1.13. Контрольные задания
1. Определите СО марганца в K2MnO4.
Ответ: +6.
2. Определите СО хлора в KClO4 .
Ответ: +7.
3. Определите СО серы в K2S.
Ответ: -2.
4. Определите СО азота в ионе аммония NH4.+
Ответ: -3.
5. Определите СО фосфора в Na4P2O7.
Ответ: +5.
6. Уравняйте реакцию SO2 + Br2+H2O → HBr + H2SO4.
7. Уравняйте реакцию Cu + H2SO4→CuSO4 + SO2 + H2O.
8. Уравняйте реакцию KMnO4+KOH→K2MnO4+O2+H2O.
9. Уравняйте реакцию
K2Cr2O7 +H2S + H2SO4 → Cr2 (SO4)3 + S + K2SO 4 + H2O.
10. Уравняйте реакцию
Zn + KNO3 + KOH → K2ZnO2 + KNO2 +H2O.
11. Уравняйте реакцию Cl2+ KOH → KClO3 + KCl+H2O.
12. Уравняйте реакцию
N2H4 + NaOH + Zn → NN3 + Na2ZnO2 .
13. Уравняйте реакцию
KMnO4 + H2O2 + H2SO4 → K2 SO4 + MnSO4 + O2 + H2O.
1.14. Способы выражения концентраций растворов
Концентрация вещества – физическая величина (размерная или безразмерная), определяющая количественный состав раствора или смеси. Ниже будет рассмотрен один способ выражения концентрации растворов – массовая доля.
Массовая доля растворенного вещества В (символ ωВ, безразмерная величина) равна отношению массы растворенного вещества В (mB) к массе раствора (mp):
.
(1.3)
Умножая массовую долю на 100, получают массовый процент растворенного вещества В, называемый часто процентной концентрацией, хотя термин «процентная концентрация» не рекомендован к использованию.
Масса раствора и объем связаны между собой соотношением
m = ρ∙V, (1.4)
где m – масса раствора; V – объём раствора; ρ – плотность раствора.
Отметим, что для приближенных расчётов плотность воды при температурах, не сильно отличающихся от 25 оС, принимают равной 1 г/см3.
Пример 1.13. Найти массы хлорида натрия и воды, содержащиеся в 30 г раствора поваренной соли с массовой долей 0,06.
Решение. Массовая доля 0,06 означает, что в 100 г раствора содержится 6 г NaCl. Следовательно,
в 100 г раствора содержится 6 г NaCl,
а в 300 г - “ - - “ - х г - “ - ,
.
Масса раствора равна сумме масс растворителя и растворенного вещества, следовательно, масса растворителя равна разности масс раствора и растворенного вещества:
300 - 18 = 282 г H2O.
Пример 1.14. Какой объем воды потребуется для приготовления раствора сульфата натрия с массовой долей 0,01 из 15 г соли?
Решение. Массовая доля соли, равная 0,01, означает, что в 100 г раствора содержится 1 г растворенного вещества:
1 г Na2SO4 содержится в 100 г раствора,
15 г - “ - - “ - - “ - х г - “ - ,
Масса раствора равна сумме масс растворителя и растворенного вещества, следовательно, масса растворителя равна разности масс раствора и растворенного вещества:
1500 -15 = 1485 г.
Плотность воды принимаем ρ=1 г/см3, и, следовательно, объем воды численно равен её массе и составляет 1485 см3.
Пример 1.15. Найти массы кристаллогидрата пентагидрата сульфата меди (медный купорос, CuSO4.5Н2О) и воды, необходимые для приготовления 400 г 5% раствора.
Решение. Концентрация 5% означает, что в 100 г раствора содержится 5 г безводной соли, т.е. сульфата меди CuSO4 (концентрация раствора всегда выражает содержание безводной соли). Следовательно, источником части воды, входящей в состав раствора, будет кристаллогидрат CuSO4.5Н2О.
Найдем массу безводной соли, используя пропорцию: