Завдання 146, § 12. Кислотність розчинів. Водневий показник рН .......................................... 89 Навчальне дослідження — ГДЗ Хімія 9 клас Григорович О. В.

Завдання 146

Аналіз таблиці досліджень води

Проаналізуйте дані таблиці (зразки води, їх pH та основні розчинені речовини) та дайте відповіді на запитання:
1. Які зразки мають кислотне середовище, а які — лужне?
2. Порівняйте pH зразків із розчиненою речовиною, яку запропонувала Софія. Чи згодні ви з її припущеннями?
3. Порівняйте зразок дощової води з водою з гейзера. Чому pH у них суттєво відрізняється, хоча в обох міститься кислота?
4. Порівняйте зразки води з природного озера та штучного озера біля цементного заводу. Як ви вважаєте, які чинники могли зумовити таку різницю? Як це може бути пов’язане з людською діяльністю?
5. Порівняйте pH зразків із типом електроліту, що міститься в них (основа/кислота, сильний/слабкий).
6. У якому зразку pH води найсуттєвіше відрізняється від нейтрального значення 7? Чому електроліт у ньому не можна віднести до категорії слабких кислот або слабких основ?
7. Порівняйте результати дослідження з екологічним станом водойм. Які із цих зразків можуть указувати на екологічну небезпеку для живих організмів? Відповідь обґрунтуйте.

Розв’язання

Класифікуємо кожну воду за pH: якщо $p H < 7$ — кислотне, якщо $p H > 7$ — лужне.
Перевіряємо відповідність речовини та pH: сильні кислоти мають низьке pH, слабкі — вище; основи збільшують pH.
Порівнюємо вугільну кислоту (слабка) у дощовій воді та сульфатну кислоту (сильна) у воді гейзера за концентрацією.
Визначаємо вплив людини: цементний завод виділяє лужні відходи, що змінює pH штучного озера.
Оцінюємо силу електроліту: якщо $p H$ сильно відрізняється від 7 (наприклад, 2,0 або 11,8), це свідчить про сильний електроліт.
Визначаємо небезпеку: екстремальні значення pH ( $< 4$ або $> 9$ ) зазвичай токсичні для водних організмів.

Відповідь:

1. Кислотне середовище мають: дощова вода (5,6), вода з річки (6,4), вода з гейзера (2,0). Лужне середовище мають: морська вода (8,2), озерна вода (9,1), вода біля цементного заводу (11,8).
2. Припущення Софії вірні: у дощовій воді є слабка вугільна кислота ( $H_{2} C O_{3}$ ), у гейзерній — сильна сульфатна кислота ( $H_{2} S O_{4}$ ); у морській воді основний компонент — слабкі солі ( $N a H C O_{3}, N a_{2} C O_{3}$ ).
3. У дощовій воді кислота слабка (вугільна), тому навіть при наявності вона дає лише $p H = 5, 6$ . У гейзерній воді кислота сильна (сульфатна), що призводить до дуже низького $p H = 2, 0$ .
4. Різниця між природним озером ( $p H = 9, 1$ ) і штучним біля заводу ( $p H = 11, 8$ ) зумовлена антропогенним фактором: цементний завод скидає лужні відходи (гашене вапно $C a (O H)_{2}$ ), що значно підвищує кислотність.
5. Кислотне середовище ( $p H < 7$ ) зумовлено кислотою, лужне ( $p H > 7$ ) — основою або солями слабких кислот. Сильні електроліти (наприклад, $H_{2} S O_{4}$ , $C a (O H)_{2}$ ) дають екстремальні значення pH, слабкі (вугільна кислота, аміак) — помірні зміни.
6. Найбільша різниця від нейтрального значення є у воді біля цементного заводу ( $p H = 11, 8$ ) та воді з гейзера ( $p H = 2, 0$ ). Електроліти в цих зразках ( $C a (O H)_{2}$ та $H_{2} S O_{4}$ ) не можна віднести до слабких, оскільки вони повністю дисоціюють і значно зміщують рівновагу концентрації йонів.
7. На екологічну небезпеку вказують зразки з екстремальними значеннями pH: вода з гейзера ( $p H = 2, 0$ ) та вода біля цементного заводу ( $p H = 11, 8$ ). Такі середовища руйнують клітинні мембрани рослин і тварин, що призводить до масової загибелі організмів.

Розбір зрозумілий?