Упражнение 179 Какие соединения называют основаниями?
Основание — соединение, состоящее из катионов металлического элемента Мn+ и гидроксид-анионов ОН–
Запишите общую формулу оснований, в состав которых входят двухзарядные катионы. М(ОН)2
Что такое щелочи? Растворимые в воде основания называют щелочами
Упражнение 180 Составьте формулы цезий гидроксида, титан (ІІІ) гидроксида.
Ответ: Cs(OН)2, Ti(OН)3
Количество гидроксид-анионов ОН- в составе основания равно заряду катиона металлического элемента.
Упражнение 181 Напишите формулы оснований, отвечающих оксидам с такими формулами: K2O, VO, La2O3.
Формула оксида |
Катион металлического элемента |
Формула основания |
К2О | K+ | KOH |
VO | V2+ | V(OH)2 |
La2O3 | La3+ | La(OH)3 |
Упражнение 182 Какое количество вещества каждого иона содержится в 1 моль оснований NaOH, Fe(OH)2? (Устно.)
Формульная единица основания NaOH содержит 1 катион Na+ и 1 гидроксид-анион ОН-, поэтому в 1 моль NaOH содержится 1 моль катионов Na+ и 1 моль гидроксид-анионов ОН-.
Формульная единица основания Fe(OH)2 содержит 1 катион Fe2+ и 2 гидроксид-анионы ОН-, поэтому в 1 моль Fe(OH)2 содержится 1 моль катионов Fe2+ и 2 моль гидроксид-анионов ОН-.
Упражнение 183 Вычислите массу 0,2 моль литий гидроксида. (Устно.)
Дано: n(LiOH)=0,2 моль
Найти: m(LiOH)-?
Решение
I способ
Массу LiOH количеством вещества 0,2 моль вычисляем по формуле: m=n•M,
где М=Мr г/моль
Мг(LіОH)=Ar(Li)+Ar(O)+Ar(H)=7+16+1=24, М(LiOH)=24 г/моль
m(LiOH)=n(LiOH)•M(LiOH)=0,2 моль • 24 г/моль=4,8 г
ІІ способ
Мг(LіОH)=Ar(Li)+Ar(O)+Ar(H)=7+16+1=24, М(LiOH)=24 г/моль
Учитывая, что 1 моль LiOH имеет массу 24 г, составляем пропорцию и решаем ее:
1 моль LiOH содержится в 24 г, тогда
0,2 моль LiOH ― х г.
1 моль / 0,2 моль = 24 г / х г, звідси
х г • 1 моль = 24 г • 0,2 моль
х=24 г • 0,2 моль : 1 моль=4,8 г
Ответ: 4,8 г
Упражнение 184 Сколько катионов и анионов содержится:
а) в 0,1 моль натрий гидроксида;
Дано: n(NaOH)=0,1 моль
Найти: N(Na+)-?, N(OH-)-?, m(Na+)-?, m(OH-)-?
Решение
Формульная единица основания NaOH содержит 1 катион Na+ и 1 гидроксид-анион ОН-, поэтому в 1 моль NaOH содержится 1 моль катионов Na+ и 1 моль гидроксид-анионов ОН-. В 0,1 моль этого соединения количество вещества ионов в 0,1 раза больше:
n(Na+)=n(ОН-)=1•n(NaOH)=1•0,1 моль=0,1 моль
Количество ионов вычисляем по формуле: N=n•NA, где NА - постоянная Авогадро і численно равна 6,02•1023моль-1
N(Na+)=N(OH-)=0,1 моль•6,02•1023моль-1=0,602•1023=6,02•1022
Массу ионов находим по формуле: m=n•M, где M=Mr г/моль
М(Na+)=23 г/моль, М(OH-)=17 г/моль
m(Na+)=n(Na+)•M(Na+)=0,1 моль•23 г/моль=2,3 г
m(ОН-)=n(ОН-)•M(ОН-)=0,1 моль•17 г/моль=1,7 г
Ответ: N(Na+)=N(OH-)=6,02•1022, m(Na+)=2,3 г, m(ОН-)=1,7 г
б) в 1/2 моль манган(ІІ) гидроксида? Назовите массу каждого иона в указанных порциях веществ. (Устно.)
Дано: n(Mn(OH)2)=1/2 моль
Найти: N(Mn2+)-?, N(OH-)-?, m(Mn2+)-?, m(OH-)-?
Решение
Формульная единица основания Mn(OH)2 содержит 1 катион Mn2+ и 2 гидроксид-аниона ОН-, поэтому в 1 моль Mn(OH)2 содержится 1 моль катионов Mn2+ и 2 моль гидроксид-анионов ОН-. В 1/2 моль этого соединения количество вещества ионов в 1/2 раза больше:
n(Mn2+)=1•n(Mn(OH)2)=1•1/2 моль=1/2 моль=0,5 моль
n(OH-)=2•n(Mn(OH)2)=2•1/2 моль=1 моль
Количество ионов вычисляем по формуле: N=n•NA, где NА - постоянная Авогадро і численно равна 6,02•1023моль-1
N(Mn2+)=n(Mn2+)•NA=0,5 моль•6,01•1023моль-1=3,01•1023
N(OH-)=n(OH-)•NA=1 моль•6,01•1023моль-1=6,01•1023
Массу ионов находим по формуле: m=n•M, где M=Mr г/моль
М(Mn2+)=55 г/моль, М(OH-)=17 г/моль
m(Mn2+)=n(Mn2+)•M(Mn2+)=0,5 моль • 55 г/моль=27,5 г
m(ОН-)=n(ОН-)•M(ОН-)=1 моль • 17 г/моль=17 г
Ответ: N(Mn2+)=3,01•1023,N(OH-)=6,01•1023,m(Mn2+)=27,5 г,m(ОН-)=17 г
Упражнение 185 В порции какого соединения — барий гидроксида количеством вещества 3 моль или калий гидроксида количеством вещества 4 моль — содержится больше ионов? Ответ аргументируйте.
Дано: n(Ba(OH)2)=3 моль, n(KOH)=4 моль
Найти: где больше ионов-?
Решение
Формульная единица основания Ва(ОН)2 содержит 1 катион Ва2+ и 2 гидроксид-аниона ОН-, поэтому в 1 моль Ва(ОН)2 содержится 1 моль катионов Ва2+ и 2 моль гидроксид-анионов ОН-, вместе 3 моль всех ионов, а в 3 моль этого соединения количество вещества ионов в 3 раза больше:
n(Ba2+,OH-)=3•n(Ba(OH)2)=3•3 моль=9 моль
Формульная единица основания KOH содержит 1 катион К+ и 1 гидроксид-аниона ОН-, поэтому в 1 моль КОН содержится 1 моль катионов К+ и 1 моль гидроксид-анионов ОН-, вместе 2 моль всех ионов, а в 4 моль этого соединения количество вещества ионов в 4 раза больше:
n(K+,OH-)=2•n(KOH)=2•4 моль=8 моль
9 моль > 8 моль
Ответ: больше ионов содержится в 3 моль Ba(OH)2