 7; n(Н+) < 1 • 10-7 моль/л; n(Н+) < n(ОН-).

Наявність у розчині катіонів Гідрогену Н+ зумовлює кислу реакцію середовища. Універсальний індикаторний папір забарвлюється при цьому у червоний або оранжевий колір (залежно від концентрації Гідроген-іонів). Показник pH < 7, n(Н+) > 1 • 10-7 моль/л; n(Н+) > n(ОН-).

Якщо концентрація йонів Гідрогену та гідроксид-іонів є рівною, то середовище є нейтральним. Показник pH = 7; n(Н+) = 1 • 10-7 моль/л; n(Н+) = n(ОН-). В нейтральному середовищі універсальний індикаторний папір забарвлюється у жовто-зелений колір.

Висновки:

1. За зміною забарвлення універсального кислотно-лужного індикатору можна встановити значення pH середовища. Кислому середовищу відповідає оранжеве та червоне забарвлення, лужному — зелене та синє. Жовто-зелене забарвлення - нейтральному.

2. Надлишок йонів Гідрогену Н+ зумовлює кисле середовище, pH < 7. Надлишок гідроксид-іонів ОН- - лужне, pH > 7. Нейтральному середовищу відповідає значення pH = 7.

Контрольні запитання (с. 66)

130. Йонів Гідрогену Н+ та гідроксид-йонів ОН-.

131. У кислих розчинах у надлишку наявні йони Гідрогену Н+. У лужних - гідроксид-йони ОН-.

132. Концентрацію (кількість) йонів Н+ або ОН- в 1 л розчину.

133. а) pH = 7; n(Н+) = 1 • 10-7 моль/л; n(Н+) = n(ОН-);

б) pH = 4-6, n(Н+) = 1 • 10-4 ... 1 • 10-6 моль/л; n(H+) > n(ОН-);

в) pH = 8-10; n(Н+) = 1 • 10-8 ... 1 • 10-10 моль/л; n(Н+) < n(ОН-);

г) pH = 0-2, n(Н+) = 1 ... 1 • 10-2 моль/л; n(Н+) >> n(ОН-);

д) pH = 13-14; n(H+) = 1 • 10-13 ... 1 • 10-14 моль/л; n(Н) << n(ОН-).

Завдання для засвоєння матеріалу (с. 67)

134. Більше йонів ОН-.

135. Вирізнити розчини кислоти і солі можна за кислою реакцією середовища у пробірці з нітратною кислотою (середовище розчину калій нітрату є нейтральним).

Лакмус у кислому середовищі забарвлюється у червоний колір, універсальний індикаторний папір - у червоний або оранжевий (залежно від концентрації Гідроген-іонів), а метиловий оранжевий змінює свій колір на жовтий.

Фенолфталеїн використовувати неможна, оскільки і в нейтральному середовищі, і в кислому він залишається безбарвним.

136. За допомогою кислотно-лужних індикаторів:

Індикатори

Значення pH

Кисле середовище, pH <7

Нейтральне середовище, pH = 7

Лужне середовище, pH >7

Універсальний індикатор

Оранжевий, червоний

Жовтий

Синій, зелений

Лакмус

Червоний

Фіолетовий

Синій

Метиловий оранжевий

Червоний

Оранжевий

Жовтий

Розчин барій гідроксиду матиме лужну реакцію середовища, нітратної кислоти - кислу, а кальцій нітрату - нейтральну.

137. а) кисле середовище - НСl, HNO3, H3PO4, H2SO4, H2S;

б) лужне середовище - NaOH, Ва(ОН)2;

в) нейтральне середовище - NaCl, KNO3.

138. Це означає, що концентрація йонів Гідрогену Н+ становить 1 • 10-5,6 моль/л розчину. Слабо кисла реакція зумовлена утворенням невеликої кількості кислот при взаємодії води (водяної пари) з відповідними оксидами, що містяться у повітрі:

СО2 + Н2О ↔ Н2СО3 (карбонатна кислота)

SO2 + Н2О ↔ H2SO3 (сульфітна кислота)

SO3 + Н2О → H2SO4 (сульфатна кислота)

4NO2 + О2 + 2Н2О → 4HNO3 (нітратна кислота)

2NO2 + Н2О → HNO3 + HNO2 (суміш нітратної та нітритної кислот)

А також газуватий H2S, що, розчиняючись, утворює сульфідну кислоту.

139. а) слабо кисле: б) трохи лужне, майже нейтральне; в) дуже кисле; г) нейтральне.

140. pH < 7.

141. За збільшення концентрації кислоти збільшується кількість йонів Гідрогену у розчині. Значення pH стають ближчими до 1.

142. Складемо рівняння реакції:

КОН + НСl → КСl+ Н2О

За рівнянням реакції, з кожним 1 молем калій гідроксиду реагує 1 моль хлоридної кислоти. За цих умов відбувається реакція повної нейтралізації, реакція середовища стає нейтральною.

а) після реакції залишаться 0,5 моль невикористаного калій гідроксиду, середовище буде лужним; колір фенолфталеїну не зміниться;

б) відбувається нейтралізація кислоти та лугу, середовище буде нейтральним; фенолфталеїн знебарвиться;

в) після реакції залишиться 0,5 моль невикористаної кислоти, яка надасть розчину кислої реакції; фенолфталеїн знебарвиться.

143. Натрій сульфат - pH = 6,9; натрій гідроксид - pH = 12,6; сульфатна кислота - pH = 2,3.

144. Реакція середовища стає слабо кислою внаслідок розчинення у воді вуглекислого газу і утворення нестійкої вугільної кислоти:

Н2О + СО2 ↔ H2CO3

Під час кип’ятіння вуглекислий газ вивільняється з води внаслідок погіршення його розчинності при підвищенні температури. Утворення вугільної кислоти припиняється.

145. Через різний вміст оцтової кислоти: pH 6 % оцту складає 2,4, 9 % оцту - 2,3.

Підручники можна знайти тут (Укр. мова. 2017) і тут (Рос. мова. 2017).