Інші завдання дивись тут...

Вправа 47. Дайте означення солі, лугу і кислоти як електролітів. Солі — електроліти, які дисоціюють у водних розчинах або розплавах на катіони металічних елементів та аніони кислотних залишків. Луги — електроліти, які дисоціюють у водних розчинах або розплавах з утворенням аніонів одного типу — гідроксид-іонів OH. Кислоти — електроліти, які дисоціюють у водних розчинах з утворенням катіонів одного типу — йонів Гідрогену Н+.

 

Вправа 48. Чи можуть бути електролітами прості речовини? Ні не можуть. Відповідь обґрунтуйте. Електролітами є речовини, які розпадаються у розчині чи розплаві на йони. Серед них є сполуки йонної будови та молекулярної будови з дуже полярним ковалентним зв'язком. А прості речовини - це речовини атомної і молекулярної будови з неполярним ковалентним зв'язком. Вони не розчиняються у воді (полярному розчиннику) або слабо розчиняються, причому молекули, потрапляючи у воду, не зазнають ніяких змін, тобто не розпадаються на йони.

 

Вправа 49. Складіть формулу солі та запишіть рівняння її електролітичної дисоціації, якщо в розчині сполуки містяться йони:

а) K+ та CO32-

K2CO3 = 2K+ + CO32-

б) Fe3+ та NO3;

Fe(NO3)3 = Fe3+ + 3NO3-

в) Mg2+ та Cl.

MgCl2 = Mg2+ + 2Cl-

 

Вправа 50. Напишіть рівняння електролітичної дисоціації у водному розчині сполук із такими формулами: LiOH, HNO3, CuSO4, H2S, K3PO4.

LiOH = Li+ + OH-

HNO3 = H+ + NO3-

CuSO4 = Cu2+ + SO42-

Гідроген сульфід дисоціює ступінчасто:

H2S = H+ + HS- - перша стадія

HS- = H+ + S2- - друга стадія

Зверніть увагу: заряд йона в лівій частині рівняння другої стадії дорівнює сумі зарядів двох йонів у правій частині.

K3PO4 = 3K+ + PO43-

Яка сполука дисоціює ступінчасто? Двоосновна кислота H2S.

 

Вправа 51. Чому, на вашу думку, кальцій хлорид дисоціює в одну стадію і повністю (CaCl2 = Ca2++2Cl), а не ступінчасто — у дві стадії? Бо є речовиною йонної будови.

При розчинені йонної сполуки у воді кристали руйнуються і у розчині стають гідратованими всі йони, тому ця сіль (як і всі середні солі) дисоціює в одну стадію.

 

Вправа 52. Обчисліть кількість катіонів і кількість аніонів у розчині, що містить:

а) 2,4 г літій гідроксиду;

Відомо: m(LiOH)=2,4 г. Знайти: N(Li+), N(ОH-)-?

Розв’язування:
Кількість речовини у порції заданої маси обчислюємо за формулою n=m/M, де M=Mr г/моль.
Mr(LiOH)=Ar(Li)+
Ar(O)
+Ar(H)=7+16+1=24; M(LiOH)=24 г/моль.

n(LiOH)=m(LiOH)/M(LiOH)=2,4 г : 24 г/моль = 0,1 моль

Запишемо рівняння електролітичної дисоціації:

LiOH (1 моль)= Li(1 моль) + OH- (1 моль)

n(Li+)=n(ОН-)=n(LiOН)=0,1 моль.

З формули n=N/NА, де NА- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6,021023 моль-1, знаходимо число структурних частинок (йонів) N=n•NА.
N(Li+)=
N(ОН-)=n(Li+)NА=0,1 моль • 6,021023 моль-1=0,6021023= 6,021022

Відповідь: N(Li+)=N(OH-)= 6,021022.

б) 2,9 г калій сульфату.

Відомо: m(K2SO4)=2,9 г. Знайти: N(K+), N(SO42-)-?

Розв’язування:
Кількість речовини у порції заданої маси обчислюємо за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(K2SO4)=
2Ar(K)+Ar(S)+4Ar(O)=239+32+416=174; M(K2SO4)=174 г/моль.

n(K2SO4)=m(K2SO4)/M(K2SO4)=2,9 г : 174 г/моль = 0,017 моль

Запишемо рівняння електролітичної дисоціації:

K2SO4 (1 моль) <--> 2K(2 моль) + SO42- (1 моль)

n(K+)=2n(K2SO4)=20,017 моль = 0,034 моль

n(SO42-)=n(K2SO4)= 0,017 моль.

З формули n=N/NА, де NА- стала Авогадро і чисельно дорівнює 6,021023 моль-1, знаходимо число структурних частинок (йонів) N=n•NА.
N(K+)=n(K+)
NА=0,034 моль • 6,021023 моль-1=
0,21023=2,01022

N(SO42-)=n(SO42-)NА=0,017 моль • 6,021023 моль-1=0,11023=1,01022

Відповідь: N(K+)=2,01022, N(SO42-)=1,01022.

 

Вправа 53. Яка масова частка гідроксид-іонів у розчині, який виготовили із 4 г натрій гідроксиду і 36 г води? (Усно.)

Відомо: m(NaOH)=4 г, m(H2O)=36 г. Знайти: w(OH-)-?

Розв'язування:

Кількість речовини у порції заданої маси обчислюємо за формулою n=m/M, де M=Mrг/моль.
Mr(NaOH)=
Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40; M(NaOH)=40 г/моль.

n(NaOH)=m(NaOH)/M(NaOH)=4 г : 40 г/моль = 0,1 моль

Запишемо рівняння електролітичної дисоціації:

NaOH (1 моль) <--> Na(1 моль) + OH- (1 моль)

n(OH-)=n(NaOН)= 0,1 моль.

З формули n=m/M, де M=Mr г/моль, знаходимо масу m=nM.

Mr(OH-)=Ar(O)+Ar(H)=16+1=17, тому М(ОН-)=17 г/моль.

m(OH-)=n(OH-)M(OH-)=0,117 г/моль = 1,7 г.

Знаходимо масу розчину:

m(розчину)=m(NaOH)+m(H2O)=4 г + 36 г = 40 г

Масову частку гідрокид-іонів у розчині обчислюємо за формулою: 

w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(OH-)=m(OH-)/m(розчину)=1,7 г/40 г=0,0425 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 4,25%.

Відповідь: w(OH-)=0,0425 або 4,25%

 

Вправа 54. Газ хлороводень об’ємом 560 мл (н. у.) розчинили в 100 мл води. Припустивши, що сполука дисоціює повністю, обчисліть масові частки йонів у розчині.

Відомо: V(HCl)=560 мл=0,56 л, V(H2O)=m(H2O)=100 г. Знайти: w(H+)-?, w(Cl-)-?

Розв'язування:

Кількість речовини хлороводню у порції заданого об'єму обчислюємо за формулою:

n=V/VM, де VМ – постійна величина і за н.у. дорівнює 22,4 л/моль.

n(HCl)=V(HCl)/VM=0,56 л : 22,4 л/моль=0,025 моль

Запишемо рівняння дисоціації:

HCl (1 моль) <--> H+ (1 моль) + Cl- (1 моль)

n(H+)=n(Cl-)=n(HCl)=0,025 моль

З формули n=m/M, де M=Mr г/моль, знаходимо масу m=nM.

m(H+)=n(H+)M(H+)=0,025 моль1 г/моль = 0,025 г.

m(Cl-)=n(Cl-)M(Cl-)=0,025 моль35,5 г/моль = 0,8875 г. 

Масову частку йонів у розчині обчислюємо за формулою: 

w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(H+)=m(H+)/m(Н2О)=0,025 г/100 г=2,510-4 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 0,025%.

w(Сl-)=m(Cl-)/m(Н2О)=0,8875 г/100 г=8,910-3 або,

помноживши це число на 100%, одержимо 0,89%. 

Відповідь: w(H+)=2,510-4 або 0,025%, w(Сl-)=8,910-3 або 0,89%.

 

Вправа 55. У 800 г води розчинили 1 моль натрій сульфату і 2 моль натрій гідроксиду. Обчисліть масову частку кожного йона, що міститься в розчині. 

Відомо: m(H2O)=800 , n(Na2SO4)=1 моль, n(NaOH)=2 моль.

Знайти: w(Na+)-? w(SO42-)-?, w(OH-)-?

Розв'язування:

Запишемо рівняння дисоціації речовин:

Na2SO4 (1 моль) <--> 2Na+ (2 моль) + SO42- (1 моль)

NaOH (1 моль) <--> Na+ (1 моль) + OH- (1 моль)

З першого рівняння маємо:

n(Na+)=2n(Na2SO4)=21 моль=2 моль

n(SO42-)=n(Na2SO4)=1 моль

З другого рівняння маємо:

n(Na+)=1n(Na2SO4)=12 моль=2 моль

n(OH-)=1n(Na2SO4)=12 моль=2 моль

Сумарна кількість йонів Натрію n(Na+)=2 моль + 2 моль = 4 моль.

З формули n=m/M, де M=Mr г/моль, знаходимо масу m=nM.

Mr(Na+)=Ar(Na)=23, тому М(Na+)=23 г/моль.

m(Na+)=n(Na+)M(H+)=4 моль23 г/моль = 92 г.

Mr(OH-)=Ar(O)+Ar(H)=16+1=17, тому М(ОН-)=17 г/моль.

m(OH-)=n(OH-)M(OH-)=2 моль 17 г/моль = 34 г. 

Mr(SO42-)=Ar(S)+4Ar(O)=32+416=96, тому М(SO42-)=96 г/моль.

m(SO42-)=n(SO42-)M(SO42-)=1 моль96 г/моль = 96 г. 

Знаходимо масу розчину:

m(розчину)=m(Na+)+m(OH-)+m(SO42-)+m(H2O)=

=92 г + 34 г + 96 г + 800 г=1022 г.

Масову частку йонів у розчині обчислюємо за формулою: 

w(речовини)=m(речовини)/m(розчину)

w(Na+)=m(Na+)/m(розчину)=92 г/1022 г=0,09 або 9%.

w(OH-)=m(OH-)/m(розчину)=34 г/1022 г=0,033 або 3,3%. 

w(SO42-)=m(SO42-)/m(розчину)=96 г/1022 г=0,094 або 9,4%. 

Відповідь: w(Na+)=9%, w(OH-)=3,3%, w(SO42-)=9,4%

 

Вправа 56. В 1 л води деякого джерела міститься 60 мг йонів Сa2+ та 36 мг йонів Mg2+. Зіставте кількості цих йонів (спробуйте це зробити на підставі усних обчислень) і виберіть правильну відповідь:

а) йонів Ca2+ і Mg2+ — однакова кількість;

б) йонів Ca2+ більше, ніж йонів Mg2+;

в) йонів Mg2+ більше, ніж йонів Ca2+

Відомо: m(Ca2+)=60 мг = 0,06 г, m(Mg2+)=36 мг = 0,036 г.

Знайти: n(Ca2+)-? n(Mg2+)-?

Розв'язування:

Кількість речовини йонів обчислюємо за формулою n=m/M, де M=Mr г/моль.

Mr(Сa2+)=Ar(Сa)=40, тому М(Са+)=40 г/моль.

n(Сa2+)=m(Сa2+)/M(Ca2+)=0,06 г : 40 г/моль=0,0015 моль.

Mr(Mg2+)=Ar(Mg)=24, тому М(Mg2+)=24 г/моль.

n(Mg2+)=m(Mg2+)/M(Mg2+)=0,036 г : 24 г/моль=0,0015 моль.

Відповідь: однкова кількість йонів.

Інші завдання дивись тут...