Пригадуємо й застосовуємо
В якому агрегатному стані (н.у.) перебувають кисень, вуглекислий газ, азот?
Кисень, вуглекислий газ і азот перебувають в газоподібному агрегатному стані (н.у.)
З яких структурних частинок складаються ці речовини і який об’єм займає за нормальних умов 1 моль кожного з них?
Ці речовини складаються з молекул. За н.у. 1 моль кожного з цих газів займає об'єм 22,4 л.
ОПРАЦЮЙ ЗРОЗУМІЙ ВИКОРИСТАЙ
Завдання 1
Калій нітрат — KNO3, читаємо формулу "калій–ен–о–три"
Натрій хлорид — NaCl, читаємо формулу "натрій–хлор"
Кальцій гідроксид — Ca(OH)2, читаємо формулу "кальцій–о–аш–двічі"
ПЛІЧ–О–ПЛІЧ
1. Скористайтеся кривими розчинності у воді деяких твердих речовин за різних температур (мал.14.) і з’ясуйте:
1.1. Розчинність у воді кожної речовини за температури 40°С, запишіть їхні формули за зменшенням розчинності за цієї температури.
AgNO3, NaI, K2CO3, LiCl, KNO3, NaCl, Li2SO4, CuSO4
1.2. Назву і формулу речовини, що серед візуалізованих має найбільшу розчинність за температури 100 °С. Обчисліть масову частку цієї речовини у насиченому за розглянутої температури розчині.
Серед візуалізованих найбільшу розчинність за температури 100 °С має натрій йодид.
За кривою розчинності за температури 100°С у 100 г води розчиняється близько 300 г NaI.
Обчислюємо масову частку цієї речовини у насиченому за розглянутої температури розчині.
ω(NaI)=m(NaI):(m(NaI)+m(H2O))=300/(300+100)=0,75 або 75%
Відповідь: 75%.
1.3. Приклад солі, розчинність якої під впливом нагрівання суттєво зростає KNO3; помірно зростає LiCl; зменшується Li2SO4; спочатку збільшується, а потім — зменшується. NaCl
Завдання 2
Порівняйте розчинність аргентум (І) нітрату і натрій хлориду за температури 60°С. З урахуванням встановлених величин обчисліть масову частку аргентум (І) нітрату і натрій хлориду в насичених розчинах за температури 60°С.
За температури 60°С розчинність у 100 г води аргентум (І) нітрату на малюнку не візуалізується.
За температури 60°С у 100 г води розчиняється 39 г натрій хлориду.
Обчислюємо масову частку натрій хлориду у насиченому за розглянутої температури розчині.
ω(NaCl)=m(NaCI)/(m(NaCI)+m(води))=40:(40+100)=0,286 або 28,6%.
Відповідь: ω(NaCl)=28,6%.
Завдання 3
Барій нітрат якої маси випаде в осад з насиченого розчину під час його охолодження від температури 50°С до 10°С? Обчислення здійснюйте з розрахунку на 100 г розчинника.
За кривою розчинності (мал. 17) за температури 50°С барій нітрату Ba(NO3)2 розчиняється 12,5 г на 100 г води, а за температури 10°С — 2,5 г на 100 г води.
Обчислюємо різницю мас: 12,5 г – 2,5 г = 10 г
Відповідь: під час охолодження розчину в осад випаде 10 г барій нітрату.
НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ
РОЗЧИННІСТЬ ТВЕРДИХ РЕЧОВИН
Завдання 1
Досліди вплив різних чинників на розчинність твердих речовин.
Тобі знадобляться: цукор, магній карбонат, магній сульфат, вода, мірний посуд, терези, скляні палички для перемішування рідин, хімічні склянки для виготовлення розчинів.
Крок 1. Виготов суміш із магній карбонату масою 10 г і води об’ємом 100 мл. Впродовж 30 секунд перемішуй речовини скляною паличкою і спостерігай за вмістом склянки. Спостерігаємо помутніння розчину.
Крок 2. Виготов суміш із магній сульфату масою 20 г і води об’ємом 100 мл. Впродовж 30 секунд перемішуй речовини скляною паличкою і спостерігай, чи сіль розчинилася. Спостерігаємо розчинення солі.
Крок 3. Порівняй розчинність у воді обох речовин і дійди висновку, яка з них добре розчинна у воді, а яка нерозчинна у воді.
Добре розчинний у воді магній сульфат, а малорозчинний – магній карбонат.
Крок 4. До виготовленого розчину магній сульфату додай ще сіль масою 20 г. Вміст перемішай і спостерігай, чи вся сіль розчинилась.
Не вся сіль розчинилася. Розчинність магній сульфату дорівнює 35 г, а в дослідженні використовували 40 г.
Крок 5. Проведи розчинення сахарози (цукру) масою 20 г у воді об’ємом 100 мл і порівняй час, затрачений на її розчинення, з часом розчинення магній сульфату.
Завдання 2
Обчисли масову частку амоніаку в насиченому розчині. За звичайних умов у воді об’ємом 1 л розчиняється амоніак об’ємом близько 700 л, утворюючи насичений розчин.
Відомо: V(Н2О)=1 л, V(NH3)=700 л, ρ(NH3)=0,771 г/л
Знайти: ω(NH3)–?
Розв'язання
1. Обчислюємо масу амоніаку об'ємом 700 л.
m(NH3)=V(NH3)•ρ(NH3)=700 л • 0,771 г/л = 539,7 г
2. Обчислюємо масу води.
m(Н2О)=V(Н2О)•ρ(Н2О)=1 л • 1000 г/л = 1000 г. Бачимо, що для води об'єм відповідає масі, тому ця дія не є обов'язковою.
3. Обчислюємо масу розчину.
m(розчину)=m(NH3)+m(H2O)= 539,7 г + 1000 г = 1539,7 г
4. Обчислюємо масову частку амоніаку в насиченому розчині.
ω(NH3)=m(NH3)/m(розчину)=539,7 г : 1539,7 г = 0,351, або 35,1%
Відповідь: 35,1%.
Завдання 3
Поясни, чому підвищення тиску збільшує розчинність газів у воді, а підвищення температури — навпаки, зменшує її.
Підвищення тиску зменшує об'єм газів і змушує більше молекул переходити в розчин. Нагрівання прискорює рух молекул, унаслідок чого частина з них залишає розчин.
Як ця інформація стане в пригоді в повсякденному житті. У теплому місці пляшку з газованою водою треба відкривати повільно.
ТОБІ ДО СНАГИ
Вправа 1
Користуючись малюнком 17, розташуй назви солей у послідовності збільшення їхньої розчинності за температури +80 °С.
Калій сульфат, барій нітрат, літій сульфат, натрій хлорид, калій хлорид, барій хлорид, магній сульфат.
Вправа 2
Як потрібно змінити температуру і тиск, якщо виникла потреба в розчиненні більшого об’єму газу?
Зменшити температуру і збільшити тиск.
Вправа 3
Обчисли масову частку натрій хлориду в його насиченому за температури +20°С розчині.
За кривою розчинності за температури +20 °С у 100 г води розчиняється 35,9 г натрій хлориду.
ω(NaCl)=m(NaCl):(m(NaCl)+m(Н2О)) = 35,9 г : (35,9 г + 100 г) = 0,264, або 26,4%.
Відповідь: 26,4%.
Вправа 4
Обчисли кількість речовини магній сульфату, що знадобиться, щоб із насиченого за температури 0 °С розчину масою 70 г виготовити насичений розчин цієї самої речовини за температури 70 °С?
За кривою розчинності за температури 0°С у 100 г води розчиняється близько 19 г магній сульфату.
За кривою розчинності за температури 70°С у 100 г води розчиняється близько 69 г магній сульфату.
1. Обчислюємо масу насиченого розчину за температури 0 °С.
100 г + 19 г = 119 г
2. Складаємо пропорцію для обчислення маси магній сульфату у розчині масою 70 г за температури 0°С.
У 119 г розчину розчиняється 19 г магній сульфату.
У 70 г розчину — х г магній сульфату.
119 г / 70 г = 19 г / х г, звідси х = 19 г • 70 г : 119 г = 11,2 г
3. Обчислюємо масу насиченого розчину за температури 70°С.
100 г + 69 г = 169 г
4. Складаємо пропорцію для обчислення маси магній сульфату у розчині масою 70 г за температури 70°С.
У 169 г розчину розчиняється 69 г магній сульфату.
У 70 г розчину — х г магній сульфату.
169 г / 70 г = 69 г / х г, звідси х = 69 г • 70 : 169 = 28,6 г
5. Обчислюємо масу магній сульфату. яку треба додати до розчину за температури 70°С.
28,6 г – 11,2 г = 17,4 г
6. Обчислюємо кількість речовини магній сульфату масою 17,4 г.
Mr(MgSO4)=Ar(Mg)+Ar(S)+4Ar(O)=24+32+4•16=120, M(MgSO4)=120 г/моль
n(MgSO4)=m(MgSO4): M(MgSO4)=17,4 г : 120 г/моль = 0,145 моль
Відповідь: 0,145 моль.
Вправа 5
Повтори удома дослід з холодною водою, описаний у параграфі, і поясни його результати.
За підвищення температури розчинність газів зменшується і ми спостерігаємо появу бульбашок газу в посудині з водою.
Вправа 6
За наведеною у таблиці 2 інформацією побудуй графіки розчинності зазначених у ній речовин.
Розчинність деяких речовин (у грамах на 100 г води)
| Речовина | Речовина | |||
| +20 °С | +50 °С | +80 °С | +100 °С | |
| Калій хлорид | 32,2 | 42,4 | 51,6 | 57,8 |
| Натрій хлорид | 35,9 | 36,8 | 38,1 | 39,4 |
| Літій сульфат | 34,9 | 33,6 | 31,9 | 29,9 |
Вправа 7
Експериментальним шляхом встанови, як температура і тиск впливають на розчинність вуглекислого газу. Для цього на відкорковану пляшку сильногазованої води місткістю 0,5 л надягни і закріпи скотчем повітряну кульку. Спостерігай, як з часом вона наповнилася газом. Не знімаючи повітряної кульки, помісти пляшку на 1–2 години у холодильник. Як змінився об’єм кульки?
Об'єм кульки зменшиться, бо зі зниженням температури зростає розчинність газів, тому більше газу розчиниться у воді.