Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка по общей химии

.pdf
Скачиваний:
182
Добавлен:
20.05.2015
Размер:
734 Кб
Скачать
☆

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ

РАЗВИТИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

(часть I)

КАЗАНЬ 2005

ББК 24я73

К 24

Печатается по решению Центрального координационно- методичес-кого совета Казанского государственного медицинского университета

Составители:

ст.преподаватель кафедры общей и органической химии

Галеева С.И., доцент кафедры общей и органической химии

Ситдиков И.Б.,

доцент кафедры общей и органической химии Хисамеев Г. Г.,

ст.преподаватель кафедры общей и органической химии

Сагдеев К.А.

Под редакцией д.х.н. Никитиной Л.Е.

Рецензенты:

доцент кафедры Технологии неорганических веществ КГТУ

Порфирьева Р.Т.,

доцент кафедры общей химии КГАСУ Бойчук В.А.

Руководство к лабораторно-практическим занятиям по общей химии (часть I)/ Галеева С.И., Ситдиков И.Б., Хисамеев

Г.Г., Сагдеев К.А. Под ред. Никитиной Л.Е. − Казань: КГМУ, 2005. − 98 с.

Учебное пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего и профессионального обра-зования и программой преподавания общей химии. В пособии при-ведены краткое изложение

теоретического материала, примеры реше-ния задач, вопросы

и

задачи для самоподготовки, описание

лабо-раторных работ

и

контрольно-измерительные материалы

в виде тестов по

различным темам.

Предназначено для студентов I курса лечебного, педиатрического, стоматологического и медикопрофилактического факультетов КГМУ.

© Казанский государственный медицинский университет, 2005

РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

(ЧАСТЬ I)

(учебное пособие по общей химии

для студентов I курса медицинских факультетов КГМУ)

Под редакцией Никитиной Л.Е.

Составители: Галеева Сююмбика Исмагиловна Ситдиков Ильдар

Бариевич

Хисамеев Галим

Гильмутдинович

Сагдеев Камиль

Абрарович

Редактор издания: Шакирзянов Р.А.

Компьюторная вёрстка Хисамеева Г.Г.

98

Приложение

Таблица 8

Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных и их наименований

Мно-

Прис-

Обозначение

Мно-

Прис-

Обозначение

жи-

тавка

 

 

жи-

тавка

 

 

Русс-

Между-

Русс-

Между-

тель

 

кое

народно

тель

 

кое

народно

 

 

 

е

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

1012

тера-

Т

T

10−1

деци-

g

D

 

 

 

 

−

2

 

 

 

109

гига-

Г

G

10−

санти

с

c

3

6

мега-

М

M

10

-

м

m

10

10−6

3

кило-

к

k

10−9

милли

мк

µ

10

-

n

102

гекто

г

h

−

12

н

10

-

да

da

10

микро

п

p

 

дека-

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

нано-

 

 

 

 

 

 

 

 

пико-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.

Глинка Н.Л. Общая химия. − Л.: Химия, 1986. − 703 с.

2.

Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. − Л.:

Химия, 1983. − 264 с.

3.Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. − М.: Высш.шк., 1989. − 256 с.

4.Пузаков С.А. Химия. − М.: Медицина, 1995. − 624 с.

5.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. − М.:

Высш.шк., 1981. − 679 с.

6. Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. − М.: Высш.шк., 1991. − 288 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Занятие 1. Тема: Способы выражения концентрации растворов..….....4

Задачи с решениями……………………………………………………..….…7

Вопросы и задачи для самоподготовки…………………………………...13

Лабораторная работа……………………………...…………………………..15

Занятие 2. Тема: Растворы сильных и слабых

электролитов……....…16

Задачи с решениями…………………………………………………………18

Вопросы и задачи для самоподготовки…………………………………...20

Занятие 3. Тема: Автопротолиз воды. Ионное произведение

воды.

Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей………..23

Задачи с решениями………………………………………………………….25

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….27

Занятие 4. Тема: Буферные растворы. Гетерогенное

равновесие.……30 Буферные

растворы…………………………………………………………...30

Задачи с решениями………………………………………………………….31

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….33

Гетерогенное

равновесие………………………………………………….....34

с

Задачи

 

 

решениями………………………………………………………….35

для

Вопросы

и

задачи

самоподготовки……………………………….….36

Лабораторные работы……………………………..………………………….38

Занятие 5. Тема: Коллигативные свойства растворов

неэлектро-

литов………………………………………………………………………………..40

Задачи с решениями………………………………………………………….42

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….46

Занятие 6. Тема: Обобщение знаний по объёмному анализу.

Контрольная работа по разделам «Учение о растворах», «Объёмный анализ». Образец билета контрольной работы……………………………….....52

Занятие 7. Тема: Элементы химической термодинамики и

биоэнергетики.

Термохимия.…………………………………………………52

Задачи с решениями………………………………………………………….55

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….57

Занятие 8. Тема: Химическая кинетика и

катализ.…………………….62

Задачи с решениями………………………………………………………….64

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….67

Лабораторные

 

 

 

работы……………..………………………………………….70

Химическое

Занятие

9.

Тема:

равновесие.………………..……………….73

с

Задачи

 

 

решениями………………………………………………………….75

для

Вопросы

и

задачи

самоподготовки……………………………….….78

Лабораторные работы………………………………………………..……….83

Экзаменационные вопросы…………………………………..………..……….85

Приложение………………………………………………..…………..……….91

Литература……………………………………………………………..……….98

4

ЗАНЯТИЕ 1

Тема: Способы выражения концентрации растворов.

Под концентрацией раствора понимают содержание

растворённо-го вещества (в г или моль) в единице массы

или объёма раствора или растворителя.

Различают приближённые и точные способы. К

приближённым относятся понятия разбавленный,

концентрированный, ненасыщен-ный, насыщенный и

пересыщенный растворы. К точным способам выражения концентрации относятся:

0. Массовая доля растворённого вещества ω(Х)

представляет собой

отношение массы растворённого вещества (m(X)) к массе

раствора

(m(p-p));

это безразмерная величина, выражаемая

в долях

единицы,

в сотых долях или процентах (%), в

тысячных долях или промилле (%о), в миллионных долях или

вмлн−1. Например, ω(Х) = 0,005 = 0,5% = 5 %о = 5000 млн−1.

Вмедицинской литературе массовую долю принято выражать в грамм-процентах (г%) (равнозначно процентам),

миллиграмм-процен-тах (мг% или 10−3 г%) и в микрограмм-

процентах (мкг%или 10−6 г%). Таким образом, ω(Х) = 0,005 = 0,5% = 0,5 г% = 500 мг% = 500000 мкг%. Например, 5%-ный раствор − это пятипроцентный раствор или раствор с массовой долей растворённого вещества, рав-ной 5% или

0,05.

2. Молярная доля χ(X) представляет собой отношение количества вещества компонента раствора ν(Xi) к общему количеству всех ком-понентов Σν(Xi), составляющих раствор.

Это безразмерная величина, выражаемая в долях единицы или процентах.

3. Объёмная доля ϕ(X) представляет собой отношение объёма компо-

нента раствора (жидкости) V(X) к общему объёму раствора

(смеси жидкостей) V(р-р). И эта безразмерная величина может выражаться как в долях единицы, так и в процентах.

97

Приложение Таблица 7

Таблица логарифмов для вычисления рН

Числа

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

00

04

07

11

146

176

20

230

25

27

 

0

1

9

4

 

 

4

 

5

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

30

32

34

36

380

398

41

431

44

46

 

1

2

2

2

 

 

5

 

7

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

47

49

50

51

532

544

55

568

58

59

 

7

1

5

9

 

 

6

 

0

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

61

62

63

644

653

66

672

68

69

 

2

3

3

4

 

 

3

 

1

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

70

71

72

732

740

74

756

76

77

 

9

8

6

4

 

 

8

 

3

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

78

79

79

806

813

82

826

83

83

 

8

5

2

9

 

 

0

 

3

9

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

85

85

86

869

875

88

887

89

89

 

5

1

7

3

 

 

1

 

2

8

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

90

91

91

924

929

93

940

94

94

 

3

9

4

9

 

 

5

 

5

9

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95

95

96

96

973

978

98

987

99

99

 

4

9

4

8

 

 

2

 

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры расчета рН по величинам [H+]:

[H+] =

5,3.10−1

моль/л; рН = −lg[H+] = −lg 5,3.10−1

= −

(0,724 − 1) = −(−0,276) ≈ 0,28;

 

[H+] =

5,3.10−4

моль/л; рН = −lg[H+] = −lg5,3.10−4 =

−(0,724 −

4) = −(−3,276) ≈ 3,28;

 

Примеры расчета [H+] по величинам рH:

рН = 0,42; [H+] = antilg(−рН) = antilg (−0,42) = antilg (0,580 − 1) = 3,8.10−1 моль/л;

рН = 3,42; [H+] = antilg(−рН) = antilg (−3,42) = antilg (0,580 − 4) = 3,8.10−4 моль/л.

96

Таблица 6.

Константы нестойкости комплексных ионов в водных

растворах.

Схема диссоциации

Al(OH)3

 

 

Al3+ + 6OH-

[Ag(NH3 )2 ]+

 

 

Ag+ + 2NH3

 

-

 

Ag

+

 

-

[Ag(NO2)2]

 

 

+ 2NO2

 

2−

 

Ag

+

2-

[Ag(S2O3)]

 

 

+2S2O3

[Ag(CN)2]-

Ag+ +2CN-

[AgCl2]-

Ag+ +2Cl-

 

[AgBr2]-

Ag+ +2Br-

[AgEn]+

Ag+ +En

 

 

[AgEDTA]3-

 

Ag+ +EDTA4-

[Au(CN)2]-

Au+ +2CN-

[HgCl4 ]2-

 

Hg2+ + 4Cl-

[HgBr4]2-

Hg2+ + 4Br-

[HgI4 ]2+

 

 

Hg2+ + 4I-

[Hg(CN)4

]2+

 

Hg2+ + 4CN-

[Hg(NH3)4]2+

Hg2+ + 4NH3

[CdI4]2-

Cd2+ + 4I-

[CdBr4]2-

 

Cd2- + 4Br-

[Cd(OH)4

]2-

 

Cd2+ + 4OH-

[Cd(NH3)4]2+

 

Cd2+ + 4NH3

[Cd(CN)4]2-

 

Cd2+ + 4CN-

[Cd(En)2]2+

 

Cd2+ + 2En

Кн

 

 

Схема диссоциации

 

 

 

Кн

1.10

−

33

 

[Cu(CN)4

]2+

Cu2+ + 4CN-

 

9,6.10−

 

 

 

[Cu(OH)4]2-

Cu2+ + 4OH-

 

29

9,3.10

−

 

−19

 

[Cu(En)2]2+

Cu2+ + 2En

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,2.10

 

.

10

−

[CuEDTA]2-

Cu2+ + EDTA4-

7,4.10−21

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

]2-

Cu2+ + 4SCN-

 

3

 

 

 

 

 

 

[Cu(SCN)4

1,6.10−19

 

 

 

 

 

 

 

2,5

.

 

 

 

−

[CaEDTA]2-

Ca2+ + EDTA4-

3.10−7

 

10

 

 

 

 

 

 

 

]2+

Co2+ + 4NH3

2,6.10−11

14

 

 

 

 

 

 

[Co(NH3)4

8.10−22

 

[Co(En)2]2+

Co2+ + 2En

 

 

 

−6

 

 

4-

2,8.10−11

1,76

.

10

 

 

 

 

2-

Co

2+

+ EDTA

2,2.10

 

 

 

[CoEDTA]

 

 

 

 

 

 

 

 

7,9.10−14

−5

 

 

 

 

 

 

[Co(CN)4

]2+

Co2+ + 4CN-

 

7,8.10−

[Co(SCN)4]2-

Co2+ + 4SCN-

 

8,1.10−20

8

 

 

 

 

 

 

[Fe(CN)6]4-

Fe2+ + 6CN-

 

 

6,3.10−3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.10−5

 

[Fe(CN)6

3-

Fe

3+

+ 6CN

-

1.10−24

4,8.10−8

]

 

 

 

 

 

 

1.10−31

[Fe(OH)6

3-

Fe

3+

 

+ 6OH

-

5.10−39

 

]

 

 

 

 

 

 

2,8.10−9

 

[Fe(SCN)

 

 

3-

3+

+ 6SCN

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

]

Fe

 

 

 

 

 

 

 

 

8,5.10−1

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,9.10−4

[Ni(NH3)4]2+

Ni2+ + 4NH3

 

6

 

 

 

 

 

 

[Ni(CN)4]2+

Ni2+ + 4CN-

 

1,1.10−8

1.10−21

 

 

 

[PtCl

4

]2-

 

 

Pt2+ + 4Cl-

 

 

 

1,8.10−14

1,5.10−3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.10−16

[PtBr4 ]

2-

 

 

Pt

2+

+ 4Br

-

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.10−21

 

 

 

−42

 

[Zn(NH3)4

2+

Zn

2+

+ 4NH3

 

 

 

 

]

 

 

 

3,5.10−10

4.10

 

−2

[Zn(CN)4

2+

Zn

2+

+ 4CN

-

 

 

 

 

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.10−17

5,3.10

 

[Zn(OH)4

2+

Zn

2+

+ 4OH

-

 

 

 

 

 

 

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[CdEDTA]2-

Cd2+ + EDTA4-

0

[Zn(SCN)4

]2- Zn2+ + 4SCN-

3,6.10−16

[Cu(NH3)4]2+

Cu2+ + 4NH3

8.10−7

 

 

2.10−4

 

 

2.10−4

 

 

 

 

 

2,5.10−9

 

 

 

 

 

7,6.10−8

 

 

 

 

 

1,4.10−1

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

6.10−11

 

 

 

 

 

3,3.10−1

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

2,1.10−1

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4. Молярная концентрация С(Х) представляет собой отношение коли-чества вещества компонента раствора ν(X) к

объёму раствора V(р-р); размерность − моль/л. Например, 0,1 М раствор означает децимоляр-ный раствор или раствор с молярной концентрацией растворённого вещества, равной

0,1 моль/л.

5. Молярная концентрация эквивалента (или нормальная

концентра-ция) C

 

1

X

 

представляет собой отношение

 

 

Z

количества вещества экви-валента в растворе ν( Z1 X ) к

объёму раствора; размерность − моль/л.

Понятие «эквивалент вещества» связано с конкретной

реакцией, в которой вещество участвует. Эквивалент ( Z1 X )

− это условная или реальная частица вещества Х, которая в данной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или одному электрону − в данной окислительно-

восстановительной реакции. Эквивалент од-ноосновной кислоты или однокислотного основания − это всегда

реальная частица, молекула Х. В случае многоосновных кислот и многокислотных оснований эквивалентом может быть

реальная молекула Х или её какая-то часть (доля) − Z1 X .

Число, показываю-щее долю реальной частицы, эквивалентной одному иону водорода в реакциях кислотно-основного типа или одному электрону − в окис-лительно-восстановительных реакциях, называется фактором экви-валентности (fэкв.(Х)

или Z1 X ).

Примеры определения эквивалентов различных веществ в различ-ных реакциях приведены в таблицах 1 и 2

Приложения.

Если в химической реакции участвуют два вещества Х1 и Х2, то по закону эквивалентов количество эквивалента одного

вещества ν( Z1 X 1) равно количеству эквивалента второго вещества ν( Z1 X 2), т.е.:

6

ν( Z1 X 1) = ν( Z1 X 2).

Если кислотно-основная реакция протекает до конца,

то при на-хождении фактора эквивалентности кислот,

оснований и солей сле-дует учесть, что Z − это основность кислоты или кислотность основа-ния, а в случае солей − произведение числа атомов металла, обра-зующего соль, на его валентность.

Один моль эквивалентов вещества Х содержит число Авогадро частиц (6,02.1023 эквивалентов Х). Молярная масса

вещества

 

 

эквива-лента

1

X

определяется

произведением

Z

фактора

 

эквивалентности

 

на

молярную массу

вещества:

М(

1

X ) =

 

1

M(X) .

 

 

 

 

 

 

Z

Z

 

иной

нормальной

концентрацией

 

 

Растворы с той или

 

С(

1

X )

рас-творённого вещества

используются

для вполне

Z

конкретных реакций. Например, 0,01 н раствор или

сантинормальный раствор, раствор с нормальной

концентрацией растворённого вещества, равной 0,01 моль/л; 0,001 N раствор или миллинормальный раствор.

6. Моляльность (моляльная концентрация) раствора в(Х)

представ-ляет собой отношение коли-чества растворённого вещества ν(X) к массе растворителя m(р-тель); размерность

− моль/кг.

− допускаются следующие обозначения: нормальной концентрации N(Х) вместо С( Z1 X ), моляльной концентрации

Сm(Х) вместо в(Х).

7. Титр (или массовая концентрация) t(X) представляет собой отно-шение массы растворённого вещества к объёму раствора; размер-ность − г/мл.

Формулы, позволяющие производить расчёт массовых,

объёмных и молярных долей, титра, а также различных видов концентраций раствора приведены в таблице 3 Приложения.

По закону эквивалентов, если взаимодействуют растворы двух веществ V(p-p X1) и V(p-p X2) с нормальной

концентрацией

 

 

1

 

и

C

 

X1

Z

95

Приложение

Таблица 5.

Произведение растворимости (ПР) некоторых малорастворимых веществ (250С, − 18÷200С)

Вещество

 

 

ПР

Вещество

 

ПР

 

Вещество

 

ПР

 

AgBr

7,7.10−13

Cr(OH)3

1.10−30

NiS

 

1,4.10−24

AgCN

2,0.10−12

CuBr

 

5,3.10−9

 

7,4.10−6

Ag2CO3

6,2.10−12

CuCO3

 

1,4.10−10

PbBr2

1,5.10−13

1,6.10−10

 

1,8.10−7

PbCO3

1,7.10−5

AgCl

1.10−16

CuCl

 

1,1.10−12

PbCl2

1,8.10−14

AgI

1.10−13

CuI

 

 

5,6.10−20

PbCrO4

3,7.10−8

AgSCN

2.10−8

Cu(OH)2

2,5.10−50

PbF2

8,7.10−9

AgOH

1,8.10−18

Cu2S

 

4.10−38

PbI2

2.10−16

 

Ag3PO4

1.10−51

CuS

 

 

1,7.10−34

Pb(OH)2

1.10−29

 

Ag2S

7,7.10−5

(CuOH)2CO3

2,5.10−11

PbS

 

2.10−8

 

 

Ag2SO4

4.10−12

FeCO3

 

4,8.10−16

PbSO4

1.10−24

 

Ag2CrO4

1,9.10−33

Fe(OH)2

4.10−38

Pd(OH)2

3.10−41

 

Al(OH)3

8.10−9

Fe(OH)3

4.10−19

PtBr4

8.10−29

 

BaCO3

1,7.10−7

FeS

 

 

3.10−35

PtCl4

8.10−43

 

BaC2O4

2,3.10−10

GeS

 

 

5.10−23

PtS

 

4.10−42

 

BaCrO4

1,7.10−6

Hg2Br2

 

9.10−17

Sb(OH)2

1,6.10−93

1,1.10−10

Hg2CO3

 

2.10−18

Sb2S3

5.10−26

 

BaF2

6,03.10−39

Hg2Cl2

 

4.10−29

1.10−56

 

BaSO4

.

 

 

−7

Hg2I2

 

.

 

−45

Sn(OH)2

.

 

−28

 

Ba3(PO4)2

8 10

−

 

1

10−58

Sn(OH)4

1

10−9

 

 

1,6.10 5

Hg2S

 

4.10−5

 

SnS

 

1.10

 

−8

BaSO3

6,3.10−22

HgS

 

 

5.10−

 

 

SrCO3

5,6.10−

 

BaS2O3

4,3

.

 

−31

 

6

1.10

 

20

3,4.10

 

9

Be(OH)2

.

10

2

PtCl

1,7.10

−3

 

 

2,8.10

−7

1,6

 

−72

K

 

 

SrC2O4

 

 

Bi(OH)3

 

10

La(OH)3

1.

10

−5

 

SrF2

1.

10

−50

 

Bi2S3

4,8.10−9

Li2CO3

 

 

 

 

 

SrSO4

 

 

 

 

CaCO3

2,6.10−9

MgCO3

 

6.10−9

Th(OH)4

1.10−40

CaC2O4

4.10−11

MgF2

 

8,6.10−5

Ti(OH)3

4.10−6

 

CaF2

3,1.10−5

 

 

2,5.10−13

TlBr

2.10−4

 

6,1.10−5

MgC2O4

 

1.10−13

1.10−44

Ca(OH)2

1.10

−

29

MgNH4PO4

 

5.10

−12

TlCl

4.10

−3

 

CaSO4

 

Mg3(PO4)2

 

Tl(OH)3

 

 

2,5.10−14

Mg(OH)2

1.10−10

5.10−21

Ca3(PO4)2

1,2.10−14

4.10−14

Tl2SO4

6.10−11

CdCO3

1.10−29

MnCO3

 

1,4.

 

−15

Tl2S

.

 

−17

Cd(OH)2

1. −12

Mn(OH)2

 

.

10

ZnCO3

5

10

 

 

 

 

 

−10

 

 

 

CdS

.10−16

MnS

 

 

4,1

 

10

Zn(OH)2

.

10

−26

CoCO3

2 10−27

 

 

1,4.10−7

ZnS

 

8

 

−13

2.

10

 

 

Na3AlF6

 

 

 

−14

 

2,6.10

Co(OH)2

 

 

 

NiCO3

 

7.10

(сфалерит

 

CoS

 

 

 

 

Ni(OH)2

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zn(CN)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Таблица 4.

Примеры определения фактора эквивалентности и молярной массы эквивалента в окислительно-восстановительных реакциях

 

Уравнение реакции

 

Эквивален

Фактор

Молярная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

эквива

 

масса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

веществ

-

 

 

эквивалента

 

 

 

 

 

 

 

а

1

 

лент-

 

 

 

 

 

 

 

Х,

 

X

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 + 5Cl2 + 12KOH= 2KIO3 +10KCl + 6H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

254

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

I2

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 + 5Cl2 + 12OH− = 2IO3− +10Cl−+6H2O

 

 

 

 

 

 

 

= 25, 4г/моль

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

−

−

 

 

1

 

(одна

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 + 12OH −10e = 2IO3

 

+ 6H2O

 

 

1

 

 

M

 

Cl2

=

 

 

71

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

десятая

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

«Х»

десять эквивалентов

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 35, 5г/моль

 

 

 

 

 

 

часть

1

 

 

 

 

 

 

−

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl2 + 2e

= 2Cl

 

 

 

 

молекулы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Х»

два эквивалента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cr2(SO4)3

+ 3H2O2 + 10KOH =

1 Cr (SO

)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

M

 

Cr (SO

)

 

=

 

 

 

6

2 4

 

 

 

 

6

2K2CrO4 + K2SO4 + 8H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4 3

 

 

 

 

(одна

 

 

 

 

 

 

1

392 = 65,33 г/моль

2Cr3+ + 3H2O2 +10OH− = 2CrO42- +4H2O

 

 

 

 

 

 

 

6

 

шестая

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

34

 

 

 

 

 

часть

 

 

 

 

 

M

 

H

O

2

 

=

 

2Cr3+ +8OH−−6e− = 2CrO42- + 4H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2

 

 

молекулы)

 

1

 

= 17 г/моль

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

Н2О2

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Х» шесть эквивалентов

 

(половина

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

−

−

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2O2 + 2е

= 2ОH

 

молекулы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Х» два эквивалента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

C Z1 X2 , cоответственно и титром t(X1) и t(X2) , то:

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

V(p-pX1)

C

 

 

X

 

 

m(X1)

V(p-pX1) t(X1)

 

M(

X )

 

 

 

 

 

Z

1

 

;

 

 

 

Z

1

.

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

V(p-p X

2

)

1

 

 

m(X

2

)

V(p-p X

2

) t(X

2

)

M(

 

1

X2 )

 

 

 

C

 

 

X2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи с решениями.

Массовая доля компонента.

1. Глауберова соль Na2SO4.10H2O применяется при лечении желудоч-но-кишечных заболеваний как слабительное. Сколько

(г) Na2SO4.10H2O нужно для приготовления 250 г раствора, с

массовой долей Na2SO4, равной 5%.

Дано: Решение: m(p-p) = 250 г.

ω(Na2SO4) = 5% = 0,05

1) m(Na2SO4

=

m(p-p)ω%(Na2SO4)

=

m(Na2SO4.10H2O) = ?

 

 

 

100%

 

 

 

250.0,05 = 12,5 г;

 

M(Na2SO4) = 142 г/моль

 

 

2) по стехиометрической схеме:

M(Na2SO4.10H2O)=322

г/моль

 

Na2SO4 → Na2SO4.10H2O

 

 

 

ν(Na2SO4) = ν(Na2SO4.10H2O)

 

 

m(Na2SO4)

 

m(Na2SO4 10H2O)

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

M(Na2SO4)

 

M(Na2SO4 10H2O)

 

 

m(Na2SO4.10H2O) = 12,5.322/142 =

 

28,4 г.

 

 

 

 

 

 

Ответ: 28,4 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Сульфат цинка ZnSO4 применяется в виде раствора с массовой до-

лей, равной 0,25%, в качестве глазных капель. Сколько (г)

воды нужно добавить к 25 г раствора с массовой долей

ZnSO4, равной 2%, чтобы приготовить глазные капли?

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(p-p) = 25 г

 

 

В соответствии

с

«правилом

креста»

ω1(ZnSO4) = 2%

 

 

составим

схему:

 

 

 

 

2%

ω2(ZnSO4)

=

0,25

 

 

 

 

 

 

 

0,25%

 

 

 

0,25%

 

 

 

 

 

 

 

m(H2O) = ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(2%p-p)

=

0,25

=

1

=

25

 

 

 

 

 

 

m(H2O)

1,75

7

m(H2O)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(H2O) = 7 25 = 175 г.

Ответ: 175 г.

3. Для компенсации недостатка соляной кислоты в желудочном соке применяют её растворы как лекарственные формы. Сколько (мл) 24%-ного раствора HCl с плотностью

1,12 г/мл необходимо для при-готовления 500 г раствора с

массовой долей 5%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ(p-p1) = 1,12

 

 

m(HCl) =

ω2% m(p-p2)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 500 0,05 = 25 г.

г/мл

 

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(HCl)100%

 

 

m(HCl)100%

 

ω1%(HCl) = 24%

 

 

ω1%(HCl) =

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(p-p 1)

V(p-p1) ρ(p-p1)

m(p-p 2) = 500

 

 

 

 

m(HCl)

 

 

25

 

 

 

 

г

 

 

V(p-p 1) =

 

 

 

 

= 93 (мл).

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

ω

ρ(p-p1)

 

0,241,12

 

 

ω2%(HCl) = 5%

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 93 мл.

 

 

 

 

 

 

 

V(p-p 1) = ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Определите массовую долю (в %) HCl в растворе,

полученном при смешивании 50 мл раствора с массовой долей

20% и 20 мл раствора, с массовой долей 10%.

 

 

Дано:

 

Решение:

 

.ω

.ρ

 

 

 

 

V(p-p1) = 50

 

1)

m1(HCl)=m(p-p1)

(p-

мл

 

1(HCl)=V(p-p1)

 

 

р

1)

.ω

. .

 

 

ρ(p-

 

 

1(HCl) = 50

1,1 0,2 = 11 (г)

 

 

 

0)

m2(HCl) = V(p-p 2).ρ(p-p2).ω2(HCl) =

p1)=1,1г/мл

 

 

 

20.1,05.0,1= 2,1 (г)

 

 

ω1%(HCl)= 20%

 

 

 

 

 

 

 

 

V(p-p 2) = 20

 

 

 

 

 

 

 

 

мл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Таблица 3.

Связь между различными способами выражения концентрации растворов.

Способ выражения кон-

центрации,

обозначение,

размерность

Молярная концентрация, С(Х),

моль/л

Молярная концентрация эквивалента

(нормальная концентрация),

С( Z1 X ) или N(X),

моль/л

Титр, t(X), г/мл

Моляльная концентрация,

в(Х) или Сm(X),

моль/кг растворителя

Формула пересчёта

10 ρ(p-p) ω%(X)

M(X)

C 1 XZ

Z

в(Х) m(p-тель)

V(p-p) 10 ρ(p-p) ω%(X)

 

 

 

 

1

X

 

 

 

 

M

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z. C(X)

 

 

1000 t(X)

 

 

 

 

 

1

X

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

C

 

 

X M

 

 

X

Z

Z

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

C(X) V(p-p)

m(p-тель)