Среда водных растворов веществ
Среда водных растворов веществ — среда водного раствора, которая относится к условиям, определяющим характер среды водного раствора как кислую, щелочную или нейтральную[1].
В водных растворах преимущественно присутствуют ионы водорода (H+) и гидроксид-ионы (OH−). Эта характеристика важна для понимания многих химических процессов, происходящих в водных средах, включая реакции диссоциации, гидролиза и другие химические реакции[2].
Индикаторы
Среда водных растворов веществ определяется при помощи специальных веществ, которые изменяют свои свойства в зависимости от среды раствора. Такие вещества называют индикаторами. В зависимости от среды эти вещества могут переходить в разные формы с различной окраской. Окраска индикаторов в различных средах:
| Индикатор/среда | Кислая | Нейтральная | Щелочная |
| Лакмус | Красный | Фиолетовый | Синий |
| Метилоранж | Красный | Оранжевый | Желтый |
| Фенолфталеин | Бесцветный | Бесцветный | Малиновый |
Растворы кислот и оснований
Характер водной среды зависит от процессов, которые происходят с веществами в растворе. Основания и соли в воде диссоциируют на ионы. Кислоты диссоциируют на катионы водорода H+ и анионы кислотных остатков[3]:
HA = H+ + A–
При этом в растворе возникает избыток катионов водорода Н+, поэтому среда водных растворов кислот становится кислой.
Сильные кислоты диссоциируют в разбавленных растворах полностью, поэтому среда водных растворов веществ кислая. Слабые кислоты диссоциируют частично, поэтому их среда водных растворов слабо кислая[4].
Основания диссоциируют на катионы металлов и гидроксид-анионы ОН–. При этом в растворе возникает избыток катионов гидроксид-анионов ОН–, поэтому среда водных растворов оснований — щелочная. Сильные основания хорошо растворимы в воде, поэтому среда их водных растворов — сильно щелочная. Нерастворимые основания в воде практически не растворяются, поэтому в водном растворе оказывается лишь небольшое количество ионов ОН–.
Растворы солей
Среда водных растворов солей определяется диссоциацией и особенностями взаимодействия катионов металлов и анионов кислотных остатков с водой — гидролизом солей.
Катионы металлов, которым соответствуют слабые основания, вытягивают из воды ионы ОН–, образуя в воде избыточные катионы водорода Н+. Протекает гидролиз по катиону.
Анионы кислотных остатков, которым соответствуют слабые кислоты, вытягивают из воды катионы Н+, оставляя в воде гидроксид-анионы ОН–. Протекает гидролиз по аниону.
В зависимости от состава соли водные растворы солей могут иметь кислую, нейтральную или щелочную среду[5].
Типы гидролиза солей в водных растворах:
| Катион/анион | Катион сильного основания | Катион слабого основания |
| Анион сильной кислоты | Гидролиз не идет | Гидролиз по катиону |
| Анион слабой кислоты | Гидролиз по аниону | Гидролиз по катиону и аниону |
Среда водных растворов солей:
| Катион/анион | Катион сильного основания | Катион слабого основания |
| Анион сильной кислоты | Нейтральная | Кислая |
| Анион слабой кислоты | Щелочная | Нейтральная |
См. также
Примечания
Литература
- Кузнецова Н. Е., Гара Н. Н., Титова И. М. Химия. 10 класс. Углубленный уровень. — 2019. — 409 с.
- Габриелян О. С., Остроумов И. Г., Пономарев С. Ю. Химия. 10 класс. Углубленный уровень. — "Российский учебник", 2019. — 364 с.
- Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Теренин В. И., Дроздов А. А., Лунин В. В. Химия. 10 класс. Углубленный уровень. — "Дрофа", 2019. — 409 с.
- Еремин В. В., Кузьменко Н. Е., Дроздов А. А., Лунин В. В. Химия. 11 класс. Углубленный уровень. — "Российский учебник", 2019. — 409 с.
- Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия. 11 класс. Углубленный уровень. — "Дрофа", 2019. — 394 с.


