Обчислення за рівняннями реакцій у розчинах.

Завдання № 1

   Обчисліть об’єм газу, що утворюється від взаємодії розчину калій карбонату масою 276 г з масовою часткою 20% з надлишком сульфатної кислоти.

Дано:  mр-ну= 276 г w = 20% V(CO2)- ?

Розв’язання 45,2 г                                      х л K2CO3 + H2SO4 → K2SO4 + CO2 +       H2O 1моль          1моль                          1∙138  (г)                              1 ∙ 22,4 (л) М(K 2CO3 ) = 138 г/моль     mр-ни =  276 ∙ 0,2 = 45,2 г ;

     Відповідь: V (CO₂) ≈ 7,34 л

Завдання №2

   Обчислити масу 20% розчину барій хлориду, який необхідно додати до 80 г 15 %-ного розчину сульфатної кислоти до повного випадання осаду.

Дано:  mр-ну(H2SO4) = 80 г w(H2SO4) =15% + BaCl2 w(BaCl2) = 20% m( BaCl2 ) - ?

Розв’язання 12г       H2SO4 + BaCl2 → BaSO4↓ + 2HCl  1моль 1 ∙98 (г)   1∙ 208 (г) М(H2SO4) = 98 г/моль М(BaCl2) = 208 г/моль mр-ни(H2SO4) = mр-ну   ∙ w mр-ни(H2SO4) = 80  ∙  0,15 = 12 г; ;       моль Згідно рівняння реакції υ (H2SO4 ) = υ (BaCl2) = 0,122 моль m = υ ∙ М;     m ( BaCl2 ) = 0,122 ∙ 208 = 25,38 г mр-ну (BaCl2)  = (25,38 : 20) ∙ 100 = 126,88 г

Відповідь: m_р-ну (BaCl₂) = 126,88г

Вправа. Обчислити об´єм водню (н.у.), що виділиться під час взаємодії цинку з розчином, що має масу 146 грамів та містить 10% хлоридної кислоти.

Вправа. Обчислити об´єм водню, що виділиться під час взаємодії алюмінію з розчином, що має масу 245 грамів та містить 5% сульфатної кислоти.

Вправа. До розчину, що має масу 333 грами та містить 15% кальцій хлориду, додали достатню кількість розчину натрій карбонату. Обчислити масу утвореного внаслідок реакції осаду.

Вправа. До розчину, що має масу 376 грамів та містить 10% купрум (ІІ) нітрату, додали достатню кількість розчину натрій ортофосфату. Обчислити масу утвореного внаслідок реакції осаду.

Вправа. До розчину, що має масу 224 грами та містить 5% калій гідроксиду, додали достатню кількість ферум (ІІ) хлориду. Обчислити масу утвореного внаслідок реакції осаду.

Електролітична дисоціація. Електроліти та неелектроліти.

На початку XIX століття для дослідження властивостей речовин почали використовувати електричний струм. Шведський фізик та хімік Сванте Арреніус досліджував здатність різноманітних розчинів проводити електричний струм

На підставі своїх досліджень Арреніус поділив речовини на два види: електроліти та неелектроліти.

Речовини

______________________|______________________

↓ ↓

Електроліти Неелектроліти

Це речовини, розчини та Це речовини, розчини та

розплави яких проводять розплави яких не проводять

електричний струм ( луги, електричний струм ( кисень,

кислоти, солі) метан, спирт, ацетон)

Арреніус відзначив, що до електролітів належать основи, кислоти та солі – речовини з йонними та ковалентними сильнополярними хімічними зв´язками. Вчений допустив, що під дією молекул води у розчині електроліти розпадаються на заряджені частинки – йони, які і є носіями електричного струму.

Молекули води являють собою диполі з ковалентним полярним зв´язком. У разі потрапляння у воду речовини з йонним зв´язком, наприклад натрій хлориду NaCl, диполі води орієнтуються відносно йонів цієї речовини протилежно зарядженими полюсами. У результаті електростатичної взаємодії між йонами розчиненої речовини й молекулами води відбувається гідратація йонів, що послаблює зв´язок між ними, й призводить врешті до його руйнації.

NaCl ↔ Na ⁺ + Cl ^―

Утворюються два протилежно заряджені гідратовані йони: позитивно заряджений йон (катіон) Натрію та негативно заряджений йон (аніон) Хлору.

Електроліти з ковалентними полярними зв´язками ( наприклад, кислоти ) ще не містять у своєму складі йонів. У водному розчині під дією молекул води спочатку відбувається йонізація зв´язку, а вже подім його розпад на йони. Наприклад, для хлоридної кислоти:

H^δ+ Cl^δ– → H⁺ Cl ^– ↔ H⁺ + Cl^–

Процес розпаду електролітів на йони у розчині або у розплаві називається електролітична дисоціація.

Основні положення теорії електролітичної дисоціації сформулював у 1887 році шведський вчений Сванте Арреніус. Основні положення теорії електролітичної дисоціації:

• дисоціація електролітів відбувається під дією полярних молекул розчинника ;

• дисоціація – оборотний процес. Зворотний процес називається асоціацією ;

• молекули, що дисоціюють, розпадаються на позитивно заряджені йони (катіони) та негативно заряджені йони (аніони). Заряд усіх катіонів дорівнює сумарному заряду всіх аніонів.

• під дією електричного струму в розчині виникає спрямований рух йонів: катіонів – до катода, аніонів – до анода.

Теорія електролітичної дисоціації є однією з основних наукових теорій сучасної хімії. За її створення Сванте Арреніус у 1901 році отримав Нобелівську премію.