1.Напишите молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей KNO3, MgSO4, NaCN. Укажите характер (рН) среды в каждом растворе. 2.Определите рН водных растворов КОН и Мn(ОН)2 (Кд = 5 • 10-4), если их концентрация равна 0,083 моль/л.
3.Рассчитайте растворимость ZnS (в % масс.) при комнатной температуре, если ПР = 1,3 ∙ 10-23.

1. Молекулярные и ионные уравнения гидролиза солей KNO₃, MgSO₄, NaCN и характер среды

1.1. Гидролиз KNO₃ (нитрат калия)

KNO₃ — соль сильной кислоты (HNO₃) и сильного основания (KOH). Сильные кислоты и основания полностью диссоциируют в водном растворе, и соли, образующиеся от них, не вызывают гидролиза.

Молекулярное уравнение: $KNO_3 (aq) \to K^+ (aq) + NO_3^- (aq)$

Ионное уравнение: $K^+ (aq) + NO_3^- (aq)$

Так как раствор состоит из ионов K⁺ и NO₃⁻, не происходит реакции гидролиза, и pH раствора будет нейтральным (около 7).

Характер среды: нейтральный (pH ≈ 7).

1.2. Гидролиз MgSO₄ (сульфат магния)

MgSO₄ — соль слабой кислоты (H₂SO₄) и слабого основания (Mg(OH)₂). В водном растворе соль диссоциирует на ионы Mg²⁺ и SO₄²⁻. Ион Mg²⁺ может гидролизоваться, так как это двухзарядный ион, и в растворе образуется незначительная концентрация ионов водорода.

Молекулярное уравнение: $MgSO_4 (aq) \to Mg^{2+} (aq) + SO_4^{2-} (aq)$

Ионное уравнение: $Mg^{2+} (aq) + 2H_2O \rightleftharpoons Mg(OH)_2 (s) + 2H^+ (aq)$

Гидролиз иона Mg²⁺ приводит к образованию ионов водорода (H⁺), что делает раствор кислым.

Характер среды: кислый (pH < 7).

1.3. Гидролиз NaCN (цианид натрия)

NaCN — соль сильного основания (NaOH) и слабой кислоты (HCN). Ион CN⁻ способен к гидролизу, так как является анионом слабой кислоты, и в растворе образуется OH⁻, что делает раствор щелочным.

Молекулярное уравнение: $NaCN (aq) \to Na^+ (aq) + CN^- (aq)$

Ионное уравнение: $CN^- (aq) + H_2O \rightleftharpoons HCN (aq) + OH^- (aq)$

В результате гидролиза образуется OH⁻, что увеличивает концентрацию гидроксид-ионов и делает раствор щелочным.

Характер среды: щелочной (pH > 7).

2. Определение pH водных растворов KOH и Mn(OH)₂

2.1. Для раствора KOH

KOH — это сильное основание, которое полностью диссоциирует в водном растворе:

$KOH (aq) \to K^+ (aq) + OH^- (aq)$

Концентрация OH⁻ в растворе будет равна концентрации KOH, то есть 0,083 моль/л. Для вычисления pOH используем формулу:

Так как pH + pOH = 14, можно найти pH:

pH раствора KOH: 12,92.

2.2. Для раствора Mn(OH)₂

Mn(OH)₂ — слабое основание, которое диссоциирует по следующему уравнению:

Для определения pH, нужно использовать константу диссоциации Kd. Для Mn(OH)₂ $K_d = 5 \times 10^{-4}$. Из этого можно выразить концентрацию OH⁻.

Пусть x — концентрация ионов OH⁻ в растворе. Тогда из уравнения диссоциации получаем:

Поскольку начальная концентрация Mn(OH)₂ в растворе мала, предположим, что она незначительно изменилась, и равна 0,083 моль/л (для упрощения). Подставляем значения:

Концентрация OH⁻ в растворе составляет 0,0224 моль/л. Теперь можем рассчитать pOH:

И, соответственно, pH:

pH раствора Mn(OH)₂: 12,35.

3. Рассчет растворимости ZnS при комнатной температуре

Растворимость ZnS можно рассчитать через константу растворимости $K_{sp}$. Из условия задачи $K_{sp} = 1,3 \times 10^{-23}$.

Обозначим растворимость ZnS через s (моль/л). При растворении ZnS в воде: