- •Міністерство освіти і науки україни
- •Передмова
- •Загальні методичні вказівки
- •Робоча програма
- •Додаткова література
- •Основні поняття та закони хімії основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •28 Г n2займають об’єм 22,4 л
- •Контрольні завдання
- •Термохімія та термохімічні розрахунки основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Відповідь: 27822,2 кДж/кг
- •Відповідь: 25,12 кДж.
- •Можливість та напрямленість перебігу реакцій основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Відповідь: - 91,016 кДж
- •Відповідь: -131,58 кДж
- •Відповідь: -1235,18 кДж
- •Відповідь: - 35,75 кДж
- •Відповідь: 313,94 кДж
- •230. Користуючись значеннями стандартних теплот утворення та абсолютних стандартних ентропій, обчислити реакції, що відбувається за рівнянням
- •Хімічна кінетика та рівновага основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Швидкість реакції зросла у
- •Контрольні завдання
- •Відповідь: 2,6.
- •Як зміняться швидкості прямої та зворотної реакцій і в якому напрямку зміститься рівновага при збільшенні об’єму системи вдвічі?
- •Розчини основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Властивості розчинів неелектролітів основні поняття і визначення
- •Приклади розв’язання задач
- •Контрольні завдання
- •Розчини електролітів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •У результаті гідролізу в розчині виникає надлишок іонів , які зумовлюють лужне середовище ().
- •Контрольні завдання
- •Будова атома основні поняття та визначення
- •Приклади розв’язання задач
- •Контрольні завдання
- •Періодична система елементів д.І.Менделєєва приклади розв’язання задач
- •Контрольні завдання
- •Хімічний зв’язок основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Окиcно-відновні реакції основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Електродні потенціали. Гальванічні елементи основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Розв’язання. Схема даного гальванічного елемента
- •Контрольні завдання
- •Корозія металів основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Електроліз основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Контрольні завдання
- •Метали контрольні завдання
- •Неметали контрольні завдання
- •Твердість води основні поняття та визначення
- •Приклади виконання завдань
- •Розв’язання.Оскільки твердість води показує число ммоль еквівалентів солей в 1 л її, розрахуємо твердість води за формулою:
- •20 (Мг/ммоль).
- •5 (Ммоль е/л).
- •Приклад 3 Визначити масу фосфату натрію, необхідну для пом’якшення 1м3 води з загальною твердістю 8 ммоль е/л.
- •Контрольні завдання
- •2,3 Ммоль е/л.
- •Відповідь: 8 ммоль е/л
- •Неорганічні в’яжучі речовини основні поняття та визначення
- •Контрольні завдання
- •Елементи органічної хімії. Органічні полімерні матеріали основні поняття та визначення
- •Контрольні завдання
- •Правила техніки безпеки та перша допомога в нещасних випадках
- •Деякі основи та їхні залишки
- •Деякі кислоти та їхні залишки
- •Лабораторна робота № 2 визначення молярної маси еквівалента складної речовини
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 3 визначення теплових ефектів хімічних реакцій
- •Порядок виконання роботи
- •Хімічна кінетика
- •Хімічна рівновага
- •Лабораторна робота № 6 приготування розчину даної концентрації і встановлення його титру
- •Питання для самоперевірки
- •Лабораторна робота № 7 електролітична дисоціація. Реакції в розчинах електролітів
- •Гідроліз солей
- •Лабораторна робота № 9 електрометричне визначення рН розчинів електролітів
- •Оформлення результатів роботи
- •Питання для самоперевірки
- •Адсорбція
- •Дослід 1. Приготування суспензії крейди у воді.
- •2 Процес окиснення
- •1. Які реакції називаються окисно-відновними?
- •Властивості алюмінію та заліза
- •Лабораторна робота № 16 комплексні сполуки
- •Корозія металів
- •Дослід 2. Електрохімічна корозія оцинкованого і лудженого заліза.
- •Визначення карбонатної твердості води
- •Лабораторна робота № 19 визначення агресивного діоксиду вуглецю
- •Визначення процентного вмісту оксидів кальцію та магнію у вапні
- •Обчислити процентний вміст у вапні за формулою:
- •Кремній та його сполуки
- •Спеціальність 7.092101 “промислове і цивільне будівництво”
- •Спеціальність 7.092108 “теплогазопостачання і вентиляція”
- •Для прискореної форми навчання спеціальність 7.092101 “промислове і цивільне будівництво”
- •Спеціальність 7.092108 “теплогазопостачання і вентиляція”
- •Періодична система хімічних елементів д.І.Менделєєва
- •Деякі одиниці міжнародної системи (сі)
- •Значення деяких фундаментальних фізичних сталих
- •Термодинамічні константи деяких речовин
- •Растворимость солей, кислот и оснований в воде
- •Відносна електронегативність деяких елементів (таблиця полинга)
- •Стандартні потенціали металевих і газових електродів
Розчини електролітів основні поняття та визначення
Електроліти
|
- речовини, які в розчинах та розплавах розпадаються на іони, внаслідок чого їхні розчини та розплави проводять електричний струм. |
Електролітична дисоціація (або іонізація)
|
- процес розщеплення електролітів на іони в середовищі полярних розчинників. |
Ступінь електролітичної дисоціації (α)
|
- відношення числа молекул, які розщепилися на іони (Nдис) до загального числа розчинених молекул (N): |
Сильні електроліти
|
- електроліти, які у розчинах практично повністю дисоціюють на іони; для них . |
Слабкі електроліти
|
- електроліти, які під час розчинення у воді лише частково дисоціюють на іони, а основне число їхніх молекул перебуває в розчині в недисоційованому стані; для них . |
Кислоти
|
- електроліти, що дисоціюють з відщепленням іонів . |
Основи
|
- електроліти, що дисоціюють з відщепленням іонів . |
Амфотерні електроліти
|
- електроліти, які дисоціюють і як кислоти, і як основи. |
Константа дисоціації (Кд) |
- константа рівноваги для оборотного процесу дисоціації слабкого електроліту , де - рівноважні концентрації іонів та недисоційованих молекул слабкого електроліту.
|
Закон розведення Оствальда
|
- при розведенні розчинів слабких електролітів ступінь дисоціації збільшується або |
Іонний добуток води
|
- добуток концентрацій іонів і приt = 250C. |
Водневий показник (рН)
|
- від’ємний десятковий логарифм молярної концентрації іонів Н+ в розчині |
Гідроксидний показник (рОН)
|
- від’ємний десятковий логарифм молярної концентрації іонів |
Скорочені іонні рівняння
|
- рівняння реакцій, в яких сильні розчинні електроліти записують у вигляді іонів, а слабкі розчинні електроліти, важкорозчинні та газоподібні речовини – у молекулярній формі. |
Гідроліз солей |
- реакція обмінної взаємодії між водою і розчиненими в ній солями, що супроводжується зміною рНсередовища внаслідок утворення слабкої кислоти (її кислої солі) або слабкої основи (її основної солі). |
Приклади виконання завдань
Приклад 1. Визначити ступінь дисоціації вугільної кислоти за першим ступенем у 0,1 М розчині, якщо константа дисоціації для цього ступеня дорівнює 4,5·10 -7.
Розв’язання. Константа дисоціації і ступінь дисоціації слабкого електроліту зв’язані між собою співвідношенням (закон розведення Оствальда):
,
де - константа дисоціації;С – концентрація електроліту, (моль/л).
Для розчинів слабких електролітів, які дуже малою мірою дисоціюють на іони, ступінь електролітичної дисоціації набагато менший одиниці (). Тому рівняння закону розведення Оствальда можна спростити (оскільки за таких умов):
,
звідки
.
Вугільна кислота дуже слабка, тому для обчислення ступеня дисоціації скористаємося спрощеним виразом закону розведення
.
Відповідь. Ступінь дисоціації вугільної кислоти за першим ступенем дорівнює 6,7·10-3або 0,67%.
Приклад 2. Визначити концентрацію іонів в 0,1 М розчині гідроксиду амонію, якщо Кдис=1,77·10 -5.
Розв’язання. Концентрація іонів в розчині електроліту залежить від молярної концентрації електроліту СМ, ступеня його дисоціації α і числа іонів n даного виду, що утворюються при дисоціації електроліту, тобто
Для визначення концентрації іонів в розчиніспочатку знаходимо ступінь дисоціації:
.
Запишемо рівняння дисоціації :
.
Оскільки з одного моль утворюється 1 моль іонів, то концентрація іонівдорівнює
(моль/л).
Відповідь: 1,33·10-3 моль/л.
Приклад 3. Скласти молекулярні і іонні рівняння реакцій взаємодії між хлоридом барію та сульфатом натрію.
Відповідь. Обмінні реакції між електролітами необоротні і відбуваються до кінця в таких випадках, коли утворюються малорозчинні або газоподібні речовини, а також слабкі електроліти.
В іонних рівняннях сильні електроліти записують у вигляді іонів, на які вони дисоціюють, а малорозчинні і газоподібні речовини, а також слабкі електроліти – у вигляді молекул.
1. Складаємо рівняння реакції в молекулярній формі:
2. Речовини і- розчинні у воді солі, які практично цілком дисоціюють на іони, тому в іонному рівнянні ці речовини слід зобразити у вигляді іонів, на які вони дисоціюють. Сільпрактично нерозчинна у воді, тому її формулу залишаємо без змін. Тоді маємо:
3. Виключаємо з правої та лівої частин однакові кількості однойменних іонів (і) і одержуємо рівняння реакції в скороченій іонній формі:
.
Приклад 4. Скласти два різних рівняння в молекулярній формі, які відповідають рівнянню в скороченій іонній формі:
Відповідь. 1. Запишемо під формулами іонів лівої частини рівняння такі іони протилежного заряду, які б утворювали з вихідними іонами розчинні сильні електроліти (дописані іони мають утворювати розчинний сильний електроліт також між собою). Такі самі іони записуємо під формулами іонів правої частини рівняння:
2. Підсумовуючи обидва рівняння, одержуємо рівняння в іонній формі:
.
3. Об’єднуючи іони, записуємо рівняння в молекулярній формі:
.
4. Підбираємо інші відповідні іони й одержуємо друге рівняння реакції:
або
.
Приклад 5. Між якими з наведених речовин відбуватиметься реакція обміну в розчині:а)б).
Відповідь. а) Реакція між розчинамиів молекулярній формі виражається рівнянням
Оскільки всі солі, що приймають участь у цій реакції – сильні електроліти, то в іонному вигляді рівняння реакції можна записати так:
Як показує це рівняння, в розчині утворюється тільки суміш іонів При зливанні розчинівіне утворюється ані малорозчинних або газоподібних речовин, ані слабких електролітів. Тому міжіреакція не відбувається.
б) При зливанні розчинів таутворюється малорозчинна сіль:
.
В іонному вигляді це рівняння записується так:
Концентрації іонів тав процесі реакції залишаються незмінними, тому з рівняння реакції їх можна виключити. Тоді рівняння матиме вигляд:Таким чином, реакція відбувається між іонамиз утворенням осаду.
Приклад 6. Скласти молекулярні і іонні рівняння реакцій взаємодії між: а) гідроксидом амонію і соляною кислотою; б) гідроксидом цинку і гідроксидом натрію.
Відповідь. Якщо вихідними речовинами реакції є малорозчинні речовини або слабкі електроліти, то крім реакцій зв’язування тих чи інших іонів відбуваються реакції поступової дисоціації слабкого електроліту або переходу іонів малорозчинної сполуки в розчин
Приклад 7. Визначити концентрацію іонів і0,01 М розчину гідроксиду натрію, якщо ступінь дисоціації.
Розв’язання. Запишемо рівняння дисоціації гідроксиду натрію
Із рівняння дисоціації видно, що з 1 моль утворюється 1 моль іонів; отже концентрація іонівв 0,01 М розчинідорівнює:
моль/л.
Виходячи з іонного добутку води , знаходимо концентрацію іонів водню:
Водневий показник розчину дорівнює:
.
Приклад 8. Визначити рН 0,17 М розчину , константа дисоціації якої дорівнює 1,75·10-5.
Розв’язання. Кислотність даного розчину обумовлена дисоціацією кислоти
Константа і ступінь дисоціації слабкого електроліту зв’язані між собою співвідношенням
.
Визначаємо концентрацію іонів :
.
Звідси водневий показник розчину дорівнює:
.
Приклад 9. Скласти молекулярні та іонні рівняння гідролізу солей: .
Відповідь. а) Ціанід калію – сіль, утворена слабкою одноосновною кислотою та сильною однокислотною основою. При розчиненні у воді молекулиповністю дисоціюють на катіонита аніони. Катіони не можуть зв’язувати іони води, бо ─ сильний електроліт. Аніонизв’язують іониводи, утворюючи молекули слабкого електроліту. Сіль гідролізує за аніоном. Скорочене іонне рівняння гідролізу:
Додаючи до правої і лівої частин рівняння іони калію, одержуємо повне іонне рівняння реакції:
Рівняння реакції гідролізу в молекулярній формі:
.