В водных растворах различные вещества могут диссоциировать ступенчато, особенно это касается полипротонных кислот и их солей. Рассмотрим каждый из перечисленных примеров:
1) Фосфат натрия (Na3PO4):
- Фосфат натрия является солью ортофосфорной кислоты и диссоциирует в воде ступенчато:
- Na3PO4 → 3Na⁺ + PO4³⁻
- PO4³⁻ ионы могут дальше взаимодействовать с водой, но в контексте диссоциации фосфат натрия в основном рассматривается как соль с полной диссоциацией на ионы в водном растворе.
2) Ортофосфорная кислота (H3PO4):
- Это трипротонная кислота, которая диссоциирует ступенчато:
- H3PO4 ⇌ H⁺ + H2PO4⁻
- H2PO4⁻ ⇌ H⁺ + HPO4²⁻
- HPO4²⁻ ⇌ H⁺ + PO4³⁻
- Каждая последующая ступень диссоциации происходит с меньшей степенью, так как кислотность уменьшается.
3) Гидросульфат калия (KHSO4):
- Гидросульфат калия является кислой солью серной кислоты и диссоциирует следующим образом:
- KHSO4 → K⁺ + HSO4⁻
- Ион HSO4⁻ может далее диссоциировать:
- HSO4⁻ ⇌ H⁺ + SO4²⁻
- Первая ступень диссоциации практически полная, в то время как вторая является слабой.
4) Хлороводородная кислота (HCl):
- Это сильная одноосновная кислота, которая диссоциирует полностью в воде:
- HCl → H⁺ + Cl⁻
- Здесь нет ступенчатой диссоциации, так как HCl сразу распадается на ионы.
5) Серная кислота (H2SO4):
- Двухпротонная кислота, диссоциирует в два этапа:
- H2SO4 → H⁺ + HSO4⁻
- HSO4⁻ ⇌ H⁺ + SO4²⁻
- Первая ступень диссоциации практически полная, тогда как вторая является слабой.
6) Гидроксид калия (KOH):
- Это сильное основание, диссоциирует в одной ступени:
- KOH → K⁺ + OH⁻
- Подобно HCl, KOH полностью диссоциирует в водном растворе.
Таким образом, ступенчатая диссоциация характерна в основном для многоосновных кислот, таких как ортофосфорная и серная кислоты, а также для их кислых солей, таких как гидросульфат калия.