Почему растворы Na3PO4 имеют щелочную, KCl нейтральную, ZnSO4 кислую реакции? С объяснениями.

Растворы Na₃PO₄, KCl и ZnSO₄ ведут себя по-разному в водной среде из-за природы ионов, входящих в их состав, и их взаимодействия с водой (гидролиза). Рассмотрим каждый случай подробно:

1. Na₃PO₄ (фосфат натрия) — щелочная реакция среды

Формула: Na₃PO₄
Состав: 3 иона Na⁺ и 1 ион PO₄³⁻

• Na⁺ — ион сильного основания (NaOH) и слабой кислоты (HCl), поэтому он не гидролизуется.

• PO₄³⁻ — ион слабой кислоты (H₃PO₄), поэтому он гидролизуется по уравнению:

  $\text{PO}_4^{3-} + H_2O \rightleftharpoons HPO_4^{2-} + OH^-$

• В результате гидролиза образуются ионы OH⁻, что делает среду щелочной.

Вывод: щелочная реакция раствора Na₃PO₄ объясняется гидролизом аниона PO₄³⁻, в ходе которого выделяются гидроксид-ионы.

2. KCl (хлорид калия) — нейтральная реакция среды

Формула: KCl
Состав: K⁺ и Cl⁻

• K⁺ — катион сильного основания (KOH), не гидролизуется.

• Cl⁻ — анион сильной кислоты (HCl), также не гидролизуется.

Оба иона происходят от сильных электролитов и не взаимодействуют с водой, поэтому:

• Раствор не изменяет pH воды, остается нейтральным.

Вывод: нейтральность раствора KCl объясняется отсутствием гидролиза обоих ионов.

3. ZnSO₄ (сульфат цинка) — кислая реакция среды

Формула: ZnSO₄
Состав: Zn²⁺ и SO₄²⁻

• SO₄²⁻ — анион сильной кислоты (H₂SO₄), не гидролизуется.

• Zn²⁺ — катион слабого основания (Zn(OH)₂), гидролизуется:

  $\text{Zn}^{2+} + 2H_2O \rightleftharpoons Zn(OH)_2 \downarrow + 2H^+$

• В результате гидролиза высвобождаются ионы H⁺, делая среду кислой.

Вывод: кислая реакция раствора ZnSO₄ связана с гидролизом иона Zn²⁺, приводящим к выделению ионов водорода (H⁺).

Итоговое сравнение: