ГДЗ · Хімія · 9 клас

Сторінка 95

Хімія, Григорович О. В., Недоруб О. Ю., 2026 · № 131–139 · 9 завдань

Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».

§ 12. Кислотність розчинів. Водневий показник рН .......................................... 89 Навчальне дослідження

Завдання 131

Йони в кислотних та лужних розчинах

Потрібно визначити, які йони переважають у кислотних розчинах, а які — у лужних.

Розв’язання

Для кислотних розчинів порівнюємо кількість $H^{+}$ та $O H^{-}$ , виходячи з умови $n (H^{+}) > n (O H^{-})$ .
Для лужних розчинів аналізуємо умову $n (H^{+}) < n (O H^{-})$ .

Відповідь:

У кислотних розчинах надлишок йонів $H^{+}$ , у лужних — йонів $O H^{-}$ .

Завдання 132

Значення pH та вміст йонів

H^{+}

Визначити значення pH та кількість йонів $H^{+}$ у розчинах: а) нейтральних; б) слабкислотних; в) слаболужних; г) дуже кислотних; д) дуже лужних.

Розв’язання

Для нейтрального розчину записуємо $p H = 7$ і $n (H^{+}) = 1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л.
Для слабкислотного розчину беремо $p H < 7$ , але близьке до 7, наприклад 6, де $n (H^{+}) > 1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л.
Для слаболужного розчину беремо $p H > 7$ , але близьке до 7, наприклад 8, де $n (H^{+}) < 1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л.
Для дуже кислотного розчину беремо малий pH (напр., 1–2), що відповідає великій концентрації $H^{+}$ ( $> 1 \cdot 1 0^{- 3}$ моль/л).
Для дуже лужного розчину беремо великий pH (напр., 12–13), що відповідає малій концентрації $H^{+}$ ( $< 1 \cdot 1 0^{- 9}$ моль/л).

Відповідь:

а) $p H = 7$ , $n (H^{+}) = 1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л; б) $p H < 7$ (близько 6), $n (H^{+}) > 1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л; в) $p H > 7$ (близько 8), $n (H^{+}) < 1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л; г) $p H ≪ 7$ (напр., 1–2), $n (H^{+})$ значно більше $1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л; д) $p H ≫ 7$ (напр., 12–13), $n (H^{+})$ значно менше $1 \cdot 1 0^{- 7}$ моль/л.

Завдання 133

Порівняння йонів у лужному розчині

Водний розчин має лужне середовище. Треба визначити, чи більше в ньому йонів $H^{+}$ чи $O H^{-}$ .

Розв’язання

Аналізуємо визначення лужного середовища: $n (H^{+}) < n (O H^{-})$ .
Висновкуємо, що гідроксид-йонів більше за катіонів водню.

Відповідь:

У цьому розчині більше йонів $O H^{-}$ .

Завдання 134

Науковець показника pH

Знайдіть інформацію про науковця, який уперше запропонував використовувати показник рН для визначення кислотності розчинів.

Розв’язання

Визначаємо етимологію терміна: pH походить від латинського pondus hydrogenii («вага водню»), де «p» позначає логарифм, а «H» — іон водню.
Перевіряємо біографічні дані: найчастіше авторство приписують шведському хіміку Свенсу Аррєніусу (Sven Arrhenius), хоча точна дата та співпраця з іншими дослідниками можуть відрізнятися в джерелах.

Відповідь:

Показник pH запропонував шведський хімік Свен Аррєніус (Sven Arrhenius) у 1909 році.

Завдання 135

Порівняння понять «pH» та «масова частка

Порівняйте поняття «рН» і «масова частка», склавши діаграму Венна (описати перетин множин).

Розв’язання

Описуємо pH: це безрозмірна величина від 0 до 14, яка показує кислотність середовища (залежить від [H⁺]).
Описуємо масову частку: це відсоток, що показує концентрацію речовини в розчині (г/г).
Визначаємо спільне: обидва показники характеризують склад розчину та його властивості.
Формулюємо відмінність: pH залежить від природи речовини (кислота чи луг), тоді як масова частка — від кількості будь-якої речовини, незалежно від її кислотної природи.

Відповідь:

Спільне: обидва показники характеризують склад розчину. Відмінне: pH вимірює кислотність (залежить від [H⁺]), масова частка — концентрацію речовини у відсотках.

Завдання 136

Визначення розчину солі за індикатором

У двох пробірках містяться розчини нітратної кислоти (HNO₃) й калій нітрату (KNO₃). Які індикатори можна використати, щоб визначити, у якій пробірці міститься розчин солі?

Розв’язання

Аналізуємо першу пробірку (HNO₃): це кислота, отже середовище кислотне (pH < 7).
Аналізуємо другу пробірку (KNO₃): це сіль сильної кислоти та сильного лугу, отже середовище нейтральне (pH = 7).
Вибір індикатора: підійдуть будь-які індикатори, які дають різний колір у кислотному та нейтральному середовищі (наприклад, лакмус або метилоранж).
Описуємо реакцію: до кислоти додамо індикатор — колір зміниться на кислотний; до солі — колір залишиться таким, як у воді (нейтральний).

Відповідь:

Для визначення підійдуть лакмус або метилоранж. У пробірці з кислотою індикатор покаже кислотне забарвлення (лакмус червоний, метилоранж червоний), а в пробірці з солю — нейтральне (лакмус фіолетовий, метилоранж оранжевий).

Завдання 137

Класифікація речовин за кислотністю середовища

Із переліку NaCl, HCl, NaOH, HNO₃, H₃PO₄, H₂SO₄, Ba(OH)₂, H₂S, KNO₃ випишіть формули речовин, розчини яких мають середовище: а) кислотне; б) лужне; в) нейтральне.

Розв’язання

Розглянемо кислоти: HCl (хлоридна), HNO₃ (нітратна), H₃PO₄ (фосфорна), H₂SO₄ (сірчана), H₂S (сірководнева) — у всіх цих розчинах переважають йони $H^{+}$ .
Розглянемо луги: NaOH (натрій гідроксид), Ba(OH)₂ (барій гідроксид) — у їхніх розчинах переважають йони $O H^{-}$ .
Розглянемо солі: NaCl (утворена з сильної кислоти HCl і лугу NaOH), KNO₃ (утворена з сильної кислоти HNO₃ і лугу KOH) — у їхніх розчинах концентрація йонів $H^{+}$ дорівнює концентрації йонів $O H^{-}$ .

Відповідь:

а) кислотне: HCl, HNO₃, H₃PO₄, H₂SO₄, H₂S; б) лужне: NaOH, Ba(OH)₂; в) нейтральне: NaCl, KNO₃.

Завдання 138

Кислотність дощової води та її причина

Дощова вода має $p H = 5, 6$ . Що це означає? Яка речовина, що міститься в повітрі, унаслідок розчинення у воді зумовлює таку кислотність середовища?

Розв’язання

Оскільки $5, 6 < 7$ , середовище дощової води є кислим. Це означає, що концентрація йонів $H^{+}$ більша за концентрацію йонів $O H^{-}$ .
Така кислотність зумовлена розчиненням у воді оксидів сірки ( $S O_{2}$ , $S O_{3}$ ) та азоту ( $N O_{x}$ ), які потрапляють до атмосфери від викидів заводів і автомобілів.
У воді відбуваються реакції, наприклад: $S O_{3} + H_{2} O \to H_{2} S O_{4}$ (утворення сірчаної кислоти) або $2 N O_{2} + H_{2} O \to H N O_{3} + H N O_{2}$ .

Відповідь:

Це означає, що середовище кисле ( $p H < 7$ ). Кислотність зумовлена розчиненням у воді оксидів сірки та азоту (наприклад, $S O_{2}$ , $S O_{3}$ , $N O_{x}$ ), які є продуктами спалювання палива.

Завдання 139

Визначення типу середовища за значенням pH

Яке середовище (кислотне/нейтральне/лужне): а) у розчині шампуню ( $p H = 5, 5$ ); б) у крові здорової людини ( $p H = 7, 4$ ); в) у шлунковому соку людини ( $p H = 1, 5$ ); г) у слині ( $p H = 7, 0$ )?

Розв’язання

Для а) $p H = 5, 5$ . Оскільки $5, 5 < 7$ , середовище кислотне (це відповідає природному рівню шкіри).
Для б) $p H = 7, 4$ . Оскільки $7, 4 > 7$ , середовище лужне (хоча дуже слабко лужне).
Для в) $p H = 1, 5$ . Оскільки $1, 5 < 7$ , середовище дуже кислотне.
Для г) $p H = 7, 0$ . Оскільки $7, 0 = 7$ , середовище нейтральне.

Відповідь:

а) кислотне; б) лужне; в) кислотне; г) нейтральне.