Растворы электролитов

Задача 05.

V миллилитров раствора, полученного путем растворения m_>В> грамм вещества в воде, имеет плотность, равную . Рассчитать молярную, нормальную и процентную концентрацию раствора.

Численные значения: V=500мл., m_>В>=54,4г., =1,09г/см³.

Растворенное вещество – карбонат калия К_>2>СО_>3>.

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:

 = (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: ZnSO_>4>, NaNO_>2>, 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^-

ZnSO_>4> – соль образована слабым основанием и сильной кислотой.

ZnSO_>4>  Zn²⁺ + SO_>4>^2-

HOH  H⁺ + OH^-

Zn²⁺ + SO_>4>^2- + HOH  ZnOH⁺ + H⁺ + SO_>4>^2-

2Zn²⁺ + 2SO_>4>^2- + 2HOH  2Zn(OH)⁺ + 2H⁺ + 2SO_>4>^2-

2ZnSO_>4> + 2H_>2>O  H_>2>SO_>4> + Cu(OH)_>2>SO_>4>

[H⁺] > [OH^-] – среда кислая < 7.

Задача 25.

Рассматривается растворы 2-х электролитов, молярная концентрация каждого из которых равна С_>М>. Определить:

Силу электролитов и записать уравнения их диссоциации. Назвать электролиты.

Для сильного электролита определить молярную концентрацию каждого иона, считая, что он диссоциирует полностью.

Для слабого электролита записать выражение константы диссоциации и определит значение степени диссоциации , если величина его константы диссоциации равна К_>KnAm>.

Определить значение рН растворов сильного и слабого электролита.

Численные значения С_>М >= 0,0001моль/л., К_>KnAm> = 510^-8.

Электролиты: [Cd(NH_>3>)_>6>](OH)_>2> и HClO.

Решение:

1. [Cd(NH_>3>)_>6>](OH)_>2> = Cd(NH_>3>)_>6>²⁺ + 2OH^- - гидроксид гексамин кадмия (II), сильный электролит.

HClO  H⁺ + ClO^- - хлорноватистая кислота, слабый электролит.

2. [Cd(NH_>3>)_>6>](OH)_>2> = Cd(NH_>3>)_>6>²⁺ + 2OH^-, при диссоциации 1 моля гидроксид гексамин кадмия (II) образуется 1 моль комплексных катионов Cd(NH_>3>)_>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  H⁺ + ClO^-

K_>HClO >= ([H⁺][ClO^-])/[HClO] = 510^-8

K_>HClO >= [H⁺]²/[HClO]

[H⁺] = [ClO^-] =  K_>HClO>/[HClO] = (510^-8  0,0001) = 2,2310^-6

4. Для HСlO рН = - lg 2,2310^-6 = 5,65

Для [Cd(NH_>3>)_>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:

Сульфат железа (II) и гидроксид натрия.

Азотная кислота и сульфат калия.

Сернистая кислота гидроксид калия

Если какая-либо реакция не протекает, объяснить, почему.

Решение:

1. FeSO_>4> + 2NaOH = Fe(OH)_>2> + Na_>2>SO_>4>

Fe²⁺ + SO_>4>^2- + 2Na⁺ + 2OH^- = Fe(OH)_>2> + 2Na⁺ + SO_>4>^2-

Fe²⁺ + 2OH^- = Fe(OH)_>2>

2. 2HNO_>3> + K_>2>SO_>4>  2KNO_>3> + H_>2>SO_>4>

2H⁺ + 2NO_>3>^- + 2K⁺ + SO_>4>^2-  2K⁺ + 2NO_>3>^- + 2H⁺ + SO_>4>^2-, нет связывания ионов, поэтому реакция практически не осуществима.

3. H_>2>SO_>3> + 2KOH = K_>2>SO_>3> + 2H_>2>O

H_>2>SO_>3> + 2K⁺ + 2OH^- = 2K⁺ + SO_>3>^2- + 2H_>2>O

H_>2>SO_>3> + 2OH^- = SO_>3>^2- + 2H_>2>0

Задача 65.

Составить по два молекулярных уравнения для каждой реакции ионного объема:

СаСО_>3> + Н⁺ = Н_>2>СО_>3> + Са²⁺

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)_>3>

Объяснить, почему данные реакции могут протекать в прямом направлении. Назвать все вещества, участвующие в реакции.

Решение:

1. СаСО_>3> + 2НCl = Н_>2>СО_>3> + СаCl_>2>

СаСО_>3> + 2Н⁺ + 2Cl^- = Н_>2>СО_>3> + Са²⁺ + 2Cl_>2>^-

СаСО_>3> + 2НNO_>3> = Н_>2>СО_>3> + Са(NO_>3>)_>2>

СаСО_>3> + 2Н⁺ + 2NO_>3>^- = Н_>2>СО_>3> + Са²⁺ + 2NO_>3>^-

СаСО_>3> + 2Н⁺ = Н_>2>СО_>3> + Са²⁺

Реакции могут протекать в прямом направлении т.к. образуется малодиссоциирующая угольная кислота Н_>2>СО_>3>.

2. FeCl_>3> + 3KOH = Fe(OH)_>3> + 3KCl

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3K⁺ + 3OH^- = Fe(OH)_>3> + 3K⁺ + 3Cl^-

Fe(NO_>3>)_>3> + 3NaOH = Fe(OH)_>3> + 3NaNO_>3>

Fe³⁺ + 3NO_>3>^- + 3Na⁺ + 3OH^- = Fe(OH)_>3> + 3Na⁺ + 3NO_>3>^-

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)_>3>

Реакции могут протекать в прямом направлении т.к. образуется нерастворимое вещество гидроксид железа III, Fe(OH)_>3>.