Загрузка...

Інші завдання дивись тут...

Вправа 1. Поясніть процеси, що відбуваються під час розчинення безводного кальцій хлориду й амоній нітрату.

Під час розчинення безводного кальцій хлориду розчин нагрівається. Це пояснюється тим, що на руйнування структури кристала витрачається менше енергії, ніж її виділяється під час утворення гідратованих катіонів Кальцію й аніонів Хлориду, тому виділяється тепло й розчин нагрівається.

Під час розчинення амоній нітрату розчин охолоджується приблизно до -80С. Це пояснюється тим, що на руйнування структури кристала витрачається більше енергії, ніж її виділяється під час утворення гідратованих йонів, тому поглинається тепло й розчин охолоджується. 

 

Вправа 2. Охарактеризуйте склад кристалогідратів і наведіть приклади. Кристалогідрати складаються з безводної солі та кристалізаційної води.

Приклади кристалогідратів: мідний купорос CuSO4•5H2O, залізний купорос FeSO47H2O, гіпс СаSO4•2H2O, кристалічна сода Na2CO3•10H2O, глауберова сіль Na2SO4•10H2O, гірка сіль MgSO4•7H2O тощо.

 

Вправа 3. Поясніть застосування найпоширеніших кристалогідратів.

Мідний купорос — купрум (ІІ) сульфат пентагідрат: бордоською рідиною (1%–3% розчин мідного купоросу й зависі кальцій гідроксиду) протруюють зерно та обризкують плодові дерева й кущі від шкідників, а 0,2% розчином обробляють насіння помідорів перед сівбою. У будівництві обробляють ушкоджені цвіллю стіни, стелі, профілактично покривають поверхні перед побілкою.

Залізний купорос — ферум (ІІ) сульфат гептагідрат: застосовують для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин у сільському господарстві, у виробництві фарб.

Гіпс — кальцій сульфат дигідрат: як в'яжучий матеріал застосовують у виробництві цементу та добрив, роблять гіпсові пов'язки для фіксації кісток під час переломів у медицині, роблять гіпсові скульптури, макети тощо.

Кристалічна сода — натрій карбонат декагідрат застосовують у виробництві мийних засобів.

Глауберова сіль:  природний мінерал цієї солі мірабіліт застосовують у медицині як проносний засіб.

Гірка сіль — магній сульфат гептагідрат: застосовують у фармації та медицині, хімічній, текстильній і паперовій промисловості, у виробництві цукру.

 

Вправа 4. Обчисліть масову частку натрій сульфату в глауберовій солі Na2SO410H2O.

Відомо: v(Na2SO4•10H2O)=1 моль. Знайти: w((Na2SO4)-?

Розв'язування:

1. Обчислюємо молярну масу й, відповідно, масу 1 моль кристалогідрату та безводної солі.

М(Na2SO4•10H2O)=М(Na2SO4)+10М(H2O)=142+1018=322 г/моль, де

Mr(Na2SO4)=2•Ar(Na)+Ar(S)+4•Ar(О)=2•23+32+4•16=142, 

Mr2О)=2•Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18.

Маса 1 моль m(Na2SO4•10H2O)=322 г,

маса 1 моль m(Na2SO4)=142 г.

2. Обчислюємо масову частку солі Na2SO4 в кристалогідраті:

w(Na2SO4)=m(Na2SO4)/m(Na2SO4•10H2O)=142 г:322 г=0,441, або,

помноживши це значення на 100%, одержимо 44,1%.

Відповідь: 44,1%. 

 

Вправа 5. Обчисліть масу мідного купоросу, яку треба взяти для приготування розчину масою 180 г з масовою часткою купрум (ІІ) сульфату 0,1.

Відомо: m(розчину)=180 г, w(CuSO4)=0,1. Знайти: m(CuSO45H2O)-?

Розв'язування:

І спосіб

1. Обчислюємо масу солі CuSO4 у розчині масою 180 г.

m(CuSO4)=m(розчину)w(CuSO4)=180 г • 0,1 = 18 г.

2. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) й, відповідно, масу 1 моль кристалогідрату.

M(CuSO45H2O)=M(CuSO4)+5M(H2O)=160+518=250, де

Mr(CuSO4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4Ar(O)=64+32+416=160,

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

Маса 1 моль m(CuSO45H2O)=250 г.

3. Обчислюємо масу кристалогідрата, необхідного для приготування заданого розчину.

160 г CuSO4 міститься у 250 г CuSO45H2O,

18 г CuSO- у х г CuSO45H2O - 

18 г / 160 г = х г / 250 г

х г • 160 г = 18 г • 250 г

х = 18 г • 250 г : 160 г

х = 28,125 г

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі CuSO4 у розчині масою 180 г.

m(CuSO4)=m(розчину)w(CuSO4)=180 г • 0,1=18 г.

2. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) й, відповідно, масу 1 моль кристалогідрату.

M(CuSO45H2O)=M(CuSO4)+5M(H2O)=160+518=250, де

Mr(CuSO4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4Ar(O)=64+32+416=160,

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

Маса 1 моль m(CuSO45H2O)=250 г.

3. Обчислюємо масову частку солі в кристалогідраті масою 1 моль.

w(CuSO4)=m(CuSO4)/m(CuSO45H2O)=160 г : 250 г=0,64

4. З формули обчислення масової частки солі в кристалогідраті знаходимо масу кристалогідрату.

m(CuSO45H2O)=m(CuSO4):w(CuSO4)=18 г:0,64=28,125 г

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі CuSO4 у розчині масою 180 г.

m(CuSO4)=m(розчину)w(CuSO4)=180 г • 0,1 = 18 г.

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

M(CuSO45H2O)=M(CuSO4)+5M(H2O)=160+518=250, де

Mr(CuSO4)=Ar(Cu)+Ar(S)+4Ar(O)=64+32+416=160,

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

3. Обчислюємо кількість речовини солі CuSO4 масою 18 г за формулою v=m/M.

v(CuSO4)=m(CuSO4)/M(CuSO4)=18 г : 160 г/моль=0,1125 моль.

4. Знаходимо у якій кількості речовини кристалогідрату міститься 0,1125 моль безводної солі. У 1 моль кристалогідрата  CuSO45H2міститься 1 моль безводної солі CuSO4, тому

v(CuSO45H2O)=v(CuSO4)=0,1125 моль. 

5. Обчислюємо масу кристалогідрату кількістю речовини 0,1125 моль за формулою m=vM.

m(CuSO45H2O)=v(CuSO45H2O)M(CuSO45H2O)=

=0,1125 г250 г/моль=28,125 г.

Відповідь: 28,125 г.

 

Вправа 6. Обчисліть масу ферум (ІІІ) нітрату наногідрату та води, що потрібні для приготування розчину масою 300 г з масовою часткою ферум (ІІІ) нітрату 9%.

Відомо: m(розчину)=300 г, w(Fe(NO3)3)=9% або 0,09.

Знайти: m(Fe(NO3)39H2O)-?

Розв'язування:

І спосіб

1. Обчислюємо масу солі Fe(NO3)3 у розчині масою 300 г.

m(Fe(NO3)3)=m(розчину)w(Fe(NO3)3)=300 г • 0,09=27 г.

2. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) й, відповідно, масу 1 моль кристалогідрату та безводної солі.

M(Fe(NO3)39H2O)=M(Fe(NO3)3)+9M(H2O)=242+918=404, де

Mr(Fe(NO3)3)=Ar(Fe)+3Ar(N)+9Ar(O)=56+314+916=242,

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

Маса 1 моль m(Fe(NO3)39H2O)=404 г.

Маса 1 моль m(Fe(NO3)3)=242 г.

3. Обчислюємо масу кристалогідрату, необхідного для приготування заданого розчину.

242 г CuSO4 міститься у 404 г Fe(NO3)39H2O, тоді 

27 г CuSO4 - х г Fe(NO3)39H2O.

27 г / 242 г = х г / 404 г

х г • 242 г = 27 г • 404 г

х = 27 г • 404 г / 242 г

х = 45,07 г

4. Обчислюємо масу води, необхідну, для приготування цього розчину.

m(H2O)=m(розчину)-m(Fe(NO3)39H2O)=300 г - 45,07 г=254,93 г.

ІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі Fe(NO3)3 у розчині масою 180 г.

m(Fe(NO3)3)=m(розчину)w(Fe(NO3)3)=300 г • 0,09=27 г.

2. Обчислюємо молярну масу (M=Mr г/моль) й, відповідно, масу 1 моль кристалогідрату та безводної солі.

M(Fe(NO3)39H2O)=M(Fe(NO3)3)+9M(H2O)=242+918=404, де

Mr(Fe(NO3)3)=Ar(Fe)+3Ar(N)+9Ar(O)=56+314+918=242,

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

Маса 1 моль m(NO3)39H2O)=404 г.

Маса 1 моль m(Fe(NO3)3)=242 г.

3. Обчислюємо масову частку солі в кристалогідраті масою 404 г.

w(Fe(NO3)3)=m(Fe(NO3)3)/m(NO3)39H2O)=242 г : 404 г=0,599

4. З формули обчислення масової частки солі в кристалогідраті знаходимо масу кристалогідрату.

m(Fe(NO3)39H2O)=m(Fe(NO3)3)/w(Fe(NO3)3)=27 г : 0,599=45,07 г.

5. Обчислюємо масу води, необхідну, для приготування цього розчину.

m(H2O)=m(розчину)-m(Fe(NO3)39H2O)=300 г - 45,07 г=254,93 г.

ІІІ спосіб

1. Обчислюємо масу солі Fe(NO3)3 у розчині масою 180 г.

m(Fe(NO3)3)=m(розчину)w(Fe(NO3)3)=300 г • 0,09=27 г.

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

M(Fe(NO3)39H2O)=M(Fe(NO3)3)+9M(H2O)=242+918=404, де

Mr(Fe(NO3)3)=Ar(Fe)+3Ar(N)+9Ar(O)=56+314+918=242,

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

3. Обчислюємо кількість речовини Fe(NO3)3 масою 27 г за формулою v=m/M.

v(Fe(NO3)3)=m(Fe(NO3)3)/M(Fe(NO3)3)=27 г : 242 г/моль=0,11157 моль.

4. Знаходимо у якій кількості речовини кристалогідрату міститься 0,11157 моль безводної солі.

У 1 моль кристалогідрату Fe(NO3)39H2O) міститься 1 моль безводної солі Fe(NO3)3, кількості речовини однакові, тому

v(Fe(NO3)39H2O)=v(Fe(NO3)3)=0,11157 моль. 

5. Обчислюємо масу кристалогідрату кількістю речовини 0,11157 моль за формулою m=vM.

m(Fe(NO3)39H2O)=v(Fe(NO3)39H2O)M(Fe(NO3)39H2O)=

=0,11157 г440 г/моль=45,07 г.

6. Обчислюємо масу води, необхідну, для приготування цього розчину.

m(H2O)=m(розчину)-m(Fe(NO3)39H2O)=300 г - 45,07 г = 254,93 г.

Відповідь: 254,93 г.

 

Вправа 7. У воді масою 150 г розчинили кальцій хлорид гексагідрат СаCl26H2O масою 65,7 г. Обчисліть масову частку кальцій хлориду в утвореному розчині.

Відомо: m(Н2О)=150 г, m(CaCl26H2O)=65,7 г.

Знайти: w(CaCl2)-?

Розв'язування:

І спосіб

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

M(CaCl26H2O)=M(CaCl2)+6M(H2O)=111+618=219, де

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

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

Маса 1 моль m(CaCl26H2O)=219 г.

2. Обчислюємо масу безводної солі CaCl2 в кристалогідраті масою в 65,7 г.

У 219 г CaCl26H2O міститься 111 г CaCl2,

у 65,7 г CaCl26H2O - х г CaCl2

65,7 г / 219 г = х г / 111 г

х г • 219 г = 65,7 г • 111 г

х = 65,7 г • 111 г / 219 г

х = m(CaCl2)=33,31 г

4. Обчислюємо масу розчину.

m(розчину)=m(Н2О)+m(CaCl26H2O)=150 г + 65,7 г = 215,7 г.

5. Обчислюємо масову частку CaCl2 в розчині.

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(розчину)=33,31 г : 215,7 г=0,1544, або,

помноживши це число на 100%, одержимо 15,44%

ІІ спосіб

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

M(CaCl26H2O)=M(CaCl2)+6M(H2O)=111+618=219, де

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

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

Маса 1 моль m(CaCl26H2O)=219 г.

2. Обчислюємо масову частку солі в кристалогідраті масою 1 моль.

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(CaCl26H2O)=111 г : 219 г=0,507

3. З формули обчислення масової частки солі в кристалогідраті знаходимо масу солі CaCl2.

m(CaCl2)=w(CaCl2):m(CaCl26H2O)=0,507 г65,7=33,31 г.

4. Обчислюємо масу розчину.

m(розчину)=m(H2O)+m(CaCl26H2O)=150 г + 65,7 г = 215,7 г.

5. Обчислюємо масову частку CaCl2 в розчині.

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(розчину)=33,31 г : 215,7 г=0,1544, або 15,44%

ІІІ спосіб

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

M(CaCl26H2O)=M(CaCl2)+6M(H2O)6=111+618=219, де

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

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

Маса 1 моль m(CaCl26H2O)=219 г.

2. Обчислюємо кількість речовини CaCl26H2O масою 65,7 г за формулою v=m/M.

v(CaCl26H2O)=m(CaCl26H2O)/M(CaCl26H2O)=65,7 г : 219 г/моль=0,3 моль.

3. Знаходимо кількість речовини безводної солі, що міститься у 0,3 моль кристалогідрату.

У 1 моль кристалогідрату CaCl26H2O містить 1 моль безводної солі CaCl2, кількості речовини однакові, тому

v(CaCl2)=v(CaCl26H2O)=0,3 моль. 

4. Обчислюємо масу солі CaCl2 кількістю речовини 0,3 моль за формулою m=vM.

m(CaCl2)=v(CaCl2)M(CaCl2)=0,3 г111 г/моль=33,3 г.

5. Обчислюємо масу розчину.

m(розчину)=m(Н2О)+m(CaCl26H2O)=150 г + 65,7 г=215,7 г.

6. Обчислюємо масову частку CaCl2 в розчині.

w(CaCl2)=m(CaCl2)/m(розчину)=33,31 г : 215,7 г=0,1544, або 15,44%

Відповідь: 15,44 %.

 

Вправа 8. Перемалюйте кросворд у зошит. Розгадайте його. Заповніть горизонтальні рядки. У вертикальному виділеному стовпці отримаєте загальну назву кристалогідратів, утворених сульфатами. КУПОРОС.

1. Речовини, що надають кислого смаку овочам і фруктам. КИСЛОТИ

2. Солі сульфатної кислоти. СУЛЬФАТИ

3. Хімічний елемент із протонним числом +29. КУПРУМ

4. Властивість речовин розчинятися у воді або будь-якому розчиннику. РОЗЧИННІСТЬ

5. Речовини, до складу яких входить певна кількість молекул води. КРИСТАЛОГІДРАТИ

6. Назва дощів, у яких розчинені розчинні оксиди Сульфуру та Нітрогену. КИСЛОТНІ

7. Кристалогідрат, який використовують у медицині. ГІПС

Інші завдання дивись тут...

Загрузка...