Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Сторінка 26

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Наведіть означення розчину і приклади розчинів. Розчин — це однорідна (гомогенна) система змінного складу, яка містить розчинювану речовину, розчинник та продукти їхньої взаємодії.

Приклади розчинів: фізіологічні рідини організму, сік рослин, повітря - розчин у газоподібному стані, бо суміш газів гомогенна, сплави металів - розчин у твердому стані, бо суміш сплавів гомогенна, напій "Живчик" - гомогенна суміш води і фруктового соку, маринад, оцет, питна вода, мінеральні води, кава, розчини кислот, солей, барвників, ліки в рідині тощо.

 

3. Укажіть, яким способом у лабораторних умовах розчинник можна відокремити від розчинюваної речовини:

А фільтруванням

Б відстоюванням 

В декантацією

Г випарюванням

4. До яких явищ — фізичних чи хімічних — належить розчинення кристалічної речовини у воді? Розчинення кристалічних речовин у воді - це фізико-хімічний процес, в якому присутні як фізичні, так і хімічні явища.

З одного боку, при розчиненні речовини у воді відбувається подрібнення речовини до стану молекул, йонів, а також дифузія частинок, що утворилися, між молекулами води - це фізичне явище. 

З другого боку, відбувається взаємодія розчинника з розчиненою речовиною, яка називається гідратацією, а продуктами є гідрати - це хімічне явище, яке супроводжується тепловими явищами. 

 

5. Чого більше за масою — води чи безводної солі — у кристалічній соді Nа2СО310Н2О? Води.

У 1 моль кристалічної соди  Nа2СО3•10Н2О міститься 1 моль безводної солі Nа2СО3 і 10 моль кристалізаційної води H2O.

Обчислимо масу 1 моль безводної солі і 10 моль кристалізаційної води.

З формули v=m/M, де M=Mr г/моль, знаходимо масу m=vM

Mr( Nа2СО3)=2Ar( Nа)+Ar(С)+3Ar(О)=223+12+316=106

Mr2О)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18

m(Nа2СО3)=1 моль106 г/моль=106 г

m(H2O)=10 моль18 г/моль=180 г

Отже, m(H2O)>m(Nа2СО3)

 

Додаткові завдання

Вправа 6. Поясніть, чому процес розчинення іноді відбувається з поглинанням теплоти, а іноді — з вивільненням. Теплота поглинається, бо витрачається енергія на руйнування зв’язків між частинками в кристалі, а - виділяється, бо утворюються нові міжмолекулярні зв’язки під час утворення гідратів. Тепловий ефект розчинення залежить від того, який із цих процесів домінує.

 

Вправа 7. Однакові маси літій хлориду розчинили в однаковому об’ємі води, але один раз — у вигляді кристалогідрату LiCl2О. В якому випадку процес розчинення супроводжуватиметься виділенням більшої кількості теплоти? Відповідь обґрунтуйте. На руйнування кристалічної ґратки кристалогідрату, на відміну від безводної солі, затрачається значно більше енергії, тому розчинення більшості кристалічних речовин супроводжується вбиранням теплоти.  

 

Вправа 8. Відомо, що натрій сульфат кількістю речовини 1 моль утримує кристалізаційну воду кількістю речовини 10 моль. До безводної солі добавили воду, в результаті чого її маса збільшилася на 25 %. Визначте масу води, яку сіль ще може приєднати:

А 28,9 г Б 72,25 г  В 144,5 г Г 289 г

Відомо: v(Na2SO410Н2О)=1 моль. Знайти: m(H2O)-?

1. Обчислюємо молярну (M=Mr г/моль) масу кристалогідрату.

M(Na2SO410Н2О)=Mr(Na2SO4)+10Mr(Н2О)=142+1018=322 г/моль, де

Mr(Nа24)=2Ar(Nа)+Ar(S)+4Ar(О)=223+32+416=142,

Mr2О)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18,

тому маса 1 моль 2410Н2О дорівнює 322 г.

M(Nа24)=142 г/моль, тому маса 1 моль 24 дорівнює 142 г.

2. Масу розчину після додавання води можна обчислити двома способами:

І спосіб

m(розчину)=1420,25 + 142 г =177,5 г

ІІ спосіб 

mн(розчину)=1421,25=177,5 г.

3. Обчислюємо масу води, яку сіль ще може приєднати.

m(Н2О)=322 г - 177,5 = 144,5 г.

Відповідь: 144,5 г

 

Сторінка 27

Вправа 9. У воді об’ємом 200 мл розчинили кристалогідрат CaCl26H2O масою 100 г. Яка масова частка солі в розчині, що утворився?

Відомо: m(CaCl26H2O)=100 г, V(H2O)=200 мл. Знайти: w(CaСl2)-?

Розв'язування.

І спосіб

1. Обчислюємо молярну масу  кристалогідрату

M(CaCl26H2O)=Mr(CaCl2)+6Mr(H2O)=111+618=219 г/моль, де

Mr(CaCl2)=Ar(Ca)+2Ar(Cl)=40+235,5=111, 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18.

2. Обчислюємо масу безводної солі у кристалогідраті. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

У 219 г CaCl26H2O міститься 111 г CaCl2, тоді

у 100 г CaCl26H2O буде міститися х г CaCl2.

219 г / 100 г = 111 г / х г, звідси

х г • 219 г = 111 г • 100 г 

х = 111 г • 100 г / 219 г

х = 50,7 г 

3. Знаходимо масу води за формулою: m=Vρ, де густина води ρ=1 г/мл.

m(Н2О)=V2О)ρ(Н2О)=200 мл  1 г/мл=200 г. Бачимо, що для води об'єм  відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.

4. Обчислюємо масу розчину.

m(розчину)=m(Н2О)+m(CaCl26H2O)=200 г + 100 г=300 г

5. Знаходимо масову частку речовини (солі) за формулою w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(розчину)=50,7 г : 300 г=0,169, або,

помноживши це значення на 100%, одержимо 16,9%

ІI спосіб

Обчислюємо кількість речoвини кристалогідрату за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль

M(CaCl26H2O)=Mr(CaCl2)+6Mr(H2O)=111+618=219 г/моль, де

Mr(CaCl2)=Ar(Ca)+2Ar(Cl)=40+235,5=111, 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18

n(CaCl26H2O)=m(CaCl26H2O)/M(CaCl26H2O)=100 г:219 г/моль=0,457 моль.

2. У кристалогідраті CaCl26H2O кількістю речовини 1 моль міститься 1 моль солі CaClта 6 моль кристалізаційної води Н2О: n(CaCl2)=n(CaCl26H2O) і n(Н2О)=6n(CaCl26H2O)

Отже, n(CaCl2)=n(CaCl26H2O)=0,457 моль

3. З формули n=m/M знаходимо масу безводної солі m=nM;  

m(CaCl2)=n(CaCl2)M(CaCl2)=0,457 моль•111 г/моль=50,7 г.

4. Знаходимо масу води за формулою: m=V•ρ, де густина води ρ=1 г/мл.

m(Н2О) = V(Н2О)•ρ(Н2О)=200 мл • 1 г/мл=200 г. Бачимо, що для води об'єм  відповідає масі, тому ця дія не  є обов'язковою.

5. Знаходимо масу розчину.

m(розчину)=m(Н2О)+m(CaCl26H2O)=200 г+100 г=300 г

6. Знаходимо масову частку речовини (солі) за формулою w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(розчину)=50,7 г : 300 г = 0,169, або,

помноживши це значення на 100%, одержимо 16,9%

ІІI спосіб

1. Обчислюємо молярну масу кристалогідрату.

M(CaCl26H2O)=Mr(CaCl2)+6Mr(H2O)=111+618=219 г/моль, де

Mr(CaCl2)=Ar(Ca)+2Ar(Cl)=40+235,5=111, 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=21+16=18

2. Знаходимо масову частку CaCl2 в кристалогідраті за формулою:

w(CaCl2)=М(CaCl2)/М(CaCl26H2O)=111/219=0,507

3. З формули w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(CaCl26H2O) отримуємо формулу для обчислення маси CaCl2: 

m(CaCl2)=m(CaCl26H2O)w(CaCl2)=100 г0,507=50,7 г

4. Знаходимо масу води за формулою: m=V•ρ, де густина води ρ=1 г/мл.

m(Н2О) = V(Н2О)•ρ(Н2О)=200 мл • 1 г/мл=200 г. Бачимо, що для води об'єм  відповідає масі, тому ця дія не  є обов'язковою.

5. Знаходимо масу розчину.

m(розчину)=m(Н2О)+m(CaCl26H2O)=200 г + 100 г =300 г

6. Знаходимо масову частку речовини (солі) за формулою w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(розчину)=50,7 г / 300 г = 0,169, або,

помноживши це значення на 100%, одержимо 16,9%

Відповідь: масова частка солі в розчині 16,9% або 0,169.

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...