Упражнение 196 Какие соединения называют солями? Соли — соединения, состоящие из катионов металлических элементов и анионов кислотных остатков.
Чем соли сходны по составу с основаниями и чем отличаются от них?
Сходны: в состав этих соединений входят катионы металлических элементов.
Отличаются: в состав солей входят анионы кислотных остатков, а в состав основ – гидроксид-анионы ОН-.
Упражнение 197 Составьте формулы солей, состоящих из таких ионов: Li+, Mg2+, NO3–, CO32–.
Ответ: LiNO3, Li2CO3, Mg(NO3)2, MgCO3
Упражнение 198 Запишите в соответствующие клетки помещенной ниже таблицы формулы ионов, которые входят в состав солей Al(NO3)3, BaBr2, K3PO4, Na2S:
Катионы | Катионы | Анионы | Анионы |
одно- зарядные |
много- зарядные |
одно- зарядные |
много- зарядные |
К+, Na+ | Al3+, Ba2+ | NO3-, Br- | PO43-, S2- |
Для выяснения значений зарядов ионов можно использовать таблицу растворимости неорганических соединений (форзац ІІ).
Упражнение 199 Дайте названия солям, имеющим такие формулы:
NaBr - натрий бромид
Al2S3 - алюминий сульфид
Li2SO4 - литий сульфат
CaSО3 - кальций сульфит
Упражнение 200 Составьте формулы:
цезий иодида ― CsI
алюминий фторида ― AlF3
хром (ІІІ) сульфата ― Cr2(SO4)3,
литий ортофосфата ― Li3PO4
Для того чтобы составить формулу соли, необходимо знать заряды катиона и аниона, а также учесть, что соединение является электронейтральным. Для выяснения значений зарядов ионов можно использовать таблицу растворимости неорганических соединений (форзац ІІ)
Упражнение 201 Одинаковые или разные количества вещества анионов содержатся в 20 г СаСО3 и 20 г СаBr2? (Устно.)
Дано: m(CaCO3)=m(CaBr2)=20 г
Найти: одинаковые или разные количества вещества анионов?
Решение
1. Находим молярную массу каждого вещества.
Мr(CaCO3)=Ar(Ca)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100, М(CaCO3)=100 г/моль
Мr(CaBr2)=Ar(Ca)+2•Ar(Br)=40+2•80=200, М(CaBr2)=200 г/моль
2. Количество вещества каждого соединения вычисляем по формуле n=m/M
n(CaCO3)=m(CaCO3)/M(CaCO3)=20 г : 100 г/моль=0,2 моль
n(CaBr2)=m(CaBr2)/M(CaBr2)=20 г : 200 г/моль=0,1 моль
3. Находим количество вещества анионов в каждом соединении.
Формульная единица соли СаСО3 содержит 1 анион СО32-, поэтому в 1 моль СаСО3 содержится 1 моль анионов СО32-. В 0,2 моль этого соединения количество вещества анионов в 0,2 рази больше:
n(CO32-)=1•n(CaCO3)=1•0,2 моль=0,2 моль
Формульная единица соли СаBr2 содержит 2 аниона Br-, поэтому в 1 моль СаBr2 содержится 2 моль анионов Br-. В 0,1 моль этого соединения количество вещества анионов в 0,1 раза большеі:
n(Br-)=2•n(CaBr2)=2•0,1 моль=0,2 моль
Итак, n(CO32-)=n(Br-)
Ответ: одинаковая
Упражнение 202 С помощью химического анализа установлено, что в порции натрий сульфата содержится 0,5 моль ионов SO42– . Определите количество вещества и массу ионов Натрия в этой порции соединения. (Устно.)
Дано: n(SO42-)=0,5 моль
Найти: n(Na+)-?, m(Na+)-?
Решение
1. Находим количество вещества ионов Натрия.
Формульная единица соли Nа2SО4 содержит 2 иона Na+ и 1 ион SО42-, поэтому в 1 моль Na2SО4 содержится 2 моль ионов Na+ и 1 моль ионов SО42-, то есть ионов Na+ в два раза больше. Если в порции натрий сульфата содержится 0,5 моль ионів SO42-, тогда ионов Na+ будет содержаться в 2 раза больше:
n(Na+)=2•n(SO42-)=2•0,5 моль=1 моль
2. Массу ионов Na+ количеством вещества 1 моль вычисляем по формуле: m=n•M
N(Nа+)=n(Na+)•M(Na+)=1 моль • 23 г/моль=23 г
Ответ: n(Na+)=1 моль, m(Na+)=23 г
Упражнение 203 Где содержится наибольшее суммарное количество ионов: в 1 моль алюминий сульфата, 2 моль феррум (III) нитрата, 3 моль барий хлорида или 4 моль литий фторида?
Дано: n(Al2(SO4)3)=1 моль, n(Fe(NO3)3)=2 моль, n(BaCl2)=3 моль,
n(LiF)=4 моль
Найти: где содержится наибольшее суммарное количество ионов?
Решение
Формульная единица соли Al2(SО4)3 содержит 2 иона Al3+ и 3 иона SО42-, вместе 5 всех ионів, поэтому в 1 моль соединения Al2(SО4)3 содержится 5 моль всех ионов:
n(Al3+,SO42-)=5 моль
Формульная единица соли Fe(NО3)3 содержит 1 ион Fe3+ и 3 иона NО3-, вместе 4 всех ионов, поэтому в 1 моль Fe(NО3)3 содержится 4 моль всех ионов. В 2 моль этого соединения количество вещества ионов в 2 раза больше:
n(Fe3+,NO3-)=4•n(Fe(NO3)3)=4•2 моль=8 моль
Формульная единица соли BaCl2 содержит 1 ион Ba2+ и 2 иона Cl-, вместе 3 всех ионов, поэтому в 1 моль BaCl2 содержится 3 моль всех ионов. В 3 моль этого соединения количество вещества ионов в 3 раза больше:
n(Ba2+,Cl-)=3•n(BaCl2)=3•3 моль=9 моль
Формульная единица соли LiF содержит 1 ион Li+ и 1 ион F-, вместе 2 всех ионов, поэтому в 1 моль LiF содержится 2 моль всех ионов. В 4 моль этого соединения количество вещества ионов в 4 раза больше:
n(Li+,F-)=2•n(LiF)=2•4 моль=8 моль
9 моль>8 моль>4 моль
Поскольку число структурных частиц (ионов) вычисляется по формуле:
N=n•NА, где NA - постоянная величина, тогда в наибольшей порции количество вещества ионов будет содержаться наибольшее суммарное количество ионов.
Ответ: наибольшее суммарное количество ионов содержится в порции 3 моль BaCl2.
Упражнение 204 Для опытов взяли одинаковые массы феррум(IIІ) ортофосфата, натрий хлорида и кальций карбоната. Сопоставьте суммарные количества ионов в этих порциях солей и выберите правильный ответ:
а) больше всего ионов в порции феррум(III) ортофосфата;
б) больше всего ионов в порции натрий хлорида;
в) больше всего ионов в порции кальций карбоната;
г) во взятых порциях солей одинаковое количество ионов.
Ответ: б)
Дано: m(FePO4)=m(NaCl)=m(CaCO3)=m г
Найти: сопоставить суммарные количество ионов-?
Решение
1. Вычисляем молярные массы соединений.
Мr(FePO4)=Ar(Fe)+Ar(P)+4•Ar(O)=56+31+4•16=151, М(FePO4)=151 г/моль
Мr(NaCl)=Ar(Na)+Ar(Cl)=23+35,5=58,5, М(NaCl)=58,5 г/моль
Мr(CaCO3)=Ar(Ca)+Ar(C)+3•Ar(O)=40+12+3•16=100, М(CaCO3)=100 г/моль
2. Вычисляем количество вещества каждого соединения по формуле: n=m/M
n(FePO4)=m(FePO4)/M(FePO4)=m г:151 г/моль=m/151 моль
n(NaCl)=m(NaCl)/M(NaCl)=m г:58,5 г/моль=m/58,5 моль
n(CaCO3)=m(CaCO3)/M(CaCO3)=m г:100 г/моль=m/100 моль
З. Находим количество вещества ионов в каждом соединении.
Формульная единица соли FeРО4 содержит 1 ион Fe3+ и 1 ион РО43-, вместе 2 всех ионов, поэтому в 1 моль FeРО4 содержится 1 моль ионов Fe3+ и 1 моль ионов PO43-, вместе 2 моль всех ионов. В m/151 моль этого соединения количество вещества ионов в m/151 больше:
n(Fe3+,PO43-)=2•n(FePO4)=2•m/151 моль=2m/151 моль
Формульная единица соли NaCl содержит 1 ион Na+ и 1 ион Cl-, вместе 2 всех ионов, поэтому в 1 моль NaCl содержится 1 моль ионов Na+ и 1 моль ионов Cl-, вместе 2 моль всех ионов. В m/58,5 моль этого соединения количество вещества ионов в m/58,5 больше:
n(Na+,Cl-)=2•n(NaCl)=2•m/58,5 моль=2m/58,5 моль
Формульная единица соли CaCО3 содержит 1 ион Ca2+ и 1 ион СО32-, вместе 2 всех ионов, поэтому в 1 моль СаСО3 содержится 2 моль всех ионов. В m/100 моль этого соединения количество вещества ионов в m/100 больше:
n(Ca2+,CO32-)=2•n(CaCO3)=2•m/100 моль=2m/100 моль
Из нескольких дробей с одинаковыми числителями меньше та дробь, в которой больше знаменатель, поэтому n(Fe3+,PO43-)<n(Ca2+,CO32-)<n(Na+,Cl-)
Поскольку число структурных частиц (ионов) вычисляется по формуле:
N=n•NA, где NA - постоянная величина, поэтому в наибольшей порции количество вещества ионов будет содержаться наибольшее суммарное количество ионов.
Итак, N(Fe3+,PO43-)<N(Ca2+,CO32-)<N(Na+,Cl-)
Ответ: б)