Question

CARE MA POATE AJYTA CA NU GASESC NIMIC PE NET!!!
Explicaţi, de ce soluţiile apoase ale nitritului de sodiu şi carbonatului de litiu au mediu bazic. Confirmaţi răspunsul prin ecuaţiile iono-moleculare ale reacţiilor şi indicaţi pH-ul soluţiilor.

Answer 1

Răspuns:

Generalități

Avem hidroliza unor săruri provenite din bază tare; NaOH, LiOH și acizi slabi: HNO₂ și H₂CO₃. În acest caz anionul sării (NO₂⁻, respectiv CO₃²⁻) este hidrolizabil, adică el reacționează cu apa solvent, fiindcă este activ acido-bazic:

A⁻(anion) + H₂O (solvent) ⇄ HA (acid foarte slab) + OH⁻ (bază puternică)

Soluția are caracter bazic, pH-ul este bazic, situat în domeniul de pH: 7-14.

Explicații:

a) pH-ul soluției de NaNO₂.este bazic ?

Etape ce au loc la introducerea sării în apa solvent

NaNO₂  provine din: NaOH bază tare și HNO₂ acid slab. Când se dizolvă în apă au loc următoarele fenomene:

a1) disocierea NaNO₂:

NaNO₂aq ⇄ Na⁺aq + NO₂⁻aq

Na⁺, cation, este inert acido-bazic, fiindcă provine din NaOH bază tare; este forma acidă conjugată slabă din ionizarea NaOH în apă.

NO₂⁻ anion, este forma bazică conjugată a unui acid slab HNO₂. Anionul este activ acido-bazic, față de apă:

H₂O⇄ H⁺aq + OH⁻ aq, autoionizarea apei, are loc foarte puțin, este neglijabilă. ( Kw (H₂O)=10⁻¹⁴)

a2) reacția dintre ionii sării cu ionii apei, în funcție de tăria lor acido-bazică:

Na⁺ = nu reacționează; NO₂⁻ reacționează cu  H₂O :

NO₂⁻ + H₂O (l) = OH ⁻         +   HNO₂ acid slab, Ka =4,5 .10⁻⁴,

bază1     acid         bază tare       acid slab1

Cantitatea de ioni H⁺ din apă scade, fiindcă vor fi în HNO₂  .  Ionii OH⁻ predomină, și vor da caracter bazic soluției apoase de NaNO₂. Acidul HNO₂ format, disociază puțin și nu modifică semnificativ valoarea concentrației de ioni OH⁻.

Reacția generală la hidroliza NaNO₂ este inversa reacției de neutralizare.

NaNO₂(aq) + H₂O (l)⇄ NaOH ( aq )   +    HNO₂(  aq )

sare        apă      bază tare........acid slab Ka =4,5.10⁻⁴

NaOH disociază total în apă în ionii Na⁺  și OH⁻.

Ecuația iono-moleculară este:

Na⁺aq + NO₂⁻aq +HOH (l) ⁻ ⇄  Na⁺aq +  OH⁻aq + HNO₂aq

sare disociată           apă           baza tare disociată    acid slab

De unde rezultă:

NO₂⁻aq + H₂O(l) ⇄ HNO₂ (aq)  + OH⁻ (aq)

scara de pH:

0.............................7.................pH soluție NaNO₂..................14

b) pH-ul soluției apoase de Li₂CO₃ este bazic.

Explicație:

La fel cu punctul ”a” , avem următoarele fenomene, care încep cu momentul introducerii carbonatului de Li₂CO₃ în apă solvent:

b1) disocierea sării sub acțiunea apei:

Li₂CO₃aq → 2Li⁺aq + CO₃²⁻  total

H₂O(l) ⇄ H⁺aq + OH⁻aq foarte puțin, se neglijează.

b2) reacția dintre ionii sării cu apa:

Discuție:

-ionul Li⁺ (cation) provine din baza tare alcalină, LiOH. Ionul Li(+) este forma acidă conjugată, foarte slabă din punct de vedere acido-bazic, de aceea se numește inert acido-bazic. Nu reacționează cu apa.

-ionul CO₃²⁻ (anion) provine din acidul foarte slab (nu există în stare liberă); H₂CO₃. Este forma conjugată bazică a acestui acid. El va reacționa cu apa:

CO₃²⁻ aq + 2H₂O →  2 OH⁻ aq  + H₂CO₃ aq  

bază1........acid 2..........baza2..........acid1            

H₂CO₃  are: Ka1 = 4,2.10⁻⁷; Ka2= 4,8.10⁻¹¹

Acidul carbonic disociază puțin în ioni; concentrația de ioni H⁺ din soluție va scădea, prin legarea lor în acidul carbonic. Predomină ionii OH⁻, care vor da un caracter bazic soluției de Li₂CO₃.

Ecuația ionică este:

2Li⁺aq + CO₃²⁻aq + 2H₂O(l) ⇄ H₂CO₃(aq)   +  2Li⁺aq + 2OH⁻aq

sare                           apă            acid slab                 bază tare disociată

Ecuația după reducerea ionilor Li(+), este:

CO₃²⁻  aq + 2 H₂O(l) ⇄  H₂CO₃ aq +  2 OH⁻aq

Concentrația molară a ionilor OH⁻ din soluție, produce un pH bazic, calculat cu relațiile matematice:

pOH= -lg C M OH⁻

pH = 14 - pOH

V-am scris multe informații, pentru înțelegerea fenomenelor!

Explicație: