18_03_01 ХТП Рабочая тетрадь Неорганика

Тема: РАВНОВЕСИЕ В ГЕТЕРОГЕННЫХ СИСТЕМАХ. ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ (Ksp)

РАБОТА, ВЫПОЛНЯЕМАЯ СТУДЕНТОМ НА ЗАНЯТИИ

I. Инвариантная часть

Занятие № 10

Задача № 1. Константа растворимости Ag3PO4 составляет 1,3 · 10‒20. Вычислить растворимость Ag3PO4 в моль/л и г/л. В каком объёме насыщенного раствора Ag3PO4 содержится 0,003 моль ионов серебра? (Ответ: 4,67 · 10‒6 моль/л, 1,95 · 10‒3 г/л, 214 л)

Задача № 2. В 100 мл насыщенного раствора PbI2 содержится 0,0268 г свинца в виде ионов. Вычислить константу растворимости PbI2. (Ответ: 8,7 · 10‒9)

51

Задача № 3. Образуется ли осадок PbCl2, если к раствору Pb(NO3)2 с c(½ Pb(NO3)2) = 0,1 моль/л добавить равный объём раствора с c(1/3 AlCl3) = 0,03 моль/л (Ksp(PbCl2) = 2 · 10‒5)? (Ответ: не образуется)

Задача № 4. Смешали 2 л раствора с c(½ Pb(NO3)2) = 0,1 моль/л и 1 л раствора с c(½ BaCl2) = 0,02 моль/л. Образуется ли осадок PbCl2? (Ответ: не образуется)

Задача № 5. Вычислить растворимость AgI в растворе NaI с c(NaI) = 0,1 моль/л. (Ответ: 1,5 · 10‒15)

52

Лабораторная работа «Гетерогенные равновесия»

Цель работы. Изучение гетерогенного равновесия в растворах электролитов и влияние на него различных факторов.

Опыт 1. Условие образования осадков

Образование осадка гидроксида магния при действии раствора аммиака на соль магния в отсутствие и в присутствии солей аммония. В 2 пробирки поместить по

5 капель разбавленного раствора аммиака. В одну из пробирок добавить 10 капель воды, в другую — 10 капель раствора хлорида аммония. Затем в обе пробирки добавить по 5 капель раствора хлорида магния.

Наблюдения:

Напишите уравнение реакции в молекулярной и ионной форме.

NH3∙H2O + MgCl2 →

Выводы:

1.Почему при добавлении хлорида магния к раствору аммиака в присутствии хлорида аммония осадок гидроксида магния не выпадает?

2.Какой вывод можно сделать об условиях образования осадка?

Опыт 2. Условия растворения осадков

2.1. В трёх пробирках получить осадки AgCl, смешивая по 5 капель растворов AgNO3 и NaCl. В одну из пробирок добавить 5–10 капель насыщенного раствора хлорида натрия и наблюдать небольшое увеличение осадка; в другую — избыток насыщенного раствора NaCl до полного растворения осадка; в третью — концентрированный раствор аммиака до полного растворения осадка.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах, учитывая, что во второй пробирке образовалась соль состава Na[AgCl2], а в третьей — [Ag(NH3)2]Cl: AgNO3 + NaCl →

AgCl + NaCl →

AgCl + NH3∙H2O →

53

Выводы:

1.Почему произошло растворение осадков?

2.Какой вывод можно сделать об условии растворения осадков?

2.2.В две пробирки поместить по 1 или 2 кристаллика йода. В одну из пробирок добавить 10–15 капель воды, в другую — столько же капель насыщенного раствора иодида калия.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

I2 + H2O

I2 + KI →

Выводы:

1.В какой из пробирок йод растворился полностью?

2.Чем объяснить растворение йода в насыщенном растворе иодида калия?

2.3.В две пробирки поместить по 5 капель раствора хлорида кальция. В одну из пробирок добавить 5 капель раствора карбоната натрия, наблюдая образование осадка карбоната кальция. В другую пробирку добавить 5 капель раствора сульфата натрия, наблюдая образование осадка сульфата кальция. В обе пробирки добавить по каплям разбавленный раствор соляной кислоты.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

CaCl2 + Na2CO3 →

CaCl2 + Na2SO4 →

CaCO3 + HCl →

CaSO4 + HCl →

54

Выводы:

1.Какой из осадков растворяется и почему?

2.Какой вывод можно сделать об условиях растворения осадков?

2.4.В двух пробирках получить осадки сульфида цинка, добавлением к 5 каплям раствора соли цинка 5 капель раствора сульфида натрия. В одну из пробирок добавить 20 капель разбавленного раствора соляной кислоты, в другую — такой же объём раствора уксусной кислоты.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

ZnCl2 + Na2S →

ZnS + HCl →

ZnS + CH3COOH →

Выводы:

1.В какой из пробирок осадок растворился?

2.Чем объясняется растворение осадка в растворе HCl и невозможность его растворения в уксусной кислоте?

2.5.В две пробирки поместить по 5 капель раствора сульфида натрия. В одну из пробирок добавить 5 капель раствора сульфата меди(II), наблюдая образование осадка сульфида меди(II). В другую пробирку добавить 5 капель раствора сульфата железа(II), наблюдая образование осадка сульфида железа(II). В обе пробирки добавить по 10 капель разбавленного раствора соляной кислоты.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Na2S + CuSO4 →

55

Na2S + FeSO4 →

CuS + HCl →

FeS + HCl →

Выводы:

1.Какой из осадков растворился?

2.Сделать вывод об условиях растворения осадков. Какой из сульфидов имеет меньшее значение константы растворимости (Ksp)?

Опыт 3. Влияние произведения растворимости электролитов на их способность к переосаждению

3.1. В две пробирки поместить по 5 капель раствора нитрата свинца. В одну из пробирок добавить 5 капель раствора сульфата натрия, наблюдая образование осадка сульфата свинца(II). В другую пробирку добавить 5 капель раствора сульфида натрия, наблюдая образование осадка сульфида свинца(II). Отметить цвета полученных осадков. В обе пробирки добавить по 10 капель раствора хромата калия и тщательно перемешать.

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

Pb(NO3)2 + Na2SO4 →

Pb(NO3)2 + Na2S →

PbSO4 + Na2CrO4 →

PbS + Na2CrO4 →

56

Выводы:

1.В какой из пробирок изменился цвет осадка после добавления раствора хромата калия или натрия?

2.Пользуясь значениями Ksp для PbS, PbSO4 и PbCrO4 (см. табл. 7.1 в учебном пособии «Задачи и упражнения по общей и неорганической химии», 2015) объяснить различное поведение осадков малорастворимых электролитов при переосаждении.

3.2.В две пробирки поместить по 5 капель раствора нитрата серебра. В одну из пробирок добавить 5 капель раствора хлорида натрия, наблюдая образование осадка хлорида серебра. В другую пробирку добавить 5 капель раствора иодида натрия, наблюдая образование осадка иодида серебра. В обе пробирки добавить по каплям 25%-ный раствор аммиака. Какой из осадков при этом растворяется?

Наблюдения:

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

AgNO3 + NaCl →

AgNO3 + NaI →

AgCl + NH3∙H2O →

AgI + NH3∙H2O →

Выводы:

1.Какой из осадков растворился?

2.Пользуясь значениями Ksp для AgCl и AgI (см. табл. 7.1 в учебном пособии «Задачи и упражнения по общей и неорганической химии», 2015) объяснить, почему AgCl растворяется в 25% - ном растворе аммиака, а AgI – не растворяется.

57

II. Вариативная часть

Варианты заданий для самостоятельной работы студентов

*Примечание. Задачи из учебного пособия «Задачи и упражнения по общей и неорганической химии».

Задания для самостоятельной работы

Напишите уравнения реакций в молекулярной и ионной формах.

16. Выведите формулы для расчёта концентрации ионов малорастворимых электролитов, выразив их через растворимость:

а) AgI; б) Ag2S; в) MgF2; г) Fe(OH)2; д) Fe(OH)3; е) Bi2S3; ж) PbCl2; з) Ag2SO4; и) Ag3PO4; к) BiI3; л) Sb2S3; м) Co(OH)2; н) Al(OH)3; о) Li2CO3; п) Cu2S.

17. Выведите выражения для констант растворимости следующих малорастворимых электролитов и выразите их через растворимость: а) BaF2; б) HgI2; в) PbI2; г) Zn(OH)2;

д) Cr(OH)3; е) Ag2CO3; ж) Ag2Cr2O7; з) CaHPO4; и) Ni(OH)2; к) Ag2SeO3; л) Ag2SeO4; м) Ba3(PO4)2; н) Be(OH)2; о) Ag4P2O7; п) AgSCN.

Задача № ___.

58

Задача № ___.

Задача № ___.

Задача № ___.

Задача № ___.

Итого

59

Тема: ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ Д.И.МЕНДЕЛЕЕВА. СТРОЕНИЕ АТОМА

РАБОТА, ВЫПОЛНЯЕМАЯ СТУДЕНТОМ НА ЗАНЯТИИ

I. Инвариантная часть

Занятие № 11

1. Какие квантовые числа Вам известны? Приведите их названия.

2. Каков их физический смысл и возможные значения?

3.Сформулируйте основные принципы, в соответствии с которыми происходит заполнение орбиталей электронами.

Принцип минимума энергии:

Принцип Паули:

60