- •Министерство образования и науки украины
- •Содержание
- •Введение
- •Варианты контрольных заданий для расчетно-графической работы
- •План выполнения расчетно – графической работы
- •Пример выполнения индивидуального задания
- •1. Характеристика объекта исследования.
- •2. Расчет водородного показателя воды
- •2.1. Теоретическая часть
- •Расчет рН растворов сильных и слабых электролитов
- •Сильные электролиты
- •Константы диссоциации слабых кислот и оснований при 25 оС
- •3. Гидролиз солей
- •3.1. Теоретическая часть
- •3.2. Примеры решения индивидуального задания
- •Решение
- •Решение
- •3.3. Индивидуальные задания
- •Состав солей исследуемой воды
- •4. Расчет показателей жесткости воды
- •4.1. Теоретическая часть
- •4.2. Пример решения индивидуального задания
- •Решение
- •Показатели жесткости исследуемой воды
- •4.3 Индивидуальные задания
- •Состав исследуемой воды
- •5. Расчет дозы реагентов для умягчения исследуемой воды
- •5.1. Теоретическая часть
- •5.2. Пример решения индивидуального задания
- •Значения коэффициента Стьюдента
- •6.2. Пример решения индивидуального задания
- •Решение
- •0,146 Г содержится в 100 см3
- •6.3. Индивидуальные задания
- •Содержание взвешенных веществ в исследуемой воде
- •7. Расчетное задание по оценке качества питьевой воды
- •7.1. Теоретическая часть
- •7.2. Пример решения индивидуального задания
- •Состав исследуемой воды
- •Решение
- •Соответствует гСанПиН
- •Содержание главных ионов в воде
- •7.3. Индивидуальные задания
- •8. Графическое выражение результатов анализа воды
- •8.1. Теоретическая часть
- •Состав исследуемой воды
- •8.2. Пример решения индивидуального задания
- •Содержание главных ионов в воде
- •Решение
- •Состав исследуемой воды
- •Гипотетический состав солей
- •8.3. Индивидуальные задания
- •Состав исследуемой воды
- •9. 2. Расчет содержания карбонатных ионов в воде
- •9.1. Теоретическая часть
- •Пример решения индивидуального задания
- •Оценка стабильности воды
- •10.3. Пример решения индивидуального задания
- •Решение
- •10.3. Индивидуальные задания
- •Состав исследуемой воды
- •11. Расчетно - графическое определение величины хлорпоглощаемости воды
- •11.1 Теоретическая часть
- •11.2. Пример решения индивидуального задания
- •Решение
- •Результаты пробного хлорирования воды
- •11.3. Индивидуальные задания
- •Результаты хлорирования воды
- •Литература
3. Гидролиз солей
3.1. Теоретическая часть
Гидролиз солей – взаимодействие ионов соли с водой, приводящее к образованию слабого электролита. В результате гидролиза происходит смещение равновесия диссоциации воды вследствие образования малодиссоцирующих соединений, малорастворимьх и летучих веществ. Поэтому гидролизуютcя только катионы слабых оснований и анионы слабых кислот, то есть три типа солей:
1) соли, образованные слабыми основаниями и сильными кислотами (гидролиз по катиону), например, NН4CI, Mg(NO3)2, FeС13;
2) соли, образованные сильными основаниями и слабыми кислотами (гидролиз по аниону), например, СН3СООNa, Na2CO3, Na2SO3;
3) соли, образованные слабыми основаниями и слабыми кислотами (гидролиз по катиону и аниону), например, CH3COONН4, Аl2S3, (NH4)2S.
Формулы сильных и слабых кислот и оснований приведены в табл. 2.1 и 2.2.
3.2. Примеры решения индивидуального задания
Пример №1.
Условие задания: Написать уравнение ступенчатого гидролиза соли Na2CO3. Указать реакцию среды и константу равновесия для каждой стадии.
Решение
Гидролиз соли Na2CO3, образованной сильным основанием NaОН и слабой двухосновной кислотой H2CO3, протекает ступенчато в 2 стадии:
I ступень:
Na2CO3 + HOH ⇄ NaHCO3 + NaOH
Na+ + СО32- + HOH ⇄ Na+ + HCO3– + Na+ + OH–
СО32- + HOH ⇄ HCO3– + OH– (среда щелочная, рН > 7)
Константа равновесия I ступени:
II ступень:
NaНCO3 + HOH ⇄ H2CO3 + NaOH
Na+ + НCO3– + HOH ⇄ Н2CO3 + Na+ + OH-
НCO3– + HOH ⇄ Н2CO3 + OH- (среда щелочная, рН > 7)
Константа равновесия II ступени:
Пример № 2.
Условие задания: Написать уравнение ступенчатого гидролиза соли FeCl2. Указать реакцию среды и константу равновесия для каждой стадии.
Решение
Гидролиз соли FeCl2, образованной слабым многокислотным основанием Fe(OH)2 и сильной кислотой HCl, протекает ступенчато в 2 стадии:
I ступень:
FeCl2 + HOH ⇄ Fe(OH)Cl + HCl
Fe2+ + 2 Cl- + HOH ⇄ FeOH+ + Cl- + H+ + Cl-
Fe2+ + HOH ⇄ FeOH+ + H+ (среда кислая, рН < 7)
Константа равновесия I ступени:
II ступень:
Fe(OH)Cl + HOH ⇄ Fe(OH)2+ HCl
FeOH+ + Cl- + HOH ⇄ Fe(OH)2 + H+ + Cl-
FeOH+ + HOH ⇄ Fe(OH)2 + H+ (среда кислая, рН < 7)
Константа равновесия II ступени:
Пример № 3.
Условие задания: Написать уравнение гидролиза соли KCN. Вычислить константу гидролиза Кг, концентрацию ионов водорода [H+] и рН раствора соли, если известно, что концентрация соли 0,1М, а константа диссоциации синильной кислоты Кд(HCN) = 7,2 • 10-10 (табл.2.2).
Решение
1. Уравнение реакции гидролиза соли KCN, которая образована сильным основанием KOH и слабой кислотой HCN имеет вид:
KCN + НОН ⇄ КОН + НCN
K+ + CN- + НОН ⇄ К+ + ОН- + НCN
CN- + НОН ⇄ ОН- + НCN
2. Константа гидролиза Кг для соли, которая образована сильным основанием и слабой кислотой, рассчитывается по формуле:
Тогда:
3. Концентрация ионов водорода равна:
г-ион/дм3
4. Рассчитываем рН раствора соли:
pH = – lg 8,5 • 10-13 = 12,07
Пример № 4.
Условие задания: Написать уравнение гидролиза соли NH4Cl. Вычислить константу гидролиза Кг, концентрацию ионов водорода [H+] и рН раствора соли, если известно, что концентрация соли 0,1М, а константа диссоциации гидроксида аммония Кд(NH4OH) = 1,79 •10-5 (табл. 2.2).