Тема 2 Ионная сила. Равновесие в растворах малорастворимых и комплексных соединений.

Вариант 1

1.Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,003 М хлорида лантана;

б) раствор содержит 0,005 М сульфата натрия и 0,003 М нитрата лантана;

в) раствор содержит 0,02 М нитрата натрия, 0,05 М сульфата калия и 0,03 М хлорида кадмия.

2. Вычислить средние коэффициенты активности для 0,2 М раствора хлорида кальция, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,472.

3. Во сколько раз «солевой эффект» 0,1 М раствора КNO₃ повысит растворимость осадка AgBr?

4. Выпадет ли осадок ZnS, если через 0,01 М раствор хлорида цинка при рН 7 пропускать до насыщения сероводород?

5. Рассчитать величину закомплексованности и равновесную концентрацию Fe³⁺ в 1∙10^-4 М растворе хлористого железа в присутствии 0,1 М оксалата натрия при рН 4,0, считая, что преимущественно образуется комплекс состава Fe(C₂O₄)₃^3-.

6. Сколько граммов карбоната натрия надо прибавить к 25 мл 0,001 М раствора хлорида кальция, содержащего 0,002 М ЭДТА, чтобы образовался осадок CaCO₃, если рН раствора равен 7,0?

7. Рассчитайте равновесные концентрации трех частиц Ag+, CN^- и Ag(CN)₂^-, полученные при смешивании 35,0 мл 0,25 М раствора цианида натрия с 30,0 мл 0,10 М раствора нитрата серебра.

Вариант 2

1. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,005 М хлорида лантана;

б) раствор содержит 0,005 М сульфата натрия и 0,001 М нитрата лантана;

в) раствор содержит 0,05 М нитрата натрия, 0,10 М сульфата калия.

2. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,2 М раствора азотнокислого кальция, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,470.

3. Во сколько раз «солевой эффект» 0,01 М раствора NaNO₃ повысит растворимость Ag₂SO₃?

4. Выпадет ли осадок ZnS, если через 0,01 М раствор хлорида цинка пропускать сероводород в присутствии ацетатного буфера с рН 5,0?

5. Ионы Cu²⁺ образуют с 0,1 М раствором аммиака комплексы состава Cu(NH₃)_n²⁺ (где n =1-4) в растворе сульфата меди с общей концентрацией Cu²⁺, равной 1∙10^-4 М. Вычислить равновесную концентрацию комплексных частиц Cu(NH₃)₂²⁺.

6. К 50 мл 0,05 М раствора хлорида магния, содержащего 0,1 М ЭДТА, 0,4 М аммиак и 0,2 М хлорид аммония, прибавили 0,1 г фосфата натрия. Какого состава осадок образуется? Подтвердить расчетом его образование.

7. Рассчитайте равновесные концентрации трех частиц Ag+, CN- и Ag(CN)₂^-, полученные при смешении 50,0 мл 0,20 М раствора цианида натрия с 70,0 мл 0,10 М раствора нитрата серебра.

Вариант 3

1. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,003 М хлорида лантана;

б) раствор содержит 0,005 М сульфата натрия и 0,003 М нитрата лантана;

в) раствор содержит 0,02 М нитрата натрия; 0,05 М сульфата калия и 0,03 М хлорида кадмия.

2. Во сколько раз «солевой эффект» 0,05 М раствора КCl повысит растворимость карбоната кальция?

3. Выпадет ли осадок ZnS, если через 0,01 М раствор хлорида цинка в присутствии 1 М соляной кислоты пропустить сероводород?

4. Сколько граммов Na₂S₂O₃∙5H₂O надо прибавить к 200 мл 0,02 М раствора азотнокислого свинца, чтобы понизить концентрацию Pb²⁺ до 1∙10^-5 М, считая, что в этих условиях преимущественно образуется комплекс состава Pb(S₂O₃)₃^-4?

5. Выпадет ли осадок при прибавлении 200 мл 2 М раствора серной кислоты к 25 мл 0,01 М раствора хлорида кальция, содержащего 0,02 М ЭДТА, если рН раствора равен 9,0?

6. Рассчитайте условную константу образования комплекса ртути(П) с ЭДТА в растворе, рН которого равен 11,0, а концентрация незакомплексованного цианид- иона составляет 0,010 М.

7. Рассчитайте концентрацию свободного (незакомплексованного) иона магния в растворе, приготовленном при смешении равных объемов 0,20 М раствора ЭДТА и 0,10 М раствора нитрата магния при рН 9,0.

Вариант 4

1. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,005 М хромата натрия и 0,003 М нитрата меди;

б) раствор содержит 0,02 М нитрата натрия, 0,05 М сульфата калия и 0,03 М хлорида кадмия;

в) раствор содержит 0,06 М сульфата алюминия и 0,10 М персульфата натрия.

2. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,25 М раствора ацетата свинца, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,642.

3. Во сколько раз «солевой эффект» 0,1 М раствора NaCl повысит растворимость сульфата кальция?

4. Выпадет ли осадок ZnS, если через 0,01 М раствор хлорида цинка пропускать сероводород в присутствии аммиачного буфера с рН 9,0 и концентрацией аммиака 1 М?

5. Сколько моль аммиака надо прибавить к 1 л 0,02 М раствора азотнокислого серебра, чтобы понизить равновесную концентрацию ионов Ag⁺ до величины 1∙10^-4 М за счет образования аммиачных комплексов?

6. Сколько мл 2 М серной кислоты надо прибавить к 25 мл 0,01 М раствора хлорида кальция, содержащего 0,02 М ЭДТА (рН раствора равен 8,0), чтобы образовался осадок?

7. Рассчитайте условную константу образования комплекса никеля(II) с ЭДТА в растворе с концентрацией иона аммония 0,50 М и концентрацией свободного (незакомплексованного) аммиака 0,50 М.

Вариант 5

1. Рассчитать, какое количество граммов вещества растворено:

а) в 1,000 л 0,1034 М раствора гидроксида бария;

б) в 250,0 мл 0,2767 М раствора нитрата меди (II);

в) в 100,0 мл 0,04839 М раствора сульфата аммония.

2. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,12 М раствора хлорида кальция, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,572.

3. Во сколько раз «солевой эффект» 0,01 М раствора KCl повысит растворимость осадка CuI?

4. Выпадет ли осадок ZnS, если через 0,1 М раствор хлорида цинка в присутствии 1 М гидроксида натрия пропустить сероводород?

5.При равновесной концентрации аммиака, равной 1 М, ионы никеля(II) образуют комплекс состава Ni(NH₃)₄²⁺. Может ли в этих условиях образовываться осадок Ni(OH)₂, если общая концентрация ионов Ni²⁺ в растворе равна 0,01 М?

6.Сколько граммов фосфата натрия надо прибавить к 25 мл 0,02 M раствора хлорида магния, содержащего 0,03 М ЭДТА при рН раствора 6,0, чтобы образовался осадок Mg₃(PO₄)₂?

7.Рассчитайте концентрацию незакомплексованных ионов никеля (II) в растворе, приготовленном при смешении равных объемов 0,15 М раствора ЭДТА и 0,10 М раствора нитрата никеля (II). Допускается, что раствор содержит буфер и рН его равен 10,0; компоненты буфера не комплексуют никель (II).

Вариант 6

1. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,07 М сульфата натрия и 0, 03 М нитрата лантана;

б) раствор содержит 0,05 М нитрата натрия, 0,01 М сульфата калия и 0,15 М хлорида кадмия;

в) раствор содержит 0,075 М сульфата алюминия и 0,010 М феррицианида натрия.

2. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,05 М раствора хлорида кальция, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,502.

3. Во сколько раз «солевой эффект» 0,1 М раствора KNO₃ повысит растворимость осадка AgSCN?

4. Выпадет ли осадок CdS, если через 0,01 М раствор азотнокислого кадмия в присутствии 1 М цианида калия пропустить сероводород?

5. Рассчитать равновесную концентрацию одного из фторидных комплексов железа, а именно FeF₂⁺, в 0,1 М растворе хлористого железа в присутствии 1М фторида натрия.

6. Образуется ли осадок карбоната кальция после прибавления 0,2 г Na₂CO₃ к 30 мл 0,001 М раствора азотнокислого кальция, содержащего 0,002 М ЭДТА, если рН раствора равен 7?

7. Рассчитайте концентрацию каждого из трех комплексов серебра в растворе с первоначальной концентрацией аммиака 0,400 М и общей концентрацией ионов серебpa 0,003 М.

Вариант 7

1. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,02 М хлорида лантана;

б)раствор содержит 0,02 М нитрата марганца (II), 0,05 М сульфата калия и 0,03 М хлорида меди;

в) раствор содержит 0,06 М сульфата алюминия и 0,10 М перманганата калия.

2. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,08 М раствора хлорида магния, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,465.

3.Во сколько раз «солевой эффект» 0,05 М раствора KCl повысит растворимость осадка MgNH₄PO₄?

4. Сколько ммоль NaF надо ввести в 100 мл 0,001 М раствора хлористого лантана при рН 3,0, чтобы понизить концентрацию ионов La³⁺ до величины 1∙10^-6 М за счет образования комплекса состава LaF²⁺?

5. Будет ли осаждаться ZnS из раствора, содержащего 0,01 М хлорида цинка и 1,04 М цианида калия, при пропускании сероводорода при рН 12,0?

6. Сколько миллиграммов сульфида натрия надо прибавить к 50 мл 0,01 М хлорида кобальта (II), содержащего 0,02 М ЭДТА при рН раствора 5,0, чтобы образовался осадок CoS?

7. Рассчитайте равновесную концентрацию Zn(NH₃)₂²⁺ и Zn(NH₃)₄²⁺ в растворе, приготовленном смешением 10,0 мл 0,002 М раствора нитрата цинка с 40 мл 0,2 М водного раствора аммиака.

Вариант 8

1.Какое количество ммоль вещества растворено:

а) в 5,0 мл 0,005124 М раствора хлорной кислоты;

б) в 0,001 л 0,1034 М раствора гидроксида бария;

в) в 50,0 мл раствора 0,06663 М раствора иодида калия.

2. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,003 М хлорида иттрия;

б) раствор содержит 0,02 М нитрата калия, 0,05 М сульфата меди и 0,03 М хлорида кадмия;

в) раствор содержит 0,06 М сульфата магния и 0,01 М феррицианида натрия.

3. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,12 М раствора хлорида меди (II), используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,570.

4. Во сколько раз «солевой эффект» 0,05 М раствора NaNO₃ повысит растворимость AgCl?

5. Сколько моль роданида аммония надо ввести в раствор, 1 л которого содержит 5∙10^-5 моль ионов Hg²⁺, чтобы понизить концентрацию их до величины 1∙10^-11 М за счет образования комплекса состава Hg(CNS)₄^2-?

6. Сколько граммов оксалата натрия нужно добавить к 100 мл раствора, содержащего 0,01 М хлорид кальция и 0,015 М ЭДТА при рН 7,0, чтобы образовался осадок оксалата кальция?

7. Запишите формулы семи комплексов никеля (П) в порядке уменьшения их концентрации в растворе в присутствии большого избытка аммиака. Рассчитайте концентрацию каждого из них в растворе с концентрацией никеля(II) 0,0025 М и концентрацией свободного аммиака 0,75 М.

Вариант 9

1. Вычислить молярную концентрацию каждого из следующих растворов:

а) 20,0 мл раствора, содержащего 8,879 мг хлорида натрия;

б) 500,0 мл раствора, содержащего 12,63 г бромистого водорода;

в) 25,0 мл раствора, содержащего 372,1 мг сульфата калия.

2. Какое количество граммов вещества растворено:

а) в 500,0 мл 0,005124 М раствора серной кислоты;

б) в 1,0 л 0,1034 М раствора гидроксида калия;

в) в 500,0 мл раствора 0,06663 М раствора иодида калия.

3. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,003 М хлорида алюминия;

б) раствор содержит 0,005 М сульфата лития и 0,003 М нитрата лантана;

в) раствор содержит 0,02 М нитрата калия, 0,05 М сульфата натрия и 0,03 М хлорида кадмия.

4. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,015 М раствора азотнокислого кобальта(II), используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,674.

5. Вычислить растворимость сульфата бария в 0,02 М среде хлорида магния при 25 ºС, если рК_s⁰ при этой температуре равен 10,01. Рассчитать величину «солевого эффекта» присутствия хлорида аммония.

6. Сколько граммов гидроксида натрия надо добавить к 50 мл 0,8 М раствора хлорида цинка для образования комплекса Zn(OH)₄^2-, чтобы равновесная концентрация ионов Zn²⁺ стала равной 1∙10^-13 М ?

7.При избытке щелочи In³⁺ образует комплекс In(OH)₄^- . При какой концентрации OH^- равновесная концентрация In³⁺ в 4∙10^-5 М растворе будет равна 1∙10^-30 М?

Вариант 10

1. Вычислить молярную концентрацию каждого из следующих растворов:

а) 500,0 мл раствора, содержащего 2,183 г нитрата серебра;

б) 250,0 мл раствора, содержащего 4,708 г перманганата калия;

в) 20,00 мл раствора, содержащего8,879 г хлорида натрия.

2. Вычислить ионную силу в каждой из следующих систем:

а) раствор содержит 0,003 М хлорида лантана;

б) раствор содержит 0,005 М сульфата натрия и 0,003 М нитрата лантана;

в) раствор содержит 0,06 М сульфата алюминия и 0,05 М феррицианида натрия.

3. Вычислите средние коэффициенты активности для 0,15 М раствора хлорида алюминия, используя а) упрощенный закон Дебая – Хюккеля; б) усовершенствованное уравнение Дебая-Хюккеля и в) уравнение Дэвиса. Сравните эти результаты с экспериментальным значением, равным 0,478.

4. Во сколько раз «солевой эффект» 0,01 М раствора KCl повысит растворимость гидроксида никеля?

5. Вычислить закомплексованность и равновесные концентрации ионов Ag(NH₃)₂⁺; Ag(NH₃)⁺; Ag⁺ в растворе, в 1 л которого растворено 0,02 моль азотнокислого серебра и 0,08 моль аммиака.

6. Будет ли осаждаться ZnS из раствора, содержащего 0,01 М хлорида цинка и 1,04 М цианида калия, при пропускании сероводорода при рН 12,0?

7. Рассчитайте концентрацию свободного аммиака в системе, содержащей аммиачные комплексы никеля, если концентрация Ni(NH₃)₄²⁺ точно в десять раз больше концентрации Ni(NH₃)₅²⁺. LgK₄ = 1,23; lgK₅ = 0,85.