65
рН = -lg [H+] или [H+] = 10-рН
[H+] = 10-7 |
нейтральный раствор |
рН = 7 |
[H+] > 10-7 |
кислый раствор |
рН > 7 |
[H+] < 10-7 |
щелочной раствор |
рН < 7 |
Индикаторы – вещества, изменяющие свою окраску при изменении рН раствора.
Важнейшие индикаторы
Индикатор |
Окраска индикатора |
|
|
|
|
|
кислая среда |
щелочная среда |
|
|
|
Лакмус |
Красный |
Синий |
(фиолетовый) |
рН < 5 |
рН > 8 |
|
|
|
Фенолфталеин |
Бесцветный |
Малиновый |
(бесцветный) |
рН < 8 |
рН > 9,8 |
|
|
|
Метилоранж |
Красный |
Желтый |
(оранжевый) |
рН < 3,1 |
рН > 4,4 |
|
|
|
Обучающая задача 1
К растворам каждого из веществ: хлорида калия, хлорида железа (III), азотистой кислоты – добавили избыток гидроксида натрия. В каких случаях и почему произойдут реакции? Выразить эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.
Решение:
В первом случае KCl + NaOH взаимодействия не произойдет, так как будут отсутствовать факторы, определяющие возможность протекания реакции – образование осадка, слабого электролита или газа.
Во втором случае протекание реакции обусловлено образованием малорастворимого гидроксида железа (III):
молекулярное уравнение
FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
полное ионно-молекулярное уравнение
66
Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH = 3OH- = Fe(OH)3↓ + 3Na+ + 3Cl-
сокращенное полное ионно-молекулярное уравнение
Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓
Хлорид – и натрий-ионы в реакции участия не принимают. Все вещества, кроме гидроксида железа (III) диссоциируют полностью, поэтому записываются в виде ионов.
Протекание третьей реакции обусловлено образованием слабых электролитов – воды и азотистой кислоты, которые способствуют протеканию обратной реакции (гидролизу). Поэтому последняя реакция является обратимой.
HNO2 + NaOH |
H2O + NaNO2 |
HNO2 + Na+ + OH- |
H2O + Na+ + NO2- |
HNO2 + OH– |
H2O + NO 2 |
Обучающая задача 2
Составьте молекулярные уравнения реакций, выраженных следующими
ионно-молекулярными уравнениями: |
|
Ca2+ + CO 2 |
= CaCO3; |
3 |
|
2H+ + S2- = H2S . |
|
Решение: |
|
Если в левой части ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, то при составлении молекулярных уравнений следует исходить из соответствующих растворимых сильных электролитов.
В первом случае наличие кальций-ионов и карбонат-ионов говорит о том, что взаимодействуют два сильных электролита – растворимые соли, состав которых может быть весьма разнообразным. В этом случае одному ионно-молекулярному уравнению может соответствовать несколько моле-
кулярных уравнений |
|
CaCl2 + K2CO3 = CaCO3 |
+ 2KCl; |
Ca(NO3)2 + Na2CO3 = CaCO3 |
+ 2NaNO3. |