Οι ερωτήσεις - ασκήσεις πολλαπλών επιλογών με τις απαντήσεις και επεξηγήσεις στο άρθρο αυτό προέρχονται από το Κεφάλαιο 2 σελίδα 323 του βιβλίου «Γενική Χημεία Γ΄ Λυκείου Θετικής Κατεύθυνσης» - Κ. Καλαματιανός. Λεπτομερής παρουσίαση του βιβλίου, αποσπάσματά του και τρόποι αγοράς δίνονται στον ιστότοπο:
Το βιβλίο διατίθεται στα παρακάτω βιβλιοπωλεία (μεταξύ άλλων):
Ιανός (Σταδίου 24, Αθήνα – Αριστοτέλους 7, Θεσ/νίκη),
Κορφιάτης (Ιπποκράτους 6, Αθήνα) ,
Γρηγόρη (Σόλωνος 71, Αθήνα)
Ελευθερουδάκης,
Πατάκης,
Σαββάλας-Βιβλιορυθμός (Ζωοδ. Πηγής 18 & Σόλωνος, Αθήνα), "Βιβλιοεπιλογή" Γ.Χ. Αναστασάκης (Σόλωνος 110, Αθήνα) ,
Βιβλιοχώρα (Χαριλάου Τρικούπη 49, Αθήνα), ΒΕΡΓΙΝΑ, ΨΑΡΑΣ (Θεσ/νίκη),
ΠΑΙΔΕΙΑ (Κανάρη 11, Λάρισα).
1. Ποιο διάλυμα από τα παρακάτω έχει την μεγαλύτερη τιμή pH;
α) 0,1 Μ F- β) 0,1 M CO3-2 γ) 0,1 M Cl- δ) 0,1 M CN-
(Δίνονται οι k: kHF = 6,8 . 10-4, KHCO3- = 4,8 . 10-11, kHCN = 4,0 . 10-10)
Η απάντηση (β) είναι σωστή. Γνωρίζουμε ήδη από την θεωρία ότι τα ανιόντα των ασθενών οξέων αντιδρούν με το νερό (υδρολύονται) και ότι συμπεριφέρονται ως βάσεις. Η γενική αντίδραση ενός τέτοιου ανιόντος Α- με το νερό είναι:
A- + H2O 
HA + OH-
Tην μεγαλύτερη τιμή pH θα έχει το ιόν που αντιδρά με το νερό και δίνει την μεγαλύτερη [OH-] δηλαδή το ιόν που είναι συγκριτικά με τα άλλα η ισχυρότερη βάση. Όπως ήδη γνωρίζουμε από την θεωρία η ισχυρότερη βάση έχει το ασθενέστερο συζυγές οξύ. Από τις ka που δίνονται το ασθενέστερο οξύ είναι το HCO3- που είναι το συζυγές οξύ του CO3-2. Η απάντηση (β) είναι επομένως σωστή. Το Cl- δεν υδρολύεται καθώς είναι η συζυγής βάση του ισχυρού οξέος ΗCl (δές Υδρόλυση Αλάτων σελίδα 264).
2. Ποιο από τα παρακάτω διαλύματα συγκέντρωσης 0,01 Μ θα έχει την μεγαλύτερη τιμή pH;
α) CH3COOH β) CH3COONa γ) Na2CO3 δ) H2CO3
(Δίνονται (ka)CH3COOH = 1,8 . 10-5, (ka1)H2CO3 = 4,2 . 10-7 και (ka2)HCO3- = 4,8 . 10-11)
Η απάντηση (γ) είναι σωστή. Zητείται ποιο από τα παραπάνω διαλύματα συγκέντρωσης 0,01 Μ θα έχει την μεγαλύτερη τιμή pH (δηλαδή ποιο είναι το ποιο αλκαλικό διάλυμα). Οι απαντήσεις (α) και (δ) απορρίπτονται καθώς πρόκειται για οξέα ενώ η (β) και (γ) είναι πιθανές καθώς πρόκειται για ιόντα που ενεργούν σαν βάσεις στο νερό (CH3COO- και CO3-2). H βάση με την μεγαλύτερη kb θα αντιδρά σε μεγαλύτερο βαθμό με το νερό και θα δίνει ως προιόν περισσότερα mol ΟΗ- και επομένως το ποιο αλκαλικό διάλυμα. Οι kb θα υπολογισθούν από τα ka των αντίστοιχων οξέων και από την γνωστή σχέση: ka . kb = kw = 10-14
Για το CO3-2 η kb είναι: kb = kw / ka = 10-14/(ka2)HCO3- = 10-14/4,8 . 10-11 = 2,1 . 10-4
Για το CH3COO- η kb είναι kb = kw / ka = 10-14/(ka)CH3COOH = 10-14/1,8 . 10-5 =
= 5,5 . 10-10
Aπό παραπάνω προκύπτει ότι η ισχυρότερη βάση είναι το ιόν CO3-2 καθώς έχει την μεγαλύτερη τιμή kb. Επομένως στην αντίδρασή του με το νερό δίνει την μεγαλύτερη συγκέντρωση ΟΗ- διάλυμα και άρα το διάλυμα με την μικρότερη τιμή pOH και την μεγαλύτερη τιμή pH.
CO3-2 + H2O HCO3- + OH-
3. Ποιο από τα παρακάτω διαλύματα οξέων που έχουν την ίδια συγκέντρωση και βρίσκονται σε θερμοκρασία 25 °C έχει την μικρότερη τιμή pH; Δίνονται οι αντίστοιχες σταθερές ιοντισμού των οξέων. α) ΗCOOH (ka = 2 . 10-4) β) CH3COOH (ka = 2 . 10-5) γ) ClCH2COOH (ka = 1,5 . 10-3) δ) Cl2CHCOOH (ka = 5 . 10-2) (Απολυτήριες Εξετάσεις Γ’ τάξης Ενιαίου Λυκείου 2002 – Xημεία Θετικής Κατεύθυνσης).
Η απάντηση (δ) είναι σωστή. Μικρότερη τιμή pH σημαίνει μεγαλύτερη συγκέντρωση H+. Την μεγαλύτερη [H+] στο διάλυμα, μεταξύ οξέων που έχουν την ίδια συγκέντρωση και βρίσκονται στην ίδια θερμοκρασία, δίνει το οξύ που ιοντίζεται σε μεγαλύτερο βαθμό δηλαδή αυτό που έχει την μεγαλύτερη ka. Στην συγκεκριμένη περίπτωση το Cl2CHCOOH (ka = 5 . 10-2) έχει την μεγαλύτερη ka και επομένως δίνει το διάλυμα με την μικρότερη τιμή pH.
4. Βασικό είναι το υδατικό διάλυμα της ένωσης:
α) ΚCl β) CH3COOΚ γ) ΝΗ4ΝΟ3 δ) CH3C ≡ CH (Απολυτήριες Εξετάσεις Γ’ τάξης
Ενιαίου Λυκείου 2001 – Xημεία Θετικής Κατεύθυνσης).
Η απάντηση (β) είναι σωστή. Το ΚCl, δεν αντιδρά με το νερό, οπότε δεν επηρεάζει το pH του διαλύματος και επομένως εάν υπάρχει μόνο αυτό στο διάλυμα το pH = 7. To άλας CH3COOΚ ιοντίζεται στο νερό και δίνει Κ+ και CH3COO-. To Κ+ δεν αντιδρά με το νερό (κατιόν της ισχυρής βάσης ΚΟΗ) αλλά το CH3COO- αντιδρά με το νερό (ανιόν του ασθενούς οξέος CH3COOΗ) και συμπεριφέρεται σαν βάση οπότε αυξάνει την τιμή του pH του διαλύματος και το κάνει βασικό:
CH3COO- + H2O CH3COOΗ + OH-
Το ΝΗ4ΝΟ3 ιοντίζεται σε ΝΗ4+ και ΝΟ3-. To ΝΟ3- δεν υδρολύεται και δεν επηρεάζει το pH του διαλύματος. To ΝΗ4+ αντιδρά με το νερό (συζυγές οξύ της ασθενούς βάσης ΝΗ3) και αυξάνει την [H+] στο διάλυμα οπότε μειώνει την τιμή του pH του διαλύματος και το καθιστά όξινο:
ΝΗ4+ + H2O ΝΗ3 + Η3Ο+
To CH3C ≡ CH δεν επηρεάζει το pH του διαλύματος
