...

Домашнє завдання. Вода. Будова молекули. Значення розчинів у діяльності людини.

Завдання 1. Знайдіть інформацію про поширення води в природі, її агрегатний стан, фізичні властивості, колообіг у пророді, роль питної води та мінеральних вод для життя і здоров'я людини, значення води і розчинів для живих організмів. Використайте знання з інших природничих дисциплін: географії, фізики, біології.

Вода перебуває у трьох агрегатних станах: рідкому (за звичайних умов), твердому (лід), газоподібному (пара).

Фізичні властивості води: за звичайних умов - безбарвна рідина без запаху, розчиняє багато речовин, наприклад кухонну сіль, цукор. Не проводить електричний струм і теплоту, замерзає при температурі 00С і кипить при 1000С. В твердому стані (лід) має кристалічну будову.

Завдання 2. Розв'яжіть завдання посильного вам рівня.

І-ІІ рівні

1. Який  об'єм водню (н.у) виділяється від взаємодії натрію масою 9,2 г з водою?

Дано: m(Na)=9,2 г. Знайти: V(H2)-? 

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

     9,2 г                               x л     

     2Na    +  2H2O = 2NaOH + H2

     46 г                                22,4 л   

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na  з виділенням 1 моль водню H(1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) натрію й, відповідно, масу 2 моль.

Mr(Na)=Ar(Na)=23M(Na)=23 г/моль.

Маса 1 моль=23 г, а маса 2 моль=46 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорцію і розв'язуємо її.

9,2 г / 46 г= х л / 22,4 л, звідси х=9,2г• 22,4 л / 46 г=4,48 л.

Відповідь:  V(H2)=4,48 л.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: 2Na+2H2O=2NaOH+H2

Обчислюємо кількість речовини натрію Na масою 5,6 г.за формулою y=m/M, де М г/моль=Mr. 

Mr(Na)=Ar(Na)=23M(Na)=23 г/моль.

y(Na)=9,2 г: 23 г/моль=0,4 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 2 моль натрію Na  з виділенням 1 моль водню H, кількість речовини водню є у два рази меншою, тому  y(H2)=0,2 моль. 

Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у..

V(H2)=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л.

Відповідь:  V(H2)=4,48 л.

ІІІ рівень

2. Від взаємодії кальцію з водою виділився водень об'ємом 1,12 л (н.у.). Обчисліть, які маси вихідних речовин вступили в реакцію?

Дано: V(H2)=1,12 л. Знайти: m(Cа)-? m(H2O)-?

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

     x г         у г                           1,12 л                 

     Cа  +  2H2O     =     Cа(ОН)2   + H2  

    40 г        36 г                          22,4 л  

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Cа  і 2 моль води H2O з виділенням 1 моль водню H2 (1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.).

Обчислюємо молярну масу (г/моль = Mr) речовин  й, відповідно, масу 1 моль кальцію  Cа і масу 2 моль води H2O.

Mr()=Ar()=40M()=40 г/моль. Маса 1 моль=40 г.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

Маса 1 моль=18 г, а маса 2 моль=36 г.

Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.

Складаємо пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення маси кальцію .

х г / 40 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси х=1,12 л• 40 г / 22,4 л=2 г.

Пропорція для обчислення маси води H2O.

 у г / 36 г= 1,12 л / 22,4 л, звідси у=1,12 л• 36 г / 22,4 л=1,8 г.

Відповідь:  m(Cа)=2 г; m(Н2О)=1,8 г.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: Cа+2H2O=Cа(ОН)2+H2 

Обчислюємо кількість речовини водню H2 об'ємом 1,12 л за формулою y=V/Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у

y(H2)=1,12 л: 22,4 л/моль=0,05 моль

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль кальцію Cа  і 2 моль води H2O з виділенням 1 моль водню H2кількість речовини водню і кальцію однакова, тому  y()=0,05 моль, а кількість речовини води є у два рази більшою, тому y(H2O)=0,1 моль.

Обчислюємо молярні маси кальцію Са і води H2O.

Mr()=Ar()=40M()=40 г/моль. 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо масу m=y•M.

Обчислюємо масу кальцію Cа кількістю речовини 0,05 моль.

m()=0,05 моль•40 г/моль=2 г.

Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,1 моль.

 m(H2O)=0,1 моль•18 г/моль=1,8 г.

 Відповідь:  m(Cа)=2 г; m(Н2О)=1,8 г.

IV рівень

3. Від взаємодії барію з водою утворився барій гідроксид кількістю речовини 0,2 моль. Обчисліть кількості речовин і маси барію та води, що вступили в реакцію. Який об'єм газу утворився? (н.у.)

Дано: y(Ba(OH)2)=0,2 моль. Знайти  y(Ba)-? y(H2O)-? m(Ba)-?  m(H2O)-? V(H2)-? 

Розв'язання.

І спосіб.

Записуємо рівняння реакції:

 x моль        y моль         0,2 моль    z л               

   Ba     +   2H2O   =    Ba(OH)2   + H2

   1 моль      2 моль          1 моль      22,4 л

Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2  і виділенням 1 моль водню H(1 моль газу займає об'єм 22,4 л за н.у.), зазначені кількості речовин підписуємо під формулами речовин у рівнянні реакції. 

Складаємо пропорції і розв'язуємо їх.

Пропорція для обчислення кількості речовини барію Ва.

 х моль/1моль=0,2 моль/1 моль, звідси х=0,2моль•1моль/1моль=0,2 моль.

Пропорція для обчислення кількості речовини води H2O.

 у моль/2моль=0,2 моль/1 моль, звідси у=0,2моль•2моль/1моль=0,4 моль.

Пропорція для обчислення об'єму водню H2.

0,2 моль/1моль=z л/22,4 л, звідси z=0,2моль•22,4 л/1моль=4,48 л.

З формули y=m/M знаходимо масу m=y•M, де М г/моль = Mr.

Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль. 

Mr(Ва)=Ar(Ва)=137M(Ва)= 137 г/моль.

m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.

Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль. 

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.

Відповідь:  m(Ва)=27,4 гm(Н2О)=7,2 гy(Ва)=0,2 мольy(Н2О)=0,4 мольV(H2)= 4,48 л.

ІІ спосіб.

Записуємо рівняння реакції: Ba+2H2O=Ba(OH)2+H2

Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль барію Ва і 2 моль води H2з утворенням 1 моль барій гідроксиду Ba(OH)2  і виділенням 1 моль водню H, кількості речовин барій гідроксиду, барію і водню однакова, тому y(Ba)=0,2 моль і y(H2)=0,2 моль, а кількість речовини води у 2 рази більша, тому y(H2O)=0,4 моль.

Обчислюємо молярні маси барію Ва і води H2O.

Mr(Ва)=Ar(Ва)=137M(Ва)= 137 г/моль.

Mr(H2O)=2Ar(H)+Ar(O)=2•1+16=18M(H2O)=18 г/моль.

З формули y=m/M, де М г/моль=Мr, знаходимо масу m=y•M.

Обчислюємо масу барію Ва кількістю речовини 0,2 моль. 

m(Ва)=0,2 моль • 137г/моль= 27,4 г.

Обчислюємо масу води H2O кількістю речовини 0,4 моль. 

m(H2O)=0,4 моль • 18г/моль= 7,2 г.

Обчислюємо об'єм водню кількістю речовини 0,2 моль за формулою V=Y•Vм, де Vм=22,4 л/моль за н.у.

V(H2)=0,2 моль•22,4 л/моль=4,48 л.

Відповідь:  m(Ва)=27,4 гm(Н2О)=7,2 гy(Ва)=0,2 мольy(Н2О)=0,4 мольV(H2)= 4,48 л.

Завдання 3. Деякі мінеральні води Прикарпаття належать до сульфатно-кальцієво-магнієвих. Здійсніть умовний експеримент для підтвердження наявності відповідних йонів у складі води.

 

...