Сторінка 97

Розв’язання

1. Перевіряємо значення pH для кожного зразка: дощова вода (5,6), вода з річки (6,4), вода з гейзера (2,0) — всі ці числа менші за 7.

2. Перевіряємо інші зразки: морська вода (8,2), озерна вода (9,1), вода біля цементного заводу (11,8) — всі ці числа більші за 7.

3. Висновки: кислотне середовище мають дощова вода, вода з річки та вода з гейзера; лужне — морська, озерна та вода біля цементного заводу.

Розв’язання

1. Дощова вода: pH 5,6 (кисле), речовина H₂CO₃ (карбонатна кислота) — припущення правильне, це слабка кислота.

2. Вода з річки: pH 6,4 (кисле), речовина органічні кислоти — припущення правильне.

3. Морська вода: pH 8,2 (лужне), речовини NaHCO₃, Na₂CO₃ (солі слабкої кислоти) — лугування відбувається через гідроліз солей, це не пряма основа, але середовище лужне.

4. Озерна вода: pH 9,1 (лужне), речовина NH₃ (аміак) — аміак є слабкою основою, припущення правильне.

5. Вода з гейзера: pH 2,0 (сильно кисле), речовина H₂SO₄ (сульфатна кислота) — сильна кислота, припущення правильне.

6. Вода біля цементного заводу: pH 11,8 (сильно лужне), речовина Ca(OH)₂ (гідроксид кальцію) — сильна основа, припущення правильне.

Розв’язання

1. У дощовій воді кислота H₂CO₃ (карбонатна) є слабкою кислотою, тому вона дисоціює лише частково, і концентрація іонів H⁺ невелика, що дає pH 5,6.

2. У воді з гейзера кислота H₂SO₄ (сульфатна) є сильною кислотою, яка повністю розпадається на іони, створюючи високу концентрацію H⁺.

3. Висока концентрація іонів H⁺ у воді з гейзера призводить до дуже низького значення pH (2,0), тоді як у дощовій воді — до помірної кислотності.

Розв’язання

1. Визначаємо природне середовище: озеро з водоростями має рН 9,1 через наявність амоніаку (NH₃) та органічних сполук, що є продуктами життєдіяльності водоростей.

2. Аналізуємо штучне середовище: біля цементного заводу вода має рН 11,8 і містить гідроксид кальцію Ca(OH)₂, який є лужним залишком виробництва або відходом.

3. Висновки щодо чинників: різницю зумовлює потрапляння промислових відходів (вапняної води) у штучне озеро, тоді як природне озеро залежить від біологічних процесів.

4. Зв'язок із людською діяльністю: цементний завод є джерелом забруднення, яке змінює хімічний склад водойми на більш лужний.

Розв’язання

1. Дощова вода (H₂CO₃): слабка кислота (часткова дисоціація).

2. Вода з річки (органічні кислоти): слабкі кислоти.

3. Морська вода (NaHCO₃, Na₂CO₃): солі слабких кислот, середовище лужне за рахунок гідролізу, але самі речовини — солі.

4. Озерна вода (NH₃): слабка основа (часткова дисоціація).

5. Вода з гейзера (H₂SO₄): сильна кислота (повна дисоціація).

6. Вода біля заводу (Ca(OH)₂): сильна основа (повна дисоціація).

Розв’язання

1. Порівнюємо відхилення: вода з гейзера має рН 2,0 (відхилення на 5 одиниць), вода біля заводу — 11,8 (відхилення на 4,8 одиниці). Найсуттєвіше відхилення у двох випадків.

2. Аналізуємо природу речовин: H₂SO₄ (сульфатна кислота) і Ca(OH)₂ (гідроксид кальцію) є сильними електролітами, оскільки вони повністю дисоціюють у воді.

3. Сильні електроліти не можуть бути віднесені до слабких, оскільки їхня константа дисоціації дуже велика, і в розчині майже немає недисоційованих молекул.

Розв’язання

1. Проаналізуємо зразки з рН < 5 та > 9 як потенційно небезпечні через відхилення від норми.

2. Зразок води з гейзера (рН = 2,0) містить сульфатну кислоту ($H_{2}S{O}_4$), яка є сильною кислотою і має дуже низьке значення рН; це спричинить загибель водних організмів.

3. Зразок води біля цементного заводу (рН = 11,8) містить гідроксид кальцію ($Ca(OH{)}_2$), який є сильною основою і має дуже високе значення рН; це також небезпечно для життя у воді.

4. Інші зразки (дощова вода, річка, море, озеро) мають рН від 5,6 до 9,1, що є менш критичним або близьким до природних умов, хоча значення 5,6 і 9,1 також вимагають уваги.