Способы выражения состава растворов

Состав водного раствора некоторого вещества выражен одним способом. Выразите состав этого раствора другим способом, если известны его плотность и формула растворенного вещества.

Используя формулу растворенного вещества и числовые данные таблицы 8, приведенные в вашем варианте задания, выполните данные расчеты и заполните таблицу. В таблице 8 использованы следующие обозначения:

ρ – плотность водного раствора, г/см³;

 - массовая доля растворенного вещества в растворе, %;

С_М – молярная концентрация вещества в растворе, моль/л;

С_Н – молярная концентрация эквивалента вещества в растворе, моль/л;

С_m – моляльная концентрация вещества в растворе, моль/кг Н₂О;

Т – титр, г/мл;

N – мольная доля.

Таблица 8

Формула вещества	ρ, г/см3		СМ, моль/л	СН, моль/л	Сm, моль/кг Н2О	Т, г/мл	N
H2SO4	1,520					0,9424

 

Решение: 1) Титр вещества Т(Н₂SO₄), г/мл – масса вещества Н₂SO₄ в г, содержащаяся в 1 мл раствора.

Тогда найдем массу растворенного вещества Н₂SO₄, содержащуюся в 1000 мл (1 л) раствора

и количество моль растворенного вещества

2) Зная плотность раствора, найдем массу всего раствора по формуле

Тогда масса воды равна

и количество моль растворителя равно

3) Массовую долю растворенного вещества находим по формуле

4) Найдем молярную концентрацию раствора по формуле

5) Найдем нормальную концентрацию раствора серной кислоты

С_Н( ) = С_М( ) ∙ z = 9,616 ∙ 2 = 19,232 моль/л

т.к. число эквивалентности для     z = 2

6) Найдем моляльную концентрацию вещества по формуле

7) Найдем мольную долю растворенного вещества

Ответ:

Формула вещества	ρ, г/см3		СМ, моль/л	СН, моль/л	Сm, моль/кг Н2О	Т, г/мл	N
H2SO4	1,520	62,0	9,616	19,232	16,65	0,9424	0,231

 

 

Контрольное задание № 6

Расчет рН растворов электролитов. Гидролиз солей.

Используя данные таблицы 11, приведенные в вашем варианте задания выполните

следующее:

а) Для растворов электролитов1, 2, 3 с концентрацией 0,01 н. рассчитайте величину рН каждого раствора.

Для этого необходимо: пересчитать данную для электролита онцентрацию в молярную; исходя из силы электролита выбрать формулу для расчета молярной концентрации иона, определяющего кислотность, и сделать расчет; рассчитать значение рН.

б) Для электролитов 4, 5, 6 составьте уравнения реакций гидролиза по первой ступени ( в молекулярном и ионно-молекулярном виде). Указать какая соль не подвергается гидролизу и почему? Какие ионы определяют кислотность среды? Укажите характер среды.

Во всех молекулярных уравнениях под формулами веществ написать их названия.

Таблица 11

Электролит 1	Электролит 2	Электролит 3	Электролит 4	Электролит 5	Электролит 6
HBr	RbOH	NH4OH	Na3PO4	Al2(SO4)3	KBrO3

Решение: а) Электролит 1. HBr – бромоводородная кислота, является сильным электролитом.

Уравнение электролитической диссоциации:

HBr → Н⁺ + Br^-

Найдем молярную концентрацию раствора.

С_М(HBr) = С_Н(HBr)/z = 0,01/1 = 0,01 моль/л

т.к. число эквивалентности для HBr  z = 1

Молярная концентрация ионов водорода равна

С_М(HBr) = 0,01 моль/л

 

pH = -lg[H⁺] = -lg0,01 = 2

Электролит 2 – RbOH (гидроксид рубидия является сильным электролитом)

Уравнение электролитической диссоциации:

RbOH → Rb⁺ + OH^-

Качественный состав раствора: растворитель – вода, растворенное вещество – ионы Rb ⁺ и OH^-.

Найдем молярную концентрацию раствора.

С_М(RbOH) = С_Н(RbOH)/z = 0,01/1 = 0,01 моль/л

т.к. число эквивалентности для RbOH  z = 1

[ОН^-] =  См(RbOH) = 0,01 моль/л

pH = 14 – рОН = 14 + lg[ОН^-] = 14 + lg0,01 = 12

Электролит 3 – NH₄OH (гидроксид аммония является слабым электролитом)

Уравнение электролитической диссоциации:

NH₄OH ↔ NH₄⁺ + OH^-

Качественный состав раствора: растворитель – вода, растворенное вещество – гидроксид аммония, ионы NH₄⁺ и OH^-.

Молярная концентрация раствора равна

С_М(NH₄OH) = С_Н(NH₄OH)/z = 0,01/1 = 0,01 моль/л

т.к. число эквивалентности для NH₄OH  z = 1

Молярная концентрация ионов ОН^- для слабых электролитов равна

pH = 14 – рОН = 14 + lg[ОН^-] = 14 + lg  = 10,62

б) Электролит 4 – Na₃PO₄ (фосфат натрия является сильным электролитом)

Уравнение электролитической диссоциации:

Na₃PO₄ → 3Na⁺ + PO₄^3-

Качественный состав раствора: растворитель – вода, растворенное вещество – ионы Na⁺ и PO₄^3-.

Фосфат натрия - соль образованная сильным основанием и слабой кислотой. Гидролиз протекает по аниону. Ионное уравнение гидролиза по первой ступени:

3Na ⁺ + PO₄^3- + НОН ↔ 3Na ⁺ + OH^- + НPO₄^2-

Na₃PO₄ + Н₂О → NaOH + Na₂HPO₄

                                              ^{гидроксид натрия  гидрофосфат натрия}

Ионное уравнение гидролиза по второй ступени:

2Na ⁺ + HPO₄^2- + НОН ↔ 2Na ⁺ + OH^- + Н₂PO₄^-

Na₂HPO₄ + Н₂О → NaOH + NaH₂PO₄

                                                                    ^{дигидрофосфат натрия}

Ионное уравнение гидролиза по третьей ступени:

Na ⁺ + H₂PO₄^- + НОН ↔ Na ⁺ + OH^- + Н₃PO₄

NaH₂PO₄ + Н₂О → NaOH + H₃PO₄

                                                                    ^{ортофосфорная кислота}

Полное уравнение гидролиза в молекулярной форме имеет вид

Na₃PO₄ + 3Н₂О → 3NaOH + Н₃PO₄

В результате гидролиза в растворе накапливаются ионыOH^-, следовательно, реакция среды – щелочная, рН > 7.

Электролит 5 – Al₂(SO₄)₃ (сульфат алюминия (III) является сильным электролитом)

Уравнение электролитической диссоциации:

Al₂(SO₄)₃ → 2Al³⁺ + 3SO₄^2-

Качественный состав раствора: растворитель – вода, растворенное вещество – ионы Al³⁺ и SO₄^2-.

Сульфат алюминия - соль образованная слабым основанием и сильной кислотой. Гидролиз протекает по катиону.  Ионное уравнение гидролиза по первой ступени:

2Al³⁺  + 3SO₄^2- + 2НОН ↔ 2AlOH²⁺ + 2H⁺ + 3SO₄^2-

Al₂(SO₄)₃ + 2Н₂О → 2(AlOH)SO₄ + Н₂SO₄

                       ^{сульфат гидроксоалюминия}

Ионное уравнение гидролиза по второй ступени:

2AlOH²⁺ +  2SO₄^2- + 2НОН ↔ 2Al(OH)₂⁺ + 2H⁺ + 2SO₄^2-

2(AlOH)SO₄ + 2Н₂О → (Al(OH)₂)₂SO₄ + Н₂SO₄

                         ^{сульфат дигидроксоалюминия}

Ионное уравнение гидролиза по третьей ступени:

2Al(OH)₂⁺ +  SO₄^2- + 2НОН ↔ 2Al(OH)₃ + 2H⁺ + SO₄^2-

 (Al(OH)₂)₂SO₄ + 2Н₂О → 2Al(OH)₃  + Н₂SO₄

                                 ^{гидроксид алюминия}

Полное уравнение гидролиза в молекулярной форме имеет вид

Al₂(SO₄)₃ + 6Н₂О → 2Al(OH)₃  + 3Н₂SO₄

В результате гидролиза в растворе накапливаются ионыH⁺, следовательно, реакция среды – кислая, рН < 7.

Электролит 6 – KBrO₃ (бромат калия является сильным электролитом)

Уравнение электролитической диссоциации:

KBrO₃ → К⁺ + BrO₃^-

Качественный состав раствора: растворитель – вода, растворенное вещество – ионы К⁺ и BrO₃^-.

Бромат калия - соль образованная сильным основанием и сильной кислотой. Гидролизу в растворе не подвергается, т.к. не образуется слабодиссоциированных соединений (катионы сильных оснований и анионы сильных кислот не могут связывать ионы воды). Реакция растворов этих солей остается практически нейтральной, рН = 7.

 

 

---

Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 878; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!