Растворы электролитов

Задача 05.

V миллилитров раствора, полученного путем растворения m_В грамм вещества в воде, имеет плотность, равную r. Рассчитать молярную, нормальную и процентную концентрацию раствора.

Численные значения: V=500мл., m_В=54,4г., r=1,09г/см³.

Растворенное вещество – карбонат калия К₂СО₃.

Решение:

Молярная концентрация:

М = 39,1*2 + 12 + 16*3 = 138,2г/моль.

М_Э = 138,2 : 2 = 69,1г/моль-экв.

Определяем молярность и нормальность раствора:

С_М = m_B/(M*V) = 54,5/138,2*500*10^-3 = 0,8моль/л².

C_N = m_B/(M_Э*V) = 54,5/69,1*500*10^-3 = 1,6моль-экв/л.

Масса заданного объема раствора:

(m_B + m_P) = P*V = 1,09*500 = 545г.

Определяем процентную концентрацию раствора:

w = (m_B/(m_B + m_P))*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.

ZnSO₄Û 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 + 2H₂O Û H₂SO₄ + Cu(OH)₂SO₄

[H⁺] > [OH^-] – среда кислая < 7.

Задача 25.

Рассматривается растворы 2-х электролитов, молярная концентрация каждого из которых равна С_М. 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 К_KnAm.

4. Определить значение рН растворов сильного и слабого электролита.

Численные значения С_М = 0,0001моль/л., К_KnAm = 5*10^-8.

Электролиты: [Cd(NH₃)₆](OH)₂и HClO.

Решение:

1. [Cd(NH₃)₆](OH)₂ = Cd(NH₃)₆²⁺ + 2OH^- - гидроксид гексамин кадмия (II), сильный электролит.

HClO Û 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 Û H⁺ + ClO^-

K_HClO = ([H⁺][ClO^-])/[HClO] = 5*10^-8

K_HClO = [H⁺]²/[HClO]

[H⁺] = [ClO^-] = Ö K_HClO/[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⁺] = К_Н2О/[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⁺ + SO₄^2- + 2Na⁺ + 2OH^- = Fe(OH)₂¯ + 2Na⁺ + SO₄^2-

Fe²⁺ + 2OH^- = Fe(OH)₂¯

2. 2HNO₃ + K₂SO₄¹ 2KNO₃ + H₂SO₄

2H⁺ + 2NO₃^- + 2K⁺ + SO₄^2-¹ 2K⁺ + 2NO₃^- + 2H⁺ + SO₄^2-, нет связывания ионов, поэтому реакция практически не осуществима.

3. H₂SO₃ + 2KOH = K₂SO₃ + 2H₂O

H₂SO₃ + 2K⁺ + 2OH^- = 2K⁺ + SO₃^2- + 2H₂O

H₂SO₃ + 2OH^- = SO₃^2- + 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.