Растворы электролитов Задача 05. V миллилитров раствора, полученного путем растворения mВ грамм вещества в воде, имеет плотность, равную r. Рассчитать молярную, нормальную и процентную концентрацию раствора. Численные значения: V=500мл., mВ =54,4г., r=1,09г/см3 . Растворенное вещество – карбонат калия К2 СО3 . Решение: Молярная концентрация: М = 39,1*2 + 12 + 16*3 = 138,2г/моль. МЭ = 138,2 : 2 = 69,1г/моль-экв. Определяем молярность и нормальность раствора: СМ = mB /(M*V) = 54,5/138,2*500*10-3 = 0,8моль/л2 . CN = mB /(MЭ *V) = 54,5/69,1*500*10-3 = 1,6моль-экв/л. Масса заданного объема раствора: (mB + mP ) = P*V = 1,09*500 = 545г. Определяем процентную концентрацию раствора: w = (mB /(mB + mP ))*100% = (54,5/545)*100 = 10% Задача 85. Какие из ниже перечисленных солей подвергаются гидролизу? Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза этих солей. Какое значение рН (больше, меньше или равно 7) имеют растворы каждой из трех солей? Соли: ZnSO4 , NaNO2 , KCl. Решение: KCl – соль, образована сильным основанием сильной кислотой, гидролизу не подвергается [H+ ] = [OH- ]– среда нейтральная. KCl Û K+ + Cl- HOH Û H+ + OH- K+ + Cl- + HOH Û K+ + OH- + Cl- + H+ HOH = H+ + OH- ZnSO4 – соль образована слабым основанием и сильной кислотой. ZnSO4 Û Zn2+ + SO4 2- HOH Û H+ + OH- Zn2+ + SO4 2- + HOH Û ZnOH+ + H+ + SO4 2- 2Zn2+ + 2SO4 2- + 2HOH Û 2Zn(OH)+ + 2H+ + 2SO4 2- 2ZnSO4 + 2H2 O Û H2 SO4 + Cu(OH)2 SO4 [H+ ] > [OH- ] – среда кислая < 7. Задача 25. Рассматривается растворы 2-х электролитов, молярная концентрация каждого из которых равна СМ . Определить: 1. Силу электролитов и записать уравнения их диссоциации. Назвать электролиты. 2. Для сильного электролита определить молярную концентрацию каждого иона, считая, что он диссоциирует полностью. 3. Для слабого электролита записать выражение константы диссоциации и определит значение степени диссоциации a, если величина его константы диссоциации равна КKnAm . 4. Определить значение рН растворов сильного и слабого электролита. Численные значения СМ = 0,0001моль/л., КKnAm = 5*10-8 . Электролиты: [Cd(NH3 )6 ](OH)2 и HClO. Решение: 1. [Cd(NH3 )6 ](OH)2 = Cd(NH3 )6 2+ + 2OH- - гидроксид гексамин кадмия (II), сильный электролит. HClO Û H+ + ClO- - хлорноватистая кислота, слабый электролит. 2. [Cd(NH3 )6 ](OH)2 = Cd(NH3 )6 2+ + 2OH- , при диссоциации 1 моля гидроксид гексамин кадмия (II) образуется 1 моль комплексных катионов Cd(NH3 )6 2+ и 2 моля гидроксид-ионов ОН- , соответственно концентрация комплексных катионов при диссоциации электролита равна 0,0001моль/л., а концентрация ионов ОН- - 0,0002моль/л. 3. HClO Û H+ + ClO- KHClO = ([H+ ][ClO- ])/[HClO] = 5*10-8 KHClO = [H+ ]2 /[HClO] [H+ ] = [ClO- ] = Ö KHClO /[HClO] = Ö(5*10-8 * 0,0001) = 2,23*10-6 4. Для HСlO рН = - lg 2,23*10-6 = 5,65 Для [Cd(NH3 )6 ](OH)2 [H+ ] = КН2О /[ОН- ] = 10-14 /0,0002 = 5*10-10 рН = - lg 5*10-10 = 9,3 Задача 45. Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций между следующими веществами: 1. Сульфат железа (II) и гидроксид натрия. 2. Азотная кислота и сульфат калия. 3. Сернистая кислота гидроксид калия Если какая-либо реакция не протекает, объяснить, почему. Решение: 1. FeSO4 + 2NaOH = Fe(OH)2 ¯ + Na2 SO4 Fe2+ + SO4 2- + 2Na+ + 2OH- = Fe(OH)2 ¯ + 2Na+ + SO4 2- Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2 ¯ 2. 2HNO3 + K2 SO4 ¹ 2KNO3 + H2 SO4 2H+ + 2NO3 - + 2K+ + SO4 2- ¹ 2K+ + 2NO3 - + 2H+ + SO4 2- , нет связывания ионов, поэтому реакция практически не осуществима. 3. H2 SO3 + 2KOH = K2 SO3 + 2H2 O H2 SO3 + 2K+ + 2OH- = 2K+ + SO3 2- + 2H2 O H2 SO3 + 2OH- = SO3 2- + 2H2 0 Задача 65. Составить по два молекулярных уравнения для каждой реакции ионного объема: 1. СаСО3 + Н+ = Н2 СО3 + Са2+ 2. Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 Объяснить, почему данные реакции могут протекать в прямом направлении. Назвать все вещества, участвующие в реакции. Решение: 1. СаСО3 + 2НCl = Н2 СО3 + СаCl2 СаСО3 + 2Н+ + 2Cl- = Н2 СО3 + Са2+ + 2Cl2 - СаСО3 + 2НNO3 = Н2 СО3 + Са(NO3 )2 СаСО3 + 2Н+ + 2NO3 - = Н2 СО3 + Са2+ + 2NO3 - СаСО3 + 2Н+ = Н2 СО3 + Са2+ Реакции могут протекать в прямом направлении т.к. образуется малодиссоциирующая угольная кислота Н2 СО3 . 2. FeCl3 + 3KOH = Fe(OH)3 ¯ + 3KCl Fe3+ + 3Cl- + 3K+ + 3OH- = Fe(OH)3 ¯ + 3K+ + 3Cl- Fe(NO3 )3 + 3NaOH = Fe(OH)3 ¯ + 3NaNO3 Fe3+ + 3NO3 - + 3Na+ + 3OH- = Fe(OH)3 ¯ + 3Na+ + 3NO3 - Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3 ¯ Реакции могут протекать в прямом направлении т.к. образуется нерастворимое вещество гидроксид железа III, Fe(OH)3 .