Материал: 5201

50

22.Вычислите массу триброманилина полученного при взаимодействии анилина в 80 г 8 % раствора брома.

23.Какая масса и объем водорода выделится при взаимодействии натрия с 80 г 96 % этилового спирта.

24.Какова массовая доля и молярная концентрация раствора азотной кислоты массой 50 г (ρ = 1,025 г/см3)?

25.Вычислите массу муравьиной кислоты, образовавшейся при окислении

160 г 36 %-ного раствора формальдегида.

26.К раствору массой 150 г с массовой долей 32 % прилили 150 мл воды. Вычислите массовую долю растворенного вещества в полученном растворе.

27.Смешали раствор объемом 100 мл с массовой долей H2SO4 50 % (ρ = 1,4 г/см3) и раствор H2SO4 объемом 100 мл с массовой долей 10% (ρ = 1,07 г/см3). Какова массовая доля вещества в получившемся растворе.

9. ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ

Электролитическая диссоциация – распад электролитов на ионы при растворении их в воде.

Неэлектролиты – вещества, растворы или расплавы которых не распадаются на ионы и поэтому не проводят электрический ток (большинство органических соединений и вещества с неполярными и малополярными ковалентными связями).

Электролиты – вещества распадающиеся на ионы в растворах или расплавах и потому проводящие электрический ток (кислоты, основания, почти все соли).

Степень диссоциации (α) – отношение числа молекул, распавшиеся на ионы (n) к общему числу растворенных молекул (N), выражается в долях или в процентах.

αn N

Константа диссоциации (К) – это константа равновесия процесса диссоциации.

Аnm+ Вmn- nАm+ + mВn-

Все реакции в водных растворах электролитов являются реакциями между ионами (ионно-обменные реакции) и записываются с помощью ионномолекулярных уравнений.

Помните, что в ионно-молекулярном уравнении частицы записываются в формах соответствующих их существованию в растворе: сильные электролиты – в виде ионов; слабые – в виде молекул; в твердом состо-

янии также записываются в виде молекул

Диссоциация воды

H2O H+ + OH-

Опытным путем установлено: в 1 л воды при t = 22 0С диссоциация – 10-7 моль/л Н+ и 10-7 моль/л ОН.

[H+] = [OH-] = 10-7 моль/л, где [H+] – концентрация ионов водорода, а [OH-] – концентрация гидроксид иона.

КВ = [H+]·[OH-] = 10-7 · 10-7 = 10-14,

где КВ – константа диссоциации воды, или ионное произведение воды.

Водородным показателем рН называется отрицательный десятичный лога-

рифм концентрации ионов водорода.

рН = -lg [H+] или [H+] = 10-рН

52

Индикаторы – вещества, изменяющие свою окраску при изменении рН раствора.

Важнейшие индикаторы

Обучающая задача 1

К растворам каждого из веществ: хлорида калия, хлорида железа (III), азотистой кислоты – добавили избыток гидроксида натрия. В каких случаях и почему произойдут реакции? Выразить эти реакции молекулярными и ионномолекулярными уравнениями.

Решение:

В первом случае KCl + NaOH взаимодействия не произойдет, так как будут отсутствовать факторы, определяющие возможность протекания реакции

– образование осадка, слабого электролита или газа.

Во втором случае протекание реакции обусловлено образованием малорастворимого гидроксида железа (III):

молекулярное уравнение

FeCl3 + 3NaOH = Fe(OH)3↓ + 3NaCl

полное ионно-молекулярное уравнение

Fe3+ + 3Cl- + 3Na+ + 3OH = 3OH- = Fe(OH)3↓ + 3Na+ + 3Cl-

сокращенное полное ионно-молекулярное уравнение

Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3↓

Хлорид – и натрий-ионы в реакции участия не принимают. Все вещества, кроме гидроксида железа (III) диссоциируют полностью, поэтому записываются в виде ионов.

Протекание третьей реакции обусловлено образованием слабых электролитов – воды и азотистой кислоты, которые способствуют протеканию обратной реакции (гидролизу). Поэтому последняя реакция является обратимой.

53

HNO2 + OH– H2O + NO 2

Обучающая задача 2

Составьте молекулярные уравнения реакций, выраженных следующими ионномолекулярными уравнениями:

Ca2+ + CO 32= CaCO3

2H+ + S2- = H2S

Решение:

Если в левой части ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, то при составлении молекулярных уравнений следует исходить из соответствующих растворимых сильных электролитов.

В первом случае наличие кальций-ионов и карбонат-ионов говорит о том, что взаимодействуют два сильных электролита – растворимые соли, состав которых может быть весьма разнообразным. В этом случае одному ионномолекулярному уравнению может соответствовать несколько молекулярных уравнений

Во втором случае наличие ионов водорода и сульфид-ионов говорит о том, что взаимодействуют два сильных электролита – минеральная кислота и растворимая соль.

Задания для самоподготовки:

Написать уравнение диссоциации следующих электролитов

1.H2SO3; CuCl2; Ca(OH)2

2.HNO2; Al(OH)3; Na2CO3

3.Mg(OH)2; H2SiO3; K2S

4.H2S; CaOHCl; Zn(OH)2

5.Be(OH)2; Na2SiO3; HBr

6.H3PO4; Mn(OH)2; AlCl3

7.Fe2(SO4)3; CH3COOH; NH4OH

8.Cr(OH)3; KMnO4; HClO

9.HI; Li2CO3; Cu(OH)2

10.NaH2PO4; AgNO3; Pb(OH)2

Составить молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций, протекающих при смешивании растворов

11.H2S и CuCl2; Zn(OH)2 и HCl

12.Al(OH)3 и HNO3; Al(OH)3 и NaOH (изб.)

13.Ca(OH)2 и FeCl3; HNO2 и KOH

54

14.Zn(OH)2 и HCl; Zn(OH)2 и NaOH (изб.)

15.CrCl3 и KOH (недост.); H2SO4 и BaCl2

16.Cu(OH)2 и HCl; NH4Cl и NaOH

17.NaOH и H2SO4; BaSO4 и NaOH

18.HCl и NH4OH; Na2SO4 и Ba(NO3)2

19.KOH и H2S; FeCl3 и NaOH

20.K2S и H2O; Mg(OH)2 и HCl

Подобрать по два молекулярных уравнения для реакции, которые выражаются следующими ионно-молекулярными уравнениями

27.3Ca2+ + 2PO 24= Ca3(PO4)2; H2S + 2OH- = S2- + 2H2O

28.CuOH+ + H+ = Cu2+ + H2O; CrO 24+ Ba2+ = BaCrO4

29.CH3COOH + OH- = CH3COO + H2O; SO 32+ H+ = HSO 3

30.ClO- + H+ = HClO; Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3