Слабым электролитом среди предложенных вариантов является угольная кислота (H₂CO₃).
Разберем каждую кислоту по отдельности:
Угольная кислота (H₂CO₃):
Угольная кислота является слабым электролитом. Она образуется при растворении углекислого газа (CO₂) в воде и существует в растворе в равновесии с CO₂ и водой:
[
\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3
]
Угольная кислота частично диссоциирует на ионы:
[
\text{H}_2\text{CO}_3 \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HCO}_3^-
]
[
\text{HCO}_3^- \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{CO}_3^{2-}
]
Однако эта диссоциация происходит слабо, так как угольная кислота не полностью распадается на ионы в растворе, что и делает её слабым электролитом.
Серная кислота (H₂SO₄):
Серная кислота является сильным электролитом. В водных растворах она полностью диссоциирует на ионы:
[
\text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2\text{H}^+ + \text{SO}_4^{2-}
]
Это означает, что практически все молекулы серной кислоты в растворе находятся в виде ионов, что характерно для сильных электролитов.
Азотная кислота (HNO₃):
Азотная кислота также является сильным электролитом. Она полностью диссоциирует в воде:
[
\text{HNO}_3 \rightarrow \text{H}^+ + \text{NO}_3^-
]
Как и серная кислота, азотная кислота полностью распадается на ионы в растворе и является сильным электролитом.
Соляная кислота (HCl):
Соляная кислота является еще одним примером сильного электролита. В водных растворах она полностью диссоциирует:
[
\text{HCl} \rightarrow \text{H}^+ + \text{Cl}^-
]
Таким образом, соляная кислота полностью распадается на ионы в растворе.
Итак, среди предложенных кислот только угольная кислота является слабым электролитом.