Індивідуальне завдання № 2 Приклади розв’язування типових задач

Задача 1. Початкові концентрації вихідних речовин у реакції відповідно рівні: і . Розрахуйте концентрації кисню і нітроген (IV) оксиду, якщо концентрація нітроген (ІІ) оксиду стала рівною 0,01 моль/л.

Розв’язок. За умовою задачі витратилося 0,03 – 0,01 = 0,02 моль нітроген (ІІ) оксиду. Згідно з рівнянням реакції при цьому прореагувало 0,01 моль кисню і утворилося 0,02 моль нітроген (IV)оксиду. Тому концентрації речовин рівні:

Задача 2. Зворотна реакція протікає за рівнянням . Чому рівна константа рівноваги цієї реакції, якщо рівноважні концентрації речовин рівні 

Розв’язок. Згідно із законом діючих мас запишемо вираз для константи рівноваги

Підставивши значення концентрацій, одержимо

Задача 3. В 450 г води розчинили 50 г мідного купоросу. Розрахуйте масову частку /%/ солі в розчині.

Розв’язок. Молярні маси кристалогідрату і купрум сульфату рівні:

Знайдемо масу купрум сульфату в 50 г мідного купоросу:

Маса розчину рівна

Відповідно, масову частку солі розраховуємо за формулою:

Задача 4. Скільки грамів 10%-ного розчину Н₂SO₄ треба для нейтралізації 100 мл 13,7%-ного розчину Na₂CO₃

Розв’язок. 100 мл розчину масою 114, 5 г містить 114,5^.0,137=15,68 г Na₂CO₃.

З рівняння реакції знаходимо необхідну кількість сірчаної (сульфатної) кислоти

10 %-ного розчину H₂SO₄ необхідно .

Задача 5. Розрахувати молярність і нормальність 49 %-ного розчину H₃PO₄

Розв’язок. 1 л розчину має масу 1330 г і містить 1330^.0,49 = 651,7 г фосфатної кислоти, що складає Розчин є 6,65 М або 6,65^.3 = 19,95 н.

Задача 6. Скільки грамів 90 %-ної сірчаної кислоти треба прилити до 500 г 10 %-ної кислоти, щоб одержати 70 %-ний розчин

Розв’язок. Використовуємо правило змішування (хреста)

90. 6 0 70-10 = 60

70

10 20 90-70 = 20

Таким чином, для одержання 80 г 70 %-ного розчину треба змішати 60 г 90 %-ного розчину і 20 г 10 %-ного розчину.

Складаємо пропорцію:

20 г 10 % – 60 г 90 %

500 г 10 % – x г 90 %

Якщо в задачах подібного типу концентрації наведені у відсотках, а розчини – в об’ємах, то останні треба перевести в масові одиниці, помножити об’єми розчинів на їх густини. Для знаходження значень густин розчинів скористайтеся довідником.

Задача 7. Розрахуйте температуру кристалізації і кипіння розчину, що містить 9 г глюкози і 100 г води

Розв’язок. За другим законом Рауля зниження температури кристалізації (замерзання), підвищення температури кипіння розведених розчинів прямо пропорційне їх моляльній концентрації:

Тоді

Задача 8. На скільки градусів температура замерзання водного розчину кальцій хлориду є нижча, ніж розчину цукру, якщо моляльності цих розчинів однакові і рівні 1моль /1000 г розчинника, а ступінь дисоціації кальцій хлориду рівний 0,9

Розв’язок. Відмінність у фізичних властивостях (температура кипіння, температура замерзання, осмотичний тиск) розчинів електролітів і неелектролітів зумовлена електролітичною дисоціацією речовин. За законом Рауля пониження температури замерзання для електролітів і неелектролітів відповідно рівне:

для неелектролітів

для електролітів

де і – ізотонічний коефіцієнт.

Ізотонічний коефіцієнт відповідно розраховуємо за формулою:

де – уявний ступінь дисоціації;

п – число йонів, що утворюються при дисоціації однієї молекули електроліту.

Розрахуємо пониження температури замерзання для кожного розчину:

для

для

Задача 9. Добуток розчинності BaCrO₄ рівний 2,3.10^-10. Розрахуйте розчинність солі в моль/л.

Розв’язок:

Оскільки молекула BaCrO₄ дисоціює на два йони, то концентрація їх в розчині рівна концентрації кожного з йонів:

Задача 10. Чому рівна молярність йонів гідрогену в розчині, якщо pH рівний 2,43

Розв’язок. Водневий показник pH рівний . Звідси

Задача 11. Чому рівний pH 0,18 М розчину NH₄OH

Розв’язок.

З довідника знаходимо:

.

З рівняння дисоціації видно, що

Тоді

.