2) нейтральная
3) щелочная
4) переменная
Водный раствор цинка сульфата имеет кислую реакцию среды вследствие гидролиза катиона Zn2+. Цинк сульфат является солью сильной кислоты и слабого основания — гидроксида цинка; в воде он диссоциирует с образованием гидратированного катиона [Zn(H2O)6]2+, способного отдавать протон молекулам воды: [Zn(H2O)6]2+ ⇄ [ZnOH(H2O)5]+ + H3O+. Накопление ионов гидроксония обусловливает значение pH ниже 7.
Катион цинка обладает свойствами слабой кислоты Льюиса: он поляризует координированные молекулы воды, повышая способность их протонов к диссоциации. Сульфат-ион является сопряжённым основанием сильной кислоты и гидролизуется значительно слабее, поэтому его влияние не компенсирует кислотность, обусловленную Zn2+. В результате для раствора цинка сульфата характерна кислая реакция, что учитывается при фармацевтическом анализе и оценке совместимости препарата с другими веществами.
Интенсивность гидролиза зависит от концентрации раствора, температуры и ионной силы среды, однако тип реакции сохраняется. При разбавлении степень гидролиза возрастает, но абсолютная концентрация ионов H3O+ уменьшается; поэтому измеряемая кислотность раствора может изменяться. Качественно реакцию среды подтверждают универсальным индикатором или потенциометрическим измерением pH.
| Соль или тип электролита | Преимущественный процесс в воде | Характер реакции среды | Причина |
|---|---|---|---|
| ZnSO4 | Гидролиз катиона Zn2+ | Кислая | Гидратированный Zn2+ образует H3O+ |
| NH4Cl | Гидролиз катиона NH4+ | Кислая | NH4+ — сопряжённая кислота слабого основания NH3 |
| CH3COONa | Гидролиз аниона CH3COO− | Щелочная | Образование OH− из сопряжённого основания слабой уксусной кислоты |
| NaCl | Практически отсутствует гидролиз | Нейтральная | Ионы образованы сильной кислотой и сильным основанием |
| Na2CO3 | Преимущественный гидролиз карбонат-иона | Щелочная | CO32− связывает протоны воды с образованием OH− |
| Al2(SO4)3 | Выраженный гидролиз Al3+ | Кислая | Высокий заряд иона алюминия усиливает поляризацию молекул воды |
Таким образом, кислотность раствора определяется прежде всего гидролизом катиона цинка, а не диссоциацией соли как таковой. При фармацевтическом контроле следует учитывать, что показатель pH относится к конкретной концентрации и условиям измерения. Кислая реакция среды может влиять на стабильность, растворимость и совместимость лекарственных веществ. Для точного определения используют потенциометрический метод, а индикаторные реакции применяют как ориентировочные.