2.26. Все указанные растворы имеют щелочную реакцию (рН > 7), так как в водном растворе идут реакции протолиза:
^_^Н+ 1Г.__^
KCN = К+ + С1Г, СГГ + Н20 *=± НОГ + ОН"; К0 = Кв/Кк = 2,03 • 10~5
^__^Н+ 1Г_—^
КГ = К+ + Р"; Г" + Н20 <=> НБ- + ОН"; К0 = Кв/Кк = 1,50 • Ю-11
ЫаСЮ = Ыа+ + СКГ; ^__^+
СЮ" + Н20 <=> НСЮ- + ОН"; К0 = Кв/К^ = 3,55 • Ю-7
При одинаковой молярной концентрации и одинаковой температуре растворов их щелочность определяется значениями констант основности К0: чем больше К0, тем выше рН раствора. Таким образом:
рН(КГ) < рН(ЫаСЮ) < рН(КСЫ) 50 Часть I. ЗАНИМА ТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
2.27. «Бабушкины» средства: раствор питьевой соды и нашатырный спирт нейтрализуют муравьиную кислоту НСООН, которая вызывает зуд и жжение кожи:
НСООН + МаНС03 = НСООКа + Н20 + С02Т НСООН + гШ3 = НС001Ш4
2.28. Протон Н+ присоединяется к молекуле аммиака ЫНд по донор-но-акцепторному механизму:
•?Н+ Атом-акцептор
Атом-донор
N
/ |\
н нн
Аммиак
мн+
Катион аммония
Такой же механизм имеет место при протонировании молекул гидразина ^Н4 и гидроксиламина >Ш2ОН, поскольку во всех этих молекулах азот обладает неподеленной парой электронов и может служить донором, в то время как у протона (акцептора) есть свободная атомная ор-биталь:
Атом-донор ? Н+_
*2н+
Атом-акцептор
Катион гидразиния
? н+
Атом-акцептор
Гидроксиламин
гШ3ОН+
Катион гидроксиламиния
2.29. При щелочной обработке смеси в раствор переходит гидроксо-комплекс бериллия, а гидроксид магния остается в осадке (см. 2.19).
При обработке осадка гидроксидов концентрированным раствором хлорида аммония в раствор переходит гидроксид магния, так как катионы аммония связывают гидроксид-ионы из насыщенного раствора
Глава 2. Основания: химический баскетбол
51
В карстовых пещерах образуются свисающие с потолка натеки — сталактиты, а навстречу им поднимаются с пола пещеры колонны сталагмитов, выросшие из упавших с потолка капель подземных вод. Кто строитель этих подземных чудес?
Сколько можно?
К желтому водному раствору, содержащему 1 моль хромата калия, добавили 1 моль темно-красных кристаллов триоксида хрома Сг03. После перемешивания раствора кристаллы исчезли, а раствор стал ярко-оранжевым. Теперь уже к этому раствору добавили 1 моль кристаллов триоксида хрома. После перемешивания раствора кристаллы также исчезли, а раствор стал более красным. Произошли при этом химические изменения или нет?
Един в трех лицах
Кристаллический оксид Э03 внешне при обычных условиях похож... на стекловату. Он бурно реагирует с водой, образуя сильную двухосновную кислоту. Получить Э03 из Э02 нелегко, приходится применять катализатор. В чистом виде Э03 существует как тример Э3Од с циклической структурой (температура плавления 17 °С), в виде полимера с зигзагообразной структурой (температура плавления 32 °С) или имеет «сетчатое» строение (температура плавления 62 °С). Э03 — сильный окислитель (например, обугливает древесину). Что это за оксид?
Е^ЗН Тайна шести стрелок
Ученик 9 класса составлял в тетради схему получения кислородных кислот хлора при взаимодействии хлора и его оксидов с водой. Когда работа была закончена, на тетрадь попала вода, которая смыла половину записей:
Восстановите схему.
54
Часть 1. ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Пари
Два студента химико-технологического института заключили пари на крупную сумму. Один утверждал, что есть вещества, которые при сгорании на воздухе образуют два кислотных оксида, а другой возражал, что таких веществ в природе нет, и требовал доказательств их существования. Кто выиграл пари?
Одинаковые или разные?
В одиночных молекулах диоксида серы и диоксида углерода один атом неметалла (серы или углерода) связан с двумя атомами кислорода. Одинакова ли геометрическая форма и структура молекул этих веществ?
Ц2191 Не может быть!
Алхимик и звездочет бухарского эмира однажды сказал, что может показать своему господину «шайтана» — «дьявола», принимающего образ жидкости, пожирающей золото. Алхимик показал хану, как рождается «шайтан». Он поглотил газообразный красно-бурый оксид другим, жидким оксидом. При этом получилась сильная кислота и новый газообразный оксид — бесцветный, он на воздухе снова превращался в бурый газ. Затем алхимик смешал полученную сильную кислоту с поваренной солью и бросил в смесь золотой перстень. Перстень стал покрываться пузырьками газа, а потом и вовсе исчез... Эмир приказал запечатать сосуд с дьявольской жидкостью и закопать его в землю, а алхимика заключить в подземелье. Есть ли химический смысл у этой легенды?
Какова атмосфера Венеры?
В молекуле диоксида углерода С02 связи углерод — кислород двойные, а в молекуле монооксида углерода СО — тройные и более прочные. Поэтому одно время считалось, что атмосфера планеты Венера состоит главным образом из СО. Только когда были установлены значения «средневенерианской» температуры (480 °С) и давления (почти 100 атм), мнение ученых на этот счет переменилось. Почему?
ЦдЛ^ Необычный сосуд
В одной из книг немецкого врача и металлурга Георгиуса Агриколы (1494—1555) рассказано, как искусный ремесленник-стеклодув сделал два сосуда из прозрачного стекла. Раскаленные докрасна сосуды он опустил в чан с холодной водой. Один сосуд тотчас же разлетелся на мелкие осколки, а другой остался целым. Удивительный сосуд мастер
