Розв’язання
Амоній
гідроксид – слабкий електроліт
і дисоціює за рівнянням NH4OH ⇄ NH4+ + OH–.
Відповідно до закону розведення Оствальда
ступінь дисоціації
такого електроліту дорівнює
,
де
– константа
дисоціації, СМ – молярна
концентрація розчину. Обчислюємо ступінь
дисоціації NH4OH:
.
Рівноважна молярна концентрація йонів ОН– дорівнює:
моль/л.
.
Відповідь: молярна концентрація гідроксильних груп дорівнює 8 · 10–4 моль/л, рН розчину 10,9.
Приклад 7. Визначити молекулярну масу речовини, яка є неелектролітом, якщо в 100 мл розчину міститься 1,764 г речовини. Осмотичний тиск розчину дорівнює 2,38·105 Па при 20 0С.
Розв’язання
Із
рівняння 3.11 молярна маса речовини
дорівнює:
,
де
, (додаток 10)
= 2,38·105 Па = 2,38·105 Н/м2.
= 180,3
г/моль, а значення молярної маси співпадає
з молекулярною масою.
Відповідь: молекулярна маса речовини дорівнює 180,3 г/моль.
Приклад 8. Обчисліть розчинність аргентум (І) хромата (у моль/л і г/л) при температурі 25 0С.
Розв’язання
Із таблиці 5 додатків відомо, що добуток розчинності аргентум (І) хромата Ag2CrO4 дорівнює 4,4·10-12.
Позначимо
розчинність через S (моль/л). У насиченому
розчині Ag2CrO4
міститься
S моль/л йонів CrO42–
і 2S моль/л йонів Ag+.
Згідно рівнянню (3.24) ДР(Ag2CrO4)
= [Ag+]
· [CrO42–]
= (2S)2
· S = 4S3
і S = 
моль/л.
Розчинність Ag2CrO4 у г/л складе:
·
М(Ag2CrO4)
=
· 332 = 0,0342 г/л.
Відповідь:
розчинність аргентум (І) хромата
дорівнює
моль/л
або 0,0342 г/л.
Завдання для самоконтролю
1. Що називається розчином? Наведіть способи вираження вмісту розчиненої речовини в розчині.
2. Для процесів розчинення твердих речовин і газів у рідинах поясніть :
– яке значення має ентальпія та ентропія розчинення (позитивне чи негативне);
– як впливає підвищення температури на розчинність, користуючись принципом Ле-Шателье;
– як і чому впливає тиск на розчинність газів у рідинах.
3. Які властивості розчинів називають колегативними?
4. Які речовини називають електролітами? Назвіть типи електролітів та наведіть приклади.
5. Який процес називають електролітичною дисоціацією? На що вказує ступінь дисоціації? Як обчислити константу дисоціації?
6. Дайте визначення з точки зору теорії електролітичної дисоціації поняттям "кислоти", "основи", "солі".
7. Що таке основність кислоти, кислотність основи? Напишіть рівняння ступінчастої дисоціації двохосновної кислоти та двокислотної основи.
8. Яка величина є кількісною характеристикою кислотності середовища?
9. Розрахуйте рН, рОН розчину та константу дисоціації слабкої однокислотної основи, якщо концентрація основи 0,05 моль/л та ступінь її дисоціації 0,05.
10. Поясніть, чи відрізняються температури кристалізації розчинів, які містять у 1000 г води:
а) 0,7 моль сахарози С12Н22О11 і 0,7 моль глюкози С6Н12О6;
б) 100 г сахарози С12Н22О11 і 100 г глюкози С6Н12О6;
в) 0,5 моль сахарози С12Н22О11 і 150 г глюкози С6Н12О6;
г) 9 г карбаміду СО(NH2)2 і 9 г глюкози С6Н12О6;
д) 0,2 моль гліцерину С3Н5(ОН)3 і 50 г глюкози С6Н12О6.
11. У радіатор автомобіля налили 9 л води і 2 л етиленгліколю С2Н6О2 (ρ = 1,11 г/мл). При якій найнижчій температурі можна після цього залишати автомобіль на відкритому повітрі, не побоюючись, що вода в радіаторі замерзне? Ккр.(Н2О) = 1,86 К·кг/моль.
12. Обчисліть осмотичний тиск розчину, який містить в 1,5 л води 135 г глюкози C6H12O6 при 0 0С.
13. Обчисліть температуру кипіння розчину, який містить 2 г нафталіну C10H8 в 20 г естеру, якщо температура кипіння естеру 35,50C, а його ебуліоскопічна константа 2,16 К·кг/моль.
14. При 315 К тиск насиченої пари над водою становить 8,2 кПа (61,5 мм. рт. ст.). На скільки знизиться тиск пари при цій температурі, якщо в 540 г води розчинити 36 г глюкози C6H12O6?
15. Знайдіть масу натрій нітрату, необхідну для приготування 300 мл розчину з молярною концентрацією NaNO3 0,2 моль/л.
16. Визначте масу натрій карбонату, що міститься в 500 мл розчину з молярною концентрацією Na2CO3 0,25 моль/л?
17. Чому дорівнює осмотичний тиск 0,5 моль/л розчину глюкози C6H12O6 при 25 0С?
18. Розрахуйте масу етиленгліколю НОСН2СН2ОН, який потрібно додати до 7 кг води, для приготування розчину, що буде замерзати при температурі 262 К.
19. Константа дисоціації масляної кислоти С3Н7СООН дорівнює 1,52 ∙ 10–5. Обчисліть ступінь її дисоціації в 0,005 моль/л розчині.
20. Обчисліть об’єм води, який треба додати до 300 мл 0,2 моль/л розчину оцтової кислоти, щоб ступінь дисоціації кислоти подвоївся?
21. Визначте, чи утвориться осад аргентум сульфату, якщо до 0,02 моль/л розчину AgNO3 додати такий же об’єм розчину з молярною концентрацією еквівалентів H2SO4 1 моль/л?
22. Напишіть у йонно-молекулярній формі рівняння реакцій взаємодії між водними розчинами наступних речовин: а) NaHCO3 і HCl, б) FeCl3 і KOH, в) Pb(CH3COO)2 і Na2S, г) KHS і H2SO4, д) Zn(NO3)2 + KOH (надлишок), e) Ca(OH)2 + CO2, ж) Ca(OH)2 + CO2 (надлишок).
23. Обчисліть ступінь дисоціації гіпохлоритної кислоти НСlО у розчині з молярною концентрацією еквівалентів 0,2 моль/л, якщо константа дисоціації кислоти дорівнює 5,01 ∙ 10–8.
24. Обчисліть молярну концентрацію йонів Гідрогену у водних розчинах, якщо концентрація гідроксид-йонів складає: а) 10–4; б) 3,2 · 10–6; в) 7,4 · 10–11.
25. Обчисліть рН розчину з молярною концентрацією оцтової кислоти 0,01 моль/л, у якому ступінь її дисоціації дорівнює 0,02.
26. Визначте, які з перерахованих нижче солей піддаються гідролізу: а) ZnBr2, б) K2S, в) Fe2(SO4)3, г) MgSO4, д) Cа(NO3)2, є) K2CO3, ж) Na3PO4, з) NaCl. Для кожної із солей, що гідролізується, напишіть у молекулярній та йонно-молекулярній формі рівняння гідролізу, укажіть реакцію середовища розчину солі.
27. Вкажіть, в який колір буде забарвлений лакмус у водних розчинах а) KCN, б) NH4Cl, в) K2SO3, г) NaNO3, д) FeCl3, є) Na2CO3, ж) Na2SO4?
28. Обчисліть рН розчинів, у яких концентрація йонів Гідрогену (моль/л) дорівнює: а) 4,6 · 10–7; б) 8,1 · 10–3; в) 2,7· 10–10.
29. Обчисліть тимчасову твердість води, в 1 л якої міститься 0,146 г магній гідрогенкарбонату.
30. Поясніть, чим відрізняється тимчасова і постійна твердість? В яких одиницях вона вимірюється?
31. Які незручності зв’язані із застосуванням твердої води в паросиловому господарстві?