Chemia - Zbiór zadań CKE, Poziom rozszerzony (Formuła 2015) - Zadanie 40.
Żelazo tworzy jony proste Fe2+ i Fe3+. Jony te ulegają w roztworach wodnych hydratacji, przyłączając 4 lub 6 cząsteczek wody. Najbardziej pospolitymi kompleksami kationowymi żelaza są heksaakwakompleksy występujące między innymi w roztworach soli żelaza(II) i żelaza(III). Jony te wykazują słabe właściwości kwasowe:
II
[Fe(H2O)6]3+ + H2O ⇄ [Fe(H2O)5(OH)]2+ + H3O+
Ka = 10−3,05
Na podstawie: A. Bielański, Podstawy chemii nieorganicznej, Warszawa 2004, s. 934.
Dla przemiany oznaczonej numerem II napisz wzory kwasów i zasad, które zgodnie z teorią Brønsteda tworzą sprzężone pary.
Rozwiązanie
Sprzężone pary
Kwas 2: H3O+
Zasada 2: H2O
lub
Kwas 2: [Fe(H2O)6]3+
Zasada 2: [Fe(H2O)5(OH)]2+
Wskazówki
Aby rozwiązać zadanie, musisz skorzystać z informacji do zadania w celu odniesienia się do wskazanej w poleceniu przemiany. Ponadto trzeba wiedzieć, że w teorii Brønsteda pojęcia kwasu i zasady odnoszą się do procesów przenoszenia protonów. Tak więc kwasy to cząsteczki i jony oddające protony, a zasady to cząsteczki i jony przyjmujące protony. Zauważ, że każdemu donorowi protonów odpowiada akceptor protonów, czyli każdemu kwasowi odpowiada zasada. Między dwiema sprzężonymi parami kwas-zasada do reakcji dochodzi wtedy, kiedy proton oddany przez jedną z par przyjmowany jest przez parę drugą:
