100Г раствора содержат 10г CuSo4

1107Г раствора содержат m г CuSo4

m = 110,7г CuSO₄.

Следовательно, молярная концентрация CuSO₄, т.е. число моль CuSO₄, содержащихся в 1 л раствора, составит

моль/л.

Молярная концентрация эквивалентов CuSO₄, т.е. число моль эквивалентов сульфата меди в 1л раствора, составит

моль/л.

Чтобы определить моляльную концентрацию CuSO₄, т.е. число моль сульфата меди, приходящихся на 1000г растворителя (воды), найдем вначале, сколько граммов CuSO₄ приходится на 1кг растворителя. Для этого составляем пропорцию:

10г CuSO₄ приходится на 90г Н₂О

х г CuSO₄ приходится на 1000г Н₂О

х = 111,11г CuSO₄.

Это соответствует моляльности С_m = 111,11 / 160 = 0,696 моль/кг.

моль/кг Н₂О.

Пример 1.11 . Вычислить молярную долю кислоты в растворе с массовой долей H₂SO₄, равной 0,25.

Решение. Молярная доля вещества в растворе равна отношению числа моль данного вещества к общему числу моль всех веществ, содержащихся в растворе.

В 100г раствора серной кислоты с массовой долей 0,25 содержится 25г H₂SO₄ и 75г H₂O. Определим число моль H₂SO₄ и воды.

моль;

моль.

;

.

Сумма молярных долей всех компонентов раствора равна 1 (0,058+0,942=1).

Пример 1.12. Определить титр гидроксида калия 0,1н раствора КОН и титр этого раствора по серной кислоте.

Решение. Титр раствора (Т) показывает количество граммов растворенного вещества, содержащегося в 1мл раствора.

Число эквивалентности КОН равно 1, следовательно, молярная масса эквивалентов равна молярной массе М_КОН = М_эк(КОН)=56,0 г/моль.

В 1 л децинормального (0, 1н) КОН содержится

m_KOH=М_КОН^. С_эк(КОН)=56^.0,1=5,6г.

Значит, титр этого раствора равен

г/мл.

Раствор гидроксида калия может быть использован для определения серной кислоты, например, по реакции

2KOH + H₂SO₄ = K₂SO₄ + H₂0

Из уравнения реакции следует, что 2 моль KOH реагирует с 1 моль H₂SO₄ или 112г (2^.56=112) щелочи реагируют с 98г кислоты. Следовательно, титр этого раствора по серной кислоте или массу серной кислоты, вступающую во взаимодействие с 1 мл 0,1 н КОН, можно определить из пропорции

112г КОН реагируют с 98г H₂SO₄

0,0056г КОН реагируют с m г H₂SO₄

г/мл.

Пример 1.13. На нейтрализацию 0,035 л 0,3 н раствора H₃PO₄ израсходовано 0,02 л раствора NaOH. Определить молярную концентрацию эквивалентов NaOH в растворе.

Решение. Произведение молярной концентрации эквивалентов вещества В на объем раствора V_p равно количеству эквивалентов этого вещества. Поэтому для реакции, в которой участвуют равные количества эквивалентов веществ А и В, можно записать (ф-ла (1.12)):

c_эк(А)^.V_p(A)=c_эк(В)^.V_p(B).

В нашем случае n _ЭК (H₃PO₄) = n_ЭК (NaOH). Следовательно,

с_ЭК(H₃PO₄)∙V_p(H₃PO₄)=с_ЭК(NaOH)∙V_p(NaOH).

Находим С_ЭК (NaOH):

Контрольные вопросы и задачи*

1.1.Сформулируйте закон сохранения массы и границы применимости этого закона.

1.2. Реакция разложения карбоната кальция сопровождается поглощением 179 кДж энергии. Найти изменение массы реагирующих веществ (г, %) в ходе реакции. Ответ:2^.10^-12кг;2^.10^-9%.

1.3. Сформулируйте закон постоянства состава и область применения этого закона.

1.4. Сформулируйте закон эквивалентов. К каким реакциям применим этот закон?

1.5. Сформулируйте понятия: эквивалент, число эквивалентности, фактор эквивалентности.

1.6. Сформулируйте понятия: количество вещества эквивалентов, молярная масса эквивалентов, молярный объем эквивалентов. * При решении задач используются округлённые до единиц значения молярных масс, за исключением М_Cl=35,5г/моль.

1. 7. Определить числа эквивалентности:1) атомарного и молекулярного фтора; 2) магния; 3) оксида серы (IV); 4) гидроксида калия; 5) угольной кислоты; 6) нитрата кальция.

Ответ: 1)1, 2; 2)2; 3)4; 4) 1; 5) 2; 6)2.

1.8. Определить молярную массу эквивалентов следующих веществ: 1)V₂O₅; 2) серы в соединении Н₂S; 3) соли Na₂HPO₄ в реакции Na₂HPO₄ + HCl = NaH₂PO₄ + NaCl. Ответ: 1)36,4; 2)16; 3)142.

1. 9. Хлорид металла содержит 25,8 % металла. Вычислить молярную массу эквивалентов металла, если молярная масса эквивалентов хлора составляет 35,5 г/моль. Ответ:12,3 г/моль.

1.10. Для реакции с 2г металла потребовалось 1,12дм³ хлора (нормальные условия (н.у.)). Вычислить молярные массы эквивалентов металла и его оксида. Ответ:20; 28 г/моль.

1.11. Сформулируйте закон Авогадро.

1.12. Какой объем занимает 1,7г аммиака при н.у.?

Ответ:1,12л.

1.13. Определите относительную плотность кислорода по гелию. Ответ: 8.

1.14. Относительная плотность газа по азоту составляет 5,214. Вычислите молярную массу газа и объём 2,92г этого газа при н.у.? Ответ:146г/моль; 0,448л.

1.15. Найти массу одной формульной единицы едкого натра. Ответ:6,64^.10^-26кг.

1.16. Дайте определения молярной концентрации, молярной концентрации эквивалентов, моляльной концентрации, титр раствора, титра по определяемому веществу, молярной доли и массовой доли.

1.17. В каких случаях для пересчёта одной концентрации в другую необходимо знание плотности раствора: а )массовая доля и молярная концентрация; б) молярность и молярная концентрация эквивалентов; в) титр раствора и молярная доля; г) молярная концентрация эквивалента и массовая доля; д) моляльная концентрация и молярность; е) молярная концентрация и титр раствора?. Ответ: а) да; б) нет; в) да; г) да; д) да; е)нет.

1.18. Вычислите молярную концентрацию и моляльность сульфата железа (II) в растворе с концентрациейи плотностью ρ = 1,057г/см³. Ответ:0,417моль/л; 0,420 моль/кг Н₂О.

1.19. Вычислите молярную концентрацию эквивалентов и молярную долю карбоната натрия в растворе с концентрацией и плотностью ρ = 1,081г/см³.

Ответ:1,632 моль/л; 0,0287.

1.20. Найти титр раствора с концентрацией ω_KI =0.01 и плотностью ρ = 1,005г/см³. Ответ:0,01005 г/мл.

1.21. Вычислить массовую долю азотной кислоты в 1,32М растворе с плотностью ρ = 1,043г/см³. Ответ:0,08.

1.22. Сколько граммов Na₂S₂O₃ потребуется для приготовления 2л раствора с концентрацией 0,02н, если число эквивалентности равно 1? Ответ: 6,32 г.

1.23. Сколько миллилитров 0,01н раствора KMnO₄ можно приготовить из 10 мл 0,5 М раствор, если число эквивалентности равно 5? Ответ: 2500 мл.

1.24. Для нейтрализации 25 мл 0,1н раствора кислоты потребовалось 15 мл раствора щёлочи. Найти молярную концентрацию эквивалентов щёлочи. Ответ: 0,167.

1.25. Найти массу дихромата калия, содержащуюся в 1л раствора, если 10 мл этого раствора прореагировали с 20 мл 0,1нраствора иодида калия. Ответ: 58,8г.