Вопрос 2. Задача. Вычисление массы продукта реакции, если для его получения взят раствор с определенной массовой долей исходного вещества.

Чтобы решить такую задачу, сначала необходимо найти массу исходного вещества, содержащегося в растворе /^(растворенное вещество) — ю/и(рас- твора), а затем определить количество вещества v. Это позволит по уравнению реакции рассчитать количество вещества продукта реакции, которое легко пе­ревести в массу, умножив на молярную массу: т = v • М

Рассмотрим пример. Пусть необходимо найти массу осадка карбоната кальция, который образуется при действии на 200 г 5%-ного раствора хло­рида кальция избытком раствора карбоната натрия. Сначала найдем массу хлорида кальция, который содержится в 200 г 5%-ного раствора:

w(CaCI₂) = ют(раствора) = 0,05-200 = Юг

3-10332

Найдем количество вещества хлорида кальция. Для этого разделим его массу на молярную массу:

^{т 10} ЛЛА

v = — = =0,09 моль

М 40 + 71

Запишем уравнение реакции:

СаСЬ + Na₂C0₃ = СаС0₃4 + 2NaCl

Из одного моля хлорида кальция образуется один моль карбоната каль­ция, значит

v(CaC0₃) = v(CaCI₂) = 0,09 моль

Найдем массу хлорида кальция:

m(CaC0₃) = v(CaC0₃) *М(СаС0₃) = 0,09-100 = 9 г

Ответ: 9 г карбоната кальция.

БИЛЕТ 10.

Вопрос 1. Реакции ионного обмена, условия их протекания до конца (на примере двух реакций). Отличие реакций ионного обмена от реакций окислительно-восстановительных.

Вещества, водные растворы или расплавы которых проводят электрический ток, называют электролитами. Электролитами являются кислоты, основания и соли. В растворах и расплавах электролиты распадаются (диссоциируют) на ионы. Таким образом, реакции обмена в растворах электролитов — это реакции между ионами, которые присутствуют в этих растворах. Движущей силой ре­акций обмена в водных растворах является связывание ионов в неэлектролит или малорастворимый электролит. Иными словами, реакции обмена в водных растворах электролитов протекают необратимо, в случае, если в их результате образуются осадок, газ или слабый электролит (вода).

В отличие от окислительно-восстановительных реакций в процессах ионного обмена не происходит переноса электронов, степени окисления атомов не изменяются. Сущность этих реакций заключается в связывании ионов, присутствующих в растворе.

При записи ионных уравнений реакций сильные, хорошо растворимые в воде электролиты записываются в виде ионов, а слабые электролиты и все малорастворимые электролиты — в молекулярном виде. Сокращенное ион­ное уравнение выражает сущность реакции ионного обмена. Как правило, одно сокращенное ионное уравнение является общим для нескольких реак­ций.

Например, сокращенное ионное уравнение

Ba² + SO4 = BaSO_Al соответствует не только процессу, происходящему при смешении растворов хлорида бария и сульфата натрия, но многим другим реакциям, например:

BaCI₂ + H₂S0₄ = BaS0₄i + 2HCI Ba(N0₃)₂+ A1₂(S0₄)₃ = BaS0₄i + 2AI(N0₃)₃ Ba(CH₃COO)₂ + MgS0₄ = BaS0₄4 + Mg(CH₃COO)₂ Ba(OH)₂ + K₂S0₄ = 6aS0₄1 + 2KOH

Вопрос 2. Вычисление массовой доли элемента в соединении, формула которого приведена

Массовой долей элемента со в соединении называют отношение атомной массы элемента в соединении (с учетом всех атомов) к относительной мо­лекулярной массе соединения:

-оо-г^а.

м_г

где п — число атомов элемента X в соединении.

Рассмотрим пример. Пусть необходимо найти массовую долю железа в оксиде железа(Ш) Fe₂0₃. В каждой частице Fe₂0₃ содержится 2 атома желе­за и три атома кислорода. Относительная атомная масса Fe₂0₃ будет равна:

M_r(Fe₂0₃) = 2A_r(Fe) + 3A_r(0) = 2-56 + 3-16= 160.

Тогда,

«*^ре>⁼ кТТ^пТ ⁼ Т^Г = ⁷ (^70%> M_r (Fe₂0₃) 160

Заметим, что сумма массовых долей всех элементов в соединении все­гда равна 1 (100%), поэтому

©(Fe) + w(O) = 1, ш(О) = 1 - o(Fe) = 0,3 (30%)

БИЛЕТ 11.

Вопрос 1*. Кислоты в свете представлений об электролитической диссоциации. Химические свойства кислот: взаимодействие с металлами, основными оксидами, основаниями, солями (на примере хлороводородной кислоты)

Кислотами называют электролиты, которые в водных растворах диссо­циируют (распадаются) на катионы водорода и анионы кислотного остатка. Если в общем виде формулу кислоты представить как НХ, то ее уравнение диссоциации имеет вид

НХ Н⁺ + X",

Например,

HCI H⁺ + СГ (хлороводородная кислота) HNO3 Н⁺ + NO^ (азотная кислота)

Кислоты, молекулы которых содержат более одного атома водорода, диссо­циируют ступенчато, то есть последовательно отщепляя атомы водорода:

H₂S0₄ ^ Н⁺+ HSO; (серная кислота) HSO4 ^ Н⁺+ SO²

Общие свойства кислот как раз и обусловлены ионами водорода, кото­рые образуются при их диссоциации. Именно они ответственны за кислый вкус водных растворов (вспомните лимонную кислоту), а также изменение окраски индикаторов. Напомним, что лакмус и метилоранж в присутствии кислот приобретают красный цвет.

Кислоты реагируют с активными металлами, стоящими в ряду напряже­ний левее водорода. В результате этих реакций выделяется водород и обра­зуется соль:

Fe + 2НС1 = FeCI₂ + H₂t Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂t

Кислоты взаимодействуют с основными оксидами с образованием соли и воды:

CuO + 2НС1 = СиС1₂ + Н₂0,Си0 + 2Н⁺ = Си²⁺ + Н₂0

Кислоты способны вступать в реакцию с основаниями — как нераствори­мыми в воде, так и щелочами. В ходе этой реакции два вещества с противопо­ложными свойствами (кислота и щелочь) взаимно нейтрализуют друг друга, превращаясь в соль. Поэтому эту реакцию называют реакцией нейтрализации.

Ва(ОН)₂ + 2НС1 = ВаС1₂ + 2Н₂0, ОН" + Н⁺ = Н₂0

Как видно из сокращенного ионного уравнения, сущность реакции ней­трализации заключается в связывании ионов водорода и гидроксила в воду.

Кислоты вступают в реакции и с солями в тех случаях, когда происхо­дит связывание ионов (выделяется газ или осадок):

ZnS + 2НС1 = ZnCl₂ + H₂ST, ZnS + 2H⁺ = Zn²' + H₂St