Вправа 1 Складіть формули сполук неметалічних елементів, утворених атомами:
а) Карбону й Гідрогену : СH4
б) Йоду й Гідрогену : HI
Складіть рівняння їх одержання з простих речовин, розгляньте окисно-відновні процеси.
C + 2H2 = CH4
C0 + H20 -> C+4H4-1
Відновник C0 -4e- ->C+4 4│4│1
Окисник H20 +2e- -> 2H-1 2│ │2
I2 + H2 = 2HI
I20 + H20 -> H+1I-1
Відновник H20 -2e- ->2H+1 2│2│1
Окисник I20 +2e- -> 2I-1 2│ │1
Вправа 3 Обчисліть об’єм (н.у.), який займає амоніак масою 6,8 г, і кількість атомів і молекул у цій порції.
Відомо: m(NH3)=6,8 г
Знайти: V(NH3)-?, N(NH3)-?, N(N)-?, N(H)-?
Розв'язування
M(NH3)=17 г/моль
v(NH3)=m(NH3):M(NH3)=6б8 г : 17 г/моль=0,4 моль
V(NH3)=v(NH3)•VM=0,4 моль •22,4 л/моль=8,96 л
N(NH3)=v(NH3)•NA=0,4 моль•6,02•1023 моль-1=2,408•1023
N(N)=N(NH3)=2,408•1023
N(H)=3•N(NH3)=3•2,408•1023=7,224•1023
Відповідь: 8,96 л, 2,408•1023 молекул амоніаку і атомів Нітрогену,
7,224•1023 атомів Гідрогену
Вправа 4 Де більше молекул: у порції гідроген хлориду масою 73 г чи в порції амоніаку кількістю речовини 2 моль?
Відомо: m(HCl)=73 г, v(NH3)=2 моль
Знайти: де більше молекул-?
Розв'язування
M(HCl)=36,5 г/моль
v(HCl)=m(HCl):M(HCl)=73 г : 36,5 г/моль=2 моль
Маємо, що v(HCl)=v(NH3), тому в однаковій порції речовин міститься однакова кількість молекул
Відповідь: однакова
Вправа 5 Складіть план проведення уявного експерименту з розпізнавання розчинів амоній нітрату і гідроген хлориду.
ПЛАНУВАННЯ ЕКСПЕРИМЕНТУ
Розпізнати розчини можна за допомогою якісних реакцій.
1. Якісною реакцією на солі амонію (амоній-катіон) є взаємодія з розчином лугу. Реакція супроводжується виділенням амоніаку, який виявляють за посинінням зволоженого лакмусового папірця.
NH4NO3 + NaOH = NaNO3 + NH3↑ + H2O
NH4+ + NO3- + Na+ + OH- = Na+ + NO3- + NH3↑+ H2O
NH4+ + OH- = NH3↑+ H2O Запах амоніака. Колір лакмуса синій (лужного середовища)
------------------------------------
HCl + NaOH = NaCl + H2O
H+ + Cl+ + Na+ + OH- = Na+ + Cl- + H2O
H+ + OH- = H2O Колір лакмуса фіолетовий (нейтрального середовища)
2. Якісною реакцією на хлоридну кислоту (хлорид-іони) є взаємодія з розчином аргентум (І) нітратом, оскільки при цьому має утворитися білий сирнистий осад аргентум (І) хлориду.
HCl + AgNO3 = AgCl↓ + HNO3
H+ + Cl- + Ag+ + NO3- = AgCl↓ + H+ + NO3-
Ag+ + Cl- = AgCl↓
Вправа 6 Обчисліть відносний вихід амоніаку в реакції амоній карбонату з калій гідроксидом, якщо маса солі дорівнюватиме 6 г, а об’єм амоніаку — 2,24 л (н.у.).
Відомо: m((NH4)2CO3)=6 г, Vпракт.(NH3)=2,24 л
Знайти: η-?
Розв'язування
M((NH4)2CO3)=96 г/моль
v((NH4)2CO3)=m((NH4)2CO3):M((NH4)2CO3)=6 г : 96 г/моль=0,0625 моль
Записуємо рівняння реакції:
(NH4)2CO3 + 2KOH = K2CO3 + 2NH4OH
За рівнянням реакції v((NH4)2CO3):v(NH4OH)=1:2, тому
v(NH4OH)=2•v((NH4)2CO3)=2•0,0625 моль=0,125 моль
v(NH3)=v(NH4OH)=0,125 моль
Vтеор.(NH3)=v(NH3)•VM=0,126 моль•22,4 л/моль=2,8 л
η=Vпракт.(NH3):Vтеорет.(NH3)=2,24 л : 2,8 л=0,8, або 80%
Відповідь: 80%
Вправа 7*. Який об’єм амоніаку синтезували з азоту та водню, якщо утворена суміш газоподібних речовин має на 10 л менший об’єм, аніж початкова? Усі виміри зроблено за однакових умов.
Відомо: об'єм суміші (N2,H2) зменшився на 10 л від початкової
Знайти: V(NH3)-?
Розв'язування
Записуємо рівняння реакції:
N2 + 3H2 <-> 2NH3
1 об'єм 3 об'єми 2 об'єми
У реакцію вступили 1 об'єм азоту і 3 об'єми водню з утворенням 2 об'ємів амоніаку. Відбулося зменшення об'єму до двох (4-2=2), які становлять 10 л, тому на 1 об'єм припадає 5 л (10:2=5)
За рівнянням реакції маємо 2 об'єми амоніака - це удвічі більший об'єм, тому
V(NH3)=2•5 л=10 л
Відповідь: 10 л
Вправа 8*. Обчисліть масову частку гідроген хлориду у хлоридній кислоті, одержаній розчиненням 500 л гідроген хлориду в 1 л води (н.у.). Висловте припущення щодо ймовірності існування хлоридної кислоти з масовою часткою розчиненої речовини 80%.
Відомо: V(H2O)=1 л, V(HCl)=500 л
Знайти: w(HCl)-?
Розв'язування
m(H2O)=V(H2O)•ρ(H2O)=1 л•1000 г/л=1000 г
m(HCl)=(V(HCl):VM)•M(HCl)=(500 л : 22,4 л/моль)•36,5 г/моль=815 г
mрозчину(HCl)=m(HCl)+m(H2O)=815 г + 1000 г=1815 г
w(HCl)=m(HCl):Mрозчину(HCl)=815 г : 1815 г = 0,449, або 44,9%
Відповідь: 44,9%
Попрацюйте парами
Вправа 1. Математичними обчисленнями доведіть, що збирати амоніак необхідно в пробірку, розташовану догори дном.
Dповітря(NН3)=M(NН3):M(повітря)=17 г/моль: 29 г/моль=0,59<1
Вправа 2 В аптеках продається нашатирний спирт у скляному посуді темного кольору місткістю 150 мл. Прийнявши густину нашатирного спирту за 1 г/мл, обчисліть, який об’єм амоніаку витрачається на приготування розчину для одного такого флакона.
Відомо: V(спирту)=150 мл, ρ(спирту)=1 г/мл, w(NH3)=10%, або 0,1
Знайти: V(NH3)-?
Розв'язування
m(спирту)=V(спирту)•ρ(спирту)=150 мл•1 г/мл=150 г
m(NH3)=m(спирту)•w(NH3)=150 г•0,1=15 г
М(NH3)=17 г/моль
v(NH3)=m(NH3):M(NH3)=15 г : 17 г/моль = 0,9 моль
V(NH3)=v(NH3)•VM=0,9 моль • 22,4 г/моль=20 л
Відповідь: 20 л
Примітка. Нашатирний спирт є водним розчином амоніаку з масовою часткою розчиненої речовини 10%
Вправа 3 Обчисліть відносну густину гідроген хлориду за повітрям.
Dповітря(HCl)=M(HCl)/M(повітря)=36 г/моль: 29 г/моль=1,24>1
Як правильно зібрати цей газ у пробірку? Гідроген хлорид важчий за повітря, тому для його збирання витісненням повітря посудину тримають донизу дном