Щелочную среду имеет водный раствор карбоната натрия (Na2CO3).
Чтобы понять, почему водный раствор карбоната натрия обладает щелочной средой, необходимо рассмотреть процессы, происходящие при растворении каждого из перечисленных веществ в воде.
Хлорид аммония (NH4Cl):
- При растворении в воде NH4Cl диссоциирует на ионы NH4⁺ и Cl⁻.
- Ион NH4⁺ (аммоний) является слабой кислотой и может отдавать протон, образуя NH3 и H⁺.
- Cl⁻ (хлорид) не гидролизуется в воде и не влияет на pH раствора.
- В результате, раствор будет иметь слабокислую среду за счет присутствия H⁺.
Нитрат калия (KNO3):
- При растворении в воде KNO3 диссоциирует на ионы K⁺ и NO3⁻.
- Ион K⁺ (калий) не гидролизуется и не влияет на pH раствора.
- Ион NO3⁻ (нитрат) также не гидролизуется и не влияет на pH.
- Раствор нитрата калия будет нейтральным, так как ни один из ионов не влияет на кислотность или щелочность.
Хлорид меди(II) (CuCl2):
- При растворении в воде CuCl2 диссоциирует на ионы Cu²⁺ и Cl⁻.
- Ион Cu²⁺ (медь(II)) может гидролизоваться с образованием слабой кислоты, что приводит к появлению H⁺ в растворе.
- Cl⁻ (хлорид) не гидролизуется.
- В результате, раствор хлорида меди(II) будет иметь слабокислую среду.
Карбонат натрия (Na2CO3):
- При растворении в воде Na2CO3 диссоциирует на ионы Na⁺ и CO3²⁻.
- Ион Na⁺ (натрий) не гидролизуется и не влияет на pH раствора.
- Ион CO3²⁻ (карбонат) является основанием и может реагировать с водой, образуя OH⁻ (гидроксид-ион) и HCO3⁻ (гидрокарбонат-ион):
[
CO3^{2-} + H2O \rightleftharpoons HCO3^- + OH^-
]
- Образование OH⁻ приводит к увеличению концентрации гидроксид-ионов в растворе, что делает среду щелочной.
Таким образом, водный раствор карбоната натрия (Na2CO3) имеет щелочную среду благодаря гидролизу карбонат-ионов, который приводит к увеличению концентрации гидроксид-ионов (OH⁻) в растворе.