Растворы электролитов
V миллилитров раствора, полученного путем растворения mВ грамм вещества в воде, имеет плотность, равную ?. Рассчитать молярную, нормальную и процентную концентрацию раствора.
Численные значения: V=500мл., mВ=54,4г., ?=1,09г/см3.
Растворенное вещество – карбонат калия К2СО3.
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:
? = (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 ? K+ + Cl-
HOH ? H+ + OH-
K+ + Cl- + HOH ? K+ + OH- + Cl- + H+
HOH = H+ + OH-
ZnSO4 – соль образована слабым основанием и сильной кислотой.
ZnSO4 ? Zn2+ + SO42-
HOH ? H+ + OH-
Zn2+ + SO42- + HOH ? ZnOH+ + H+ + SO42-
2Zn2+ + 2SO42- + 2HOH ? 2Zn(OH)+ + 2H+ + 2SO42-
2ZnSO4 + 2H2O ? H2SO4 + Cu(OH)2SO4
[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 ?, 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)62+ + 2OH- - гидроксид гексамин кадмия (II), сильный электролит.
HClO ? H+ + ClO- - хлорноватистая кислота, слабый электролит.
2. [Cd(NH3)6](OH)2 = Cd(NH3)62+ + 2OH-, при диссоциации 1 моля гидроксид гексамин кадмия (II) образуется 1 моль комплексных катионов Cd(NH3)62+ 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 ? H+ + ClO-
KHClO = ([H+][ClO-])/[HClO] = 5?10-8
KHClO = [H+]2/[HClO]
[H+] = [ClO-] = ? KHClO/[HClO] = ?(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? + Na2SO4
Fe2+ + SO42- + 2Na+ + 2OH- = Fe(OH)2? + 2Na+ + SO42-
Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2?
2. 2HNO3 + K2SO4 ? 2KNO3 + H2SO4
2H+ + 2NO3- + 2K+ + SO42- ? 2K+ + 2NO3- + 2H+ + SO42-, нет связывания ионов, поэтому реакция практически не осуществима.
3. H2SO3 + 2KOH = K2SO3 + 2H2O
H2SO3 + 2K+ + 2OH- = 2K+ + SO32- + 2H2O
H2SO3 + 2OH- = SO32- + 2H20
Задача 65.
Составить по два молекулярных уравнения для каждой реакции ионного объема:
1. СаСО3 + Н+ = Н2СО3 + 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 = Н2СО3 + СаCl2
СаСО3 + 2Н+ + 2Cl- = Н2СО3 + Са2+ + 2Cl2-
СаСО3 + 2НNO3 = Н2СО3 + Са(NO3)2
СаСО3 + 2Н+ + 2NO3- = Н2СО3 + Са2+ + 2NO3-
СаСО3 + 2Н+ = Н2СО3 + Са2+
Реакции могут протекать в прямом направлении т.к. образуется малодиссоциирующая угольная кислота Н2СО3.
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.