Задачи для контрольной работы

51-55. Дайте определение понятию скорость химической реакции. Опишите количественно (где это можно), как влияют на скорость реакции внешние условия (концентрация, температура, давление). Рассчитайте во сколько раз изменится скорость реакции при изменении указанных в таблице (табл.5) условий.

Таблица 5.

№ задания	Реакция	Изменение температуры	Температурный коэф-фициент	Изменение давления
1	2	3	4	5
51	---	Уменьшение на 40 градусов	3	---
52	---	Увеличение на 30 градусов	2	---
53	H2+Cl2=2HCl	---	---	Увеличение в 2 раза
54	2Fe+O2=2FeO	---	---	Уменьшение в 3 раза
55	CaO+CO2=CaCO3	---	---	Увеличение в 3 раза

56-60. Чем характеризуется состояние химического равновесия? От каких факторов зависит константа равновесия, положение равновесия? Предскажите в соответствии с принципом Ле-Шателье смещение равновесия при изменении температуры и давления в реакции, соответствующей номеру вашего задания (табл.6).

Таблица 6.

№ задания	Реакция
56	CO2 + CaCO3+ H2O (пар) = Сa (HCO3)2 -Q
57	NH3+ H2O = NH4OH +Q
58	N2O4 = 2NO2 –Q
59	4NH3 + 5O2= 4NO + 6H2O (пар) +Q
60	2CO + O2 = 2CO2 +Q

6. Растворы

Раствором называется, однофазная система, т.е. состоящая из 2-х или более компонентов и продуктов их взаимодействия.

Дисперсная система, это система в которой одно вещество равномерно распределено внутри другого. В дисперсной системе различают дисперсную фазу (ДФ) и дисперсную среду (ДС).

Концентрация растворов – это соотношение между растворенным веществом и растворителем.

Следует помнить понятия моль, эквивалент, плотность.

В химических расчетах используются в основном три вида концентраций:

- процентная концентрация показывает, сколько граммов растворенного вещества находится в 100 г раствора,

- молярная концентрация показывает, сколько молей растворенного вещества находится в 1 л ( 1000 мл) раствора,

- нормальная концентрация показывает, сколько молей эквивалентов растворенного вещества находится в 1 л (1000 мл) раствора.

При решении задач по переходу от одного вида концентрации к другому важно четко разграничить количество растворенного вещества и растворителя, массу и объем.

Примеры решения задач.

Пример 1. Найти молярную концентрацию 10% раствора сахарозы. Плотность раствора 1,08 г/мл. Формула сахарозы – С₁₂Н₂₂О₁₁.

Запишем условия задачи так, чтобы было ясно какие количества вещества вам даны.

Количество растворенного вещества Количество раствора

Хм ______________________________1000 мл

10 г _______________________________100 г

«Столбики» этой записи сознательно отклонены от «вертикалей» вследствии различия единиц измерения. Это сразу определяет необходимость дополнительных предварительных действий:

А) выясним, каково количество молей в 10 г сахарозы

Nm = m/M = 10/342 моль,

Б) вычислим массу 1000 мл раствора

G =1.08∙1000 г

Пропорция для решения задачи будет иметь вид:

Хм_________________________1000мл = 1,08∙1000г

10/342моль = 10г________________100г

Решаем ее, используя строгие «вертикали» с совпадающими единицами измерения:

Хм = 10г∙1,08∙1000 = 0,315 моль/л

100

Пример 2. Найти процентную концентрацию 0,1 н раствора H₂SO₄ плотность = 1,03.

Исходная пропорция:

Х г.___________________________________100 г.

0.1 моль экв.___________________________1000мл.

С учетом эквивалента H₂SO₄ и плотности:

Хг.___________________________________100 г

49∙0,1г = 0,1моль экв.___________________1000 мл = 1,03∙1000г.

Получаем: Х = 49∙0,1∙100 / 1,03∙1000 = 0,475

Гидролиз солей – «разрушение» солей водой с образованием слабого электролита.

Рекомендуемая последовательность действий:

а) составить уравнение диссоциации соли;

б) выяснить, по какому виду идет гидролиз;

в) Составить для этого иона уравнение реакции взаимодействия с водой (с одной молекулой, т.к. речь идет о первой ступени). Это уравнение не будет сокращенным ионным уравнением гидролиза, оно определяет наступающее в растворе равновесие и характеризуется собственной константой;

г) записать уравнение гидролиза в молекулярном виде. При этом в основу берется ионное уравнение (пункт а), а для составления нейтральных молекул используются противоионы из уравнения диссоциации соли (пункт а).

Пример 3. Составьте уравнение гидролиза сульфата меди.

а) CuSO₄ = Cu²⁺ +SO₄^2-

б) Выясняем, что иону Cu²⁺ соответствует слабое основание, а иону SO₄^2- сильная кислота, значит гидролиз идет по катиону:

в) Cu²⁺ + H₂O = (CuOH)⁺ + H⁺

Естественно, что положительный ион Cu²⁺ «вырвет» из воды отрицательную часть ОН-. Заряд образовавшегося иона CuOH⁺ определяем суммированием зарядов Cu²⁺ и ОН^-. Не забудьте, что связывание ионов ОН^- ведет к избытку в растворе ионов H⁺ , что определяет кислую реакцию среды.

г) при составлении уравнения в молекулярной форме констатируем, что всем положительным ионам уравнения соответствуют имеющиеся в свободном виде отрицательные ионы SO₄^2-. С учетом зарядов ионов составляем электронейтральные молекулы:

CuSO₄ + H₂O = (CuOH)₂SO₄ + H₂SO₄,

а затем подбираем необходимые коэффициенты:

2CuSO₄ + 2H₂O = (CuOH)₂SO₄ + H₂SO_4.

Напоминаем, что в растворе реально существуют ионы Н₃О⁺, а не Н⁺