Все об экзамене
Общая информация
Заметки из вебинаров
В 2022 году в КИМ появляются два принципиально новых задания: расчетная задача на равновесие и задание на pH. Для того чтобы объяснить принципы выполнения этих заданий, а также показать объем знаний, необходимый для их успешного выполнения, в декабре 2021 года составителями ЕГЭ был проведен вебинар. На этом вебинаре Светлана Владленовна Стаханова подробно рассказала о том, что такое равновесие, привела по два примера задачи 23 с подробными решениями, а также детально и с примерами рассмотрела задание на pH.
Эти вебинары проводятся для учителей, поэтому полностью смотреть их не нужно. Ниже показано время обсуждения самых важных моментов для самостоятельного просмотра ученикам.
Краткое содержание вебинара:
1:36:00 - начало обсуждения задач на равновесие
1:36:30 - что такое равновесие
1:44:54 - пример решения задачи 23 (1)
1:48:04 - пример решения задачи 23 (2)
1:49:12 - задание 21, что такое pH
1:58:40 - какие соединения могут встретиться в задании
1:59:46 - пример решения задания 21 (1)
2:01:06 - пример решения задания 21 (2)
Некоторые важные моменты
1. Равновесие в системе достигается, когда концентрации как реагентов, так и продуктов становятся постоянными, т.е. скорости прямой и обратной реакций становятся одинаковыми. На видео Светлана Владленовна подробно рассказала как решать задачи на равновесие (время 1:36:30). Здесь мы только приведем таблицу концентраций, использование которой сильно упрощает понимание и решение такого типа задач.
2. "pH - водородный показатель; величина, которая отражает концентрацию ионов водорода в растворе и используется для характеристики кислотности среды". Интересно знать, что из миллиарда молекул воды только две диссоциируют на ионы H+ и OH–.
Концентрация ионов водорода в чистой воде равна 10–7, следовательно, pH такой воды равен 7. Если к раствору добавить кислоту, pH будет уменьшаться (среда раствора - кислая), если же добавить щелочь, pH будет увеличиваться (среда раствора - щелочная).
3. На следующем слайде показаны примеры значений pH различных соединений (время 1:56:10).
Первая кислота HCl является сильной, вторая CH3COOH - слабой. И как мы видим, чем сильнее кислота, тем меньше значение pH. Среда раствора - кислая.
Далее идет соль, образованная сильной кислотой (HCl) и слабым основанием (Al(OH)3). Такие соли в водном растворе гидролизуются по катиону, т.е. катион Al3+ взаимодействует с водой с образованием слабого электролита:
Al3+ + H2O → AlOH2+ + H+ (первая ступень).
Как видно из уравнения, в растворе накапливаются ионы H+, т.е. раствор подкисляется. Значение pH становится меньше 7 (pH = 3.0), но и не такое низкое, как при растворе чистой кислоты (pH = 1.0).
Далее идет соль NaCl, соль сильной кислоты (HCl) и сильного основания (NaOH). Так ни ион Na+, ни ион Cl– не взаимодействуют с водой, слабых электролитов не образуется, и среда раствора не изменяется (остается как и прежде равной 7, т.е. pH воды).
Следующей идет соль Na2CO3, соль слабой кислоты (H2CO3) и сильного основания (NaOH). В этом случае ион CO32– реагирует с водой, образуя слабый электролит. Уравнение гидролиза по аниону (по первой ступени) выглядит следующим образом:
CO32– + H2O → HCO3– + OH–.
И снова, из уравнения видим, что в растворе накапливаются ионы OH–, т.е. среда раствора становится слабо щелочной.
И последним в этом списке соединений стоит NaOH, сильное основание. Так как в растворе в значительной количестве присутствуют гидроксид-ионы, среда раствора - щелочная.
В следующей таблице показаны значения pH растворов некоторых кислот, солей и щелочей с концентрацией 0,1 моль/л.
4. На видео Светлана Владленовна перечислила все вещества, которые могут встретиться в этом задании (1:58:53), а именно:
Щелочь (pH>7),
Кислота сильная (ph<7, среда сильно кислая),
Кислота слабая (pH<7, среда кислая),
Соль, гидролизующаяся по катиону (ph<7, среда слабо кислая),
Соль, гидролизующаяся по аниону (ph>7, среда слабо щелочная),
Соль, которая не подвергается гидролизу (pH=7, среда нейтральная),
Кислая соль (только гидрокарбонаты, pH>7, среда слабо щелочная).
Все вышесказанные рассуждения можно обобщить следующей схемой, в которой показано увеличение значения pH всех возможных соединений, перечисленных выше:
Сильная кислота → слабая кислота → соль, образованная сильной кислотой и слабым основанием → соль, образованная сильной кислотой и сильным основанием → соль, образованная слабой кислотой и сильным основанием → щелочь.
5. На следующем слайде пояснение вопроса о кислых солях, как правильно их расписывать на ионы в ионных уравнениях.
6. При взаимодействии кислых солей с гидроксидами реакции могут быть записаны несколькими способами. Все варианты будут засчитаны верными.
Другие примеры:
3Mg(H2PO4)2 + 12KOH → Mg3(PO4)2
+ 4K3PO4 + 12H2O или
Mg(H2PO4)2 + 6KOH → Mg(OH)2 + 2K3PO4 + 4H2O.
2KHCO3 + Ba(OH)2 → BaCO3 + K2CO3 + 2H2O или
KHCO3 + Ba(OH)2(изб.) → BaCO3 + KOH + H2O
3NaH2PO4 + 3Ba(OH)2 → Ba3(PO4)2 + Na3PO4 + 6H2O или
3Ba(OH)2 + 2NaH2PO4 → Ba3(PO4)2 + 2NaOH + 4H2O