Тема 5. Реакції обміну в розчинах електролітів
Завдання 1. Написати молекулярне, йонно-молекулярне і скорочене йонне рівняння реакції між натрій карбонатом і сульфатною кислотою.
Розв’язок
Запишемо молекулярне рівняння:
H2O
N
a2CO3+
H2SO4
= Na2SO4+H2CO3
CO2
Na2CO3, H2SO4 і Na2SO4 - сильні електроліти, а H2CO3 - слабкий, електроліт, що розкладається на воду і вуглекислий газ.
Всі сильні електроліти запишемо в йонному виді, продукти розкладу слабкого електроліту – в молекулярній формі^
H2O
2
Na+
+CO32-
+ 2H+
+ SO42-
=
2Na+
+ H2CO3
CO2↑
Виключимо подібні йони, що не беруть участі в реакції, і одержимо скорочене йонне рівняння:
Н2О
2Н+
+ СО32-
= Н2СО3
СО2↑
Реагують сильні електроліти, а в результаті реакції утворюється слабкий електроліт.
Отже, ця реакція йде до кінця.
Тема 6. Дисоціація води. Водневий показник
Завдання 1. Визначити концентрацію йонів Гідрогену в розчині, рН якого дорівнює 6,3.
Розв’язок
З умови завдання маємо: рН = -Ig[H+] = 6,3 або lg[H+] = -6,3; [H+] = 10-6,3; [H+] = 5. 10-7 моль/л.
Завдання 2. Концентрація йонів Н+ в грунтовому розчині сильно кислих підзолистих грунтів дорівнює 10-3 - 10-4 моль/л.
Визначити концентрацію йонів ОН-, рН і рОН розчину.
Розв’язок
З формули йонного
добутку води
визначаємо концентрацію гідроксид-йонів:
;
моль/л
моль/л
За концентрацією йонів Н+ визначаємо рН:
pH= -Ig [H+]:
pH1 = -Ig10-3 = 3; pH2 = -Ig10-4 = 4.
За концентрацією йонів ОН- визначаємо pOH:
pOH = -Ig[OH];pOH1 = -Ig10-11 = 11; pOH2 = -Ig10-10 = 10.
Тема 7. Гідроліз солей
Завдання 1. Кислі болотні грунти мають високий вміст алюміній хлориду, який знижує рН і погіршує структуру грунтів. Чим це пояснюється?
Розв’язок
Алюміній хлорид АІСІ3 – це сіль, утворена слабкою основою і сильною кислотою, тому вона гідролізується. Гідроліз відбувається за катіоном, і в розчині накопичуються йони Гідрогену, які спричиняють зниження водневого показника рН:
АІСІ3 = АІ+3 +3СІ-
АІ3+ + НОН L АІОН2+ +Н+ , рН< 7, в молекулярній формі.
АІСІ3 + НОН L АІОНСІ2 + НСІ.
Завдання 2. В грунтовому розчині солончаків міститься натрій карбонат Na2CO3(сода). Чому ці грунти мають лужну реакцію?
Розв’язок
Сода Na2CO3 – це сіль, утворена сильною основою і слабкою кислотою, тому вона гідролізується. Гідроліз відбувається за аніоном, і в розчині накопичуються йони ОН-, які спричиняють лужну реакцію.
Na2CO3 = 2Na+ + CO32-
СО32- + НОН L НСО3- + ОН- або в молекулярній формі
Na2CO3 + H2O L NaHCO3 + NaOH; рН > 7 (лужне cередовище).
Тема 8. Окисно-відновні реакції
Завдання 1. Лужність ґрунтового розчину може виникнути внаслідок життєдіяльності сульфатредукуючих бактерій, які відновлюють натрій сульфат в анаеробних умовах за схемою:
Na2SO4 + C → CO2 + Na2S;
Na2S + CO2 + H2O → Na2CO3 + H2S.
До яких типів належать ці реакції?
Для окисно-відновної реакції скласти електронні рівняння, розставити коефіцієнти і визначити молярні маси еквівалентів окисника та відновника.