САМОСТІЙНА РОБОТА
Завдання 1
Використовуючи таблицю «Склад і назви кислот», продиктуйте один одному:
а) формули кислот і самостійно впишіть назви;
б) назви й навпроти впишіть формули.
№ | Назви кислот | Формули | № | Формули | Назви кислот |
1. | хлоридна | HCl | 1. | H2SO3 | сульфітна |
2. | сульфатна | H2SO4 | 2. | HI | йодидна |
3. | нітратна | HNO3 | 3. | H2S | сульфідна |
4. | силікатна | H2SiО3 | 4. | H2CO3 | карбонатна |
5. | ортофосфатна | H3PO4 | 5. | HPO3 | метафосфатна |
Завдання 2
Наведіть приклади кислот:
а) одноосновних оксигеновмісних; HNO3, HPO3
б) одноосновних безоксигенових; HCl, HI, HBr
в) двоосновних оксигеновмісних; H2SO3, H2SO4, H2CO3, H2SiO3
г) двоосновних безоксигенових. H2S
Завдання 3
Випишіть формули кислот з переліку формул речовин та вкажіть валентність кислотного залишку: NaNО3, HCl, СаСl2, H2SO4, HNO3, MgSiO3, HI, ZnBr2, H2SiO3, H3PO4.
HCl, валентність кислотного залишку І.
H2SO4, валентність кислотного залишку ІІ.
HNO3, валентність кислотного залишку І.
HI, валентність кислотного залишку І.
H2SiO3, валентність кислотного залишку ІІ.
H3PO4, валентність кислотного залишку ІІІ.
Валентність кислотного залишку визначається числом атомів Гідрогену у молекулі кислоти.
Завдання 4. Обчисліть масові частки Оксигену в кислотах:
а) силікатній.
І варіант
Відомо: H2SiO3
Знайти: ω(O)-?
Розв'язання
Mr(H2SiO3)=2•Ar(H)+Ar(Si)+3•Ar(O)=2•1+28+3•16=78
ω(O)=3•Ar(O)/Mr(H2SiO3)=3•16:78=0,615, або,
помноживши це число на 100%, одержимо 61,5%
Відповідь: 0,615, або 61,5%
б) ортофосфатній.
II варіант
Відомо: H3PO4
Знайти: ω(O)-?
Розв'язання
Mr(H3PO4)=3•Ar(H)+Ar(P)+4•Ar(O)=3•1+31+4•16=98
ω(O)=4•Ar(O)/Mr(H3PO4)=4•16/98=64/98=0,653, або 65,3%
Відповідь. 0,653, або 65,3%
Завдання 5
До розчину сульфатної кислоти масою 200 г з масовою часткою речовини 10% долили воду об'ємом 100 мл. Обчисліть масову частку кислоти у новому розчині.
Відомо: m1(роз-ну)=200 г, ω1=10%, V(H2O)=100 мл
Знайти: ω2-?
І спосіб
1. Знаходимо масу речовини (H2SO4) за формулою: m1(р-ни)=m1(роз-ну)•ω1:100%
m1(H2SO4)=200 г • 10%:100%=20 г
2. Знаходимо масу води за формулою: m=V•ρ, де густина води ρ=1 г/мл.
m(H2O)=100 мл • 1 г/мл=100 г. Для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
3. Знаходимо масу нового розчину:
m2(роз-ну)=m1(роз-ну)+m(H2O)=200 г+100 г=300 г
4. Знаходимо масову частку речовини в новому розчині за формулою:
ω2=(m1(р-ни)/m2(роз-ну))•100%
ω2=20 г: 300 г•100%=0,067•100%=6,7%
ІІ спосіб
1. Знаходимо масу речовини в розчині:
у 100 г розчину міститься 10 г H2SO4, тоді
у 200 г розчину — х г H2SO4.
х=m(H2SO4)=10 г • 200 г : 100 г=20 г
2. Знаходимо масу води за формулою: m=V•ρ, де густина води ρ=1 г/мл.
m(H2O)=100 мл • 1 г/мл=100 г. Для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
3. Знаходимо масу нового розчину:
m2(роз-ну)=m1(роз-ну)+m(H2O)= 200 г+100 г=300 г
4. Визначаємо масу речовини, що міститься у 100 г розчину, тобто, масову частку. Для цього складаємо пропорцію і розв'язуємо її:
у 300 г розчину міститься 20 г H2SO4, тоді
у 100 г розчину — х г H2SO4.
х=20 г • 100 г : 300 г=6,7 г, тому ω2 = 6,7%
Відповідь: 6,7%, або 0,067.
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
І рівень
Вправа 1
Вставте пропущені слова, щоб вираз став завершеним:
1.1. Кислоти — складні речовини, до складу яких входять один або декілька атомів Гідрогену, здатних заміщатися на атоми металів і кислотні залишки.
1.2. Кислоти класифікують за вмістом: а) Оксигену; б) за кількістю атомів Гідрогену
1.3.За вмістом Гідрогену їх поділяють на: а) одноосновні; б) двоосновні; в) триосновні.
1.4.За вмістом Оксигену їх поділяють на: а) безоксигенові; б) оксигеновмісні.
1.5. Валентність кислотного залишку визначають за числом атомів Гідрогену у молекулі кислоти.
Вправа 2
Обчисліть масову частку Нітрогену у складі нітратної кислоти.
Відомо: HNO3
Знайти: ω(N)-?
Розв'язання
Mr(HNO3)=Ar(H)+Ar(N)+3•Ar(O)=1+14+3•16=63
ω(N)=Ar(N)/Mr(HNO3)=14/63=0,22, або 22%
Відповідь: 0,22, або 22%.
II рівень
Вправа 3
Запишіть формули кислот за їх назвами: бромідна, сульфідна, нітратна, хлоридна, силікатна, ортофосфатна, сульфітна, флуоридна. HBr, H2S, HNO3, HCl, H2SiO3, H3PO4, H2SO3, HF.
Вправа 4
Обчисліть масові частки Гідрогену та Фосфору в ортофосфатній кислоті.
Відомо: Н3РО4
Знайти: ω(H)-?, ω(Р)-?
Розв'язання
Mr(H3PO4)=3•Ar(H)+Ar(P)+4•Ar(O)=3•1+31+4•16=3+31+64=98
ω(H)=3•Ar(H)/Mr(H3PO4)=3•1:98=0,03, або,
помноживши це значення на 100%, одержимо 3%
ω(P)=Ar(P)/Mr(H3PO4)=31:98=0,32, або 32%
Відповідь. 0,03, або 3%; 0,32, або 32%.
III рівень
Вправа 5
Класифікуйте кислоти, назви яких подані у завданні 3, за двома ознаками. Впишіть їхні формули:
а) HCl, HBr, HF безоксигенові, одноосновні. |
б) H2S безоксигенові, двоосновні. |
в) HNO3 оксигеновмісні, одноосновні. |
г) H2SiO3, H2SO3 оксигеновмісні, двоосновні. |
ґ)H3PO4 оксигеновмісні, триосновні. |
Вправа 6
Обчисліть масу і кількість структурних частинок (молекул) сульфітної кислоти кількістю речовини 0,35 моль.
Відомо: n(Н2SO3)=0,35 моль.
Знайти: m(Н2SO3)-?, N(Н2SO3)-?
Розв’язання
І спосіб
Мr(Н2SO3)=2•Ar(Н)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•1+32+3•16=82; М(H2SO4)=82 г/моль
m(Н2SO3)=n(Н2SO3)•M(Н2SO3)=0,35 моль • 82 г/моль=28,7 г
N(Н2SO3)=N(Н2SO3)•NA=0,35 моль • 6,02•1023моль-1=2,107•1023
ІІ спосіб
Мr(Н2SO3)=2•Ar(Н)+Ar(S)+3•Ar(O)=2•1+32+3•16=82; М(Н2SO3)=82 г/моль
1 моль сульфітної кислоти має масу 82 г, тоді
0,35 моль сульфітної кислоти — х г.
х=m(Н2SO3)=82 г • 0,35 моль : 1 моль=28,7 г
В 1 моль сульфітної кислоти міститься 6,02•1023 молекул, тоді
в 0,35 моль сульфітної кислоти — х молекул.
х=6,02•1023 молекул • 0,35 моль : 1 моль=2,107•1023
Відповідь: 28,7 г; модекул 2,107 • 1023
IV рівень
Вправа 7
Обчисліть і вкажіть формулу сполуки, до складу якої входять, відповідно, масові частки: Гідроген - 2,44%, Сульфур - 39,02% та Оксиген.
А. Н2SO4. | Б. Н2SO3. | В. Н2S. | Г. Н2СO3. |
Відомо: ω(Н)=2,44%, або 0,0244, ω(S)=39,02%, або 0,3902
Знайти: формулу сполуки HxSyOz-?
Розв’язання
І спосіб
Обчислюємо масову частку Оксигену.
ω(О)=1-ω(Н)-ω(S)=1-0,024-0,3902=0,5854
Позначимо число атомів Гідрогену через х, Сульфуру — у, Оксигену — z.
Число атомів у речовині прямопропорційне масовій частці елемента і обернено пропорційне його відносній атомній масі, тобто x:y:z=ω(H)/Ar(H) : ω(S)/Ar(S) : ω(O)/Ar(O)=
=0,0244/1 : 0,3902/32 : 0,5854/16=0,0244:0,01219:0,03658 Знайдені числа виражають кількісне відношення між атомами елементів. Але відношення між атомами може бути виражене тільки цілими числами. Тому обираємо найменше із знайдених чисел (0,1219) приймаємо його за одиницю і ділимо на нього решту чисел, отримаємо
x:у:z=0,0244/0,01219 : 0,01219/0,01219 : 0,03658/0,01219=2:1:3
Отже, формула сполуки H2SO3
ІІ спосіб
Обчислюємо масову частку Оксигену.
ω(О)=100%-ω(Н)-ω(S)=100% - 2,44%-39,02%=58,54%
Знаходимо формулу сполуки.
Співвідношення кількості атомів у формулі речовини (тобто співвідношення індексів) дорівнює співвідношенню кількості речовини атомів елементів, що утворюють речовину. Для сполуки HxSyOz маємо х:у:z=v(Н):v(S):v(О).
Кількість речовини обчислюється, виходячи з припущення, що загальна маса сполуки дорівнює 100 г. Те, що масова частка речовини Гідрогену в сполуці становить 2,44%, означає, що у сполуці масою 100 г міститься 2,44 г Гідрогену. Аналогічно, міститься 39,02 г Сульфуру і 58,54 г Оксигену.
n(Н)=m(Н)/M(Н)=2,44 г : 1 г/моль=2,44 моль
n(S)=m(S)/M(S)=39,02 г : 32 г/моль=1,219 моль
n(O)=m(O)/M(O)=58,54 г : 16 г/моль=3,658 моль
Отримані значення підставляємо в початкове співвідношення і приводимо до цілих чисел (обираємо найменше із знайдених чисел (1,219) приймаємо його за одиницю і ділимо на нього решту чисел):
х:у:z=2,44:1,219:3,658=2,44/1,219:1,219/1,219:3,658/1,219=2:1:3
Отже, формула сполуки H2SO3
Вправа 8
Обчисліть та вкажіть, відповідно, об'єм (н.у.) і кількість речовини невідомого газу масою 16 г, відносна густина якого за гелієм — 20:
A.0,35 моль, 7,84 л B.0,3 моль, 6,72 л |
Б. 0,25 моль, 5,6 л Г. 0,2 моль, 4,48 л |
Дано: m(газу)=16 г, DHe(газу)=20
Знайти: n(газу)-?, V(газу)-?
Розв’язання
Mr(He)=4
DНе(газу)=Mr(газу)/Mr(He), тому Mr(газу)/Mr(He)=20, звідси
Mr(газу)=20•Mr(He)=20•4=80, тому M(газу)=80 г/моль
n(газу)=m(газу):M(газу)=16 г : 80 г/моль=0,2 моль
V(газу)=n(газу)•Vm=0,2 моль • 22,4 л/моль=4,48 л
Відповідь: v(газу)=0,2 моль, V(газу)=4,48 л.