Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей




НазваниеМетодические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей
страница7/18
Дата публикации04.07.2013
Размер2.43 Mb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > Химия > Методические указания
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18

Пример 2. Раствор, содержащий 1,22 г бензойной кислоты C6H5COOH в 100 г сероуглерода, кипит при 46,529 0С. Температура кипения сероуглерода 46,3 0С. Вычислите эбуллиоскопическую константу сероуглерода.

Решение. Повышение температуры кипения Δt = 46,529 - 46,3 = 0,229 0С. Молярная

масса бензойной кислоты 122 г/моль. Находим эбуллиоскопическую константу:



Пример 3. Раствор, содержащий 11,04 г глицерина в 800 г воды, кристаллизуется при -0,279 0С. Вычислить мольную массу глицерина.

Решение. Температура кристаллизации чистой воды 0 0С, следовательно, пони­жение температуры кристаллизации Δt = 0 - (-0,279) = 0,279 0С. Масса глицерина m, приходя- щаяся на 1000 г воды:



Подставляя в уравнение данные, вычисляем молярную массу глицерина:



Пример 4. Вычислите процентную концентрацию водного раствора мочевины (NH2)2CO, зная, что температура кристаллизации этого раствора равна -0,465 0С.

Решение. Температура кристаллизации чистой воды 00С, следовательно:

Δt = 0 - (-0,465) = 0,465 0С

Мольная масса мочевины 60 г/моль. Находим массу m (г) растворенного вещества, приходящуюся на 100 г воды:



Общая масса раствора, содержащего 15 г мочевины, составляет 1000 + 15 = 1015 г. Процентное содержание мочевины в данном растворе находим из соотношения

1015 г раствора - 15 г вещества

100 г раствора - х г вещества

х=1,48%.
^ Контрольные вопросы

161. Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизируется при 5,296 0С. Температура кристаллизации бензола 5,5 0С. Криоскопическая константа 5,1. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Ответ: 128 г/моль.

162. Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара C12H22O11, зная, что температура кристаллизации раствора -0,93 0С. Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: 14,6%.

163. Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH2)2CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: -1,03 0С.

164. Раствор, содержащий 3,04 г камфоры C10H16O в 100 г бензола, кипит при 80,714 0С. Температура кипения бензола 80,2 0С. Вычислите эбуллиоскопическую константу бензола. Ответ: 2,57 .

165. Вычислите процентную концентрацию водного раствора глицерина C3H5(OH)3, зная, что этот раствор кипит при 100,39 0С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52.

Ответ: 6,45%.

166. Вычислите молярную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизируется при -0,279 0С. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: 60 г/моль.

167.Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина C10H8 в бензоле. Температура кипения бензола 80,2о С. Эбуллиоскопическая константа его 2,57 . Ответ: 81,25 0С.

168.Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при -0,465 0С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: 342 г/моль.

169. Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена C14H10 в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,718 0С. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,65 0С. Ответ: 3,9 .

170. При растворении 4,86 г серы в 60 г бензола температура кипения его повысилась на 0,81 0С. Сколько атомов содержит молекула серы в этом растворе. Эбуллиоскопическая константа бензола 2,57 . Ответ: 8.

171. Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого неэлектролита в 500 г воды, равна -0,558 0С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: 442 г/моль.

172.Какую массу анилина C6H5NH2 следует растворить в 50 г этилового эфира, чтобы температура кипения раствора была выше температуры кипения этилового эфира на 0,53 0С. Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12 . Ответ:1,16 г.

173. Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного раствора этилового спирта C2H5OH. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: -0,82 0С.

174.Сколько граммов мочевины (NH2)2CO следует растворить в 75 г воды, чтобы температура кристаллизации понизилась на 0,465 0С? Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: 1,12 г.

175. Вычислите процентную концентрацию водного раствора глюкозы C6H12O6, зная, что этот раствор кипит при 100,26 0С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52. Ответ: 8,25%.

176. Сколько граммов фенола C6H5OH следует растворить в 125 г бензола, чтобы температура кристаллизации раствора была ниже температуры кристаллизации бензола на 1,7 0С? Криоскопическая константа бензола 5,1. Ответ:3,91 г.

177. Сколько граммов мочевины (NH2)2CO следует растворить в 250 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 0,26 0С? Эбуллиоскопическая константа воды 0,52. Ответ:7,5 г.

178. При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в 125 г воды температура кристаллизации понижается на 0,372 0С. Вычислите молярную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: 92 г/моль.

179.Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта C3H7OH. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52. Ответ: 101,52 0С.

180. Вычислите процентную концентрацию водного раствора метанола CH3OH, температура кристаллизации которого -2,79 0С. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: 4,58%.
^ Ионно- молекулярные (ионные) реакции обмена

Ионно-молекулярные, или просто ионные, уравнения реакций обмена отражают состояние электролита в растворе. В этих уравнениях сильные растворимые электро­литы, поскольку они полностью диссоциированы, записывают в виде ионов, а слабые электролиты (см. табл. констант диссоциации слабых электролитов), малорастворимые (см. табл. растворимости) и газообразные вещества записывают в молекулярной форме.

В ионно-молекулярном уравнении одинаковые ионы из обеих его частей исключаются. При составлении ионно-молекулярных уравнений следует помнить, что сумма электрических зарядов в левой части уравнения должна быть равна сумме электрических зарядов в правой части уравнения.

Пример 1. Написать ионно-молекупярные уравнения реакций взаимодействия между водными растворами следующих веществ: а) НС1 и NaOH; б) Рb(NОз)2 и Na2S; в) NаСIOи НNО3; г) K2СО3 и Н24, д) СНзСООН и NaOH.

Решение. Запишем уравнения взаимодействия указанных веществ в молекулярном виде:

а) НС1 + NaOH = NaCI + Н2О

б) Pb(NO3)2 + Na2S = PbS↓ + 2NaNО3

в) NaCIO + HNO3 = NaNO3 + HCIO

г) K2СО3 + Н24 = K2SO4 + СО2↑ + Н2О

д) СНзСООН + NaOH = CH3COONa + Н2О

Таблица 4

^ Константы и степени диссоциации некоторых слабых электролитов

Электролиты

Формула

^ Константы диссоциации

Степень диссоциации в 0,1н растворе, %

азотистая кислота

HNO2

K=4,0×10-4

6,4

гидроксид аммония

NH4OH

K=1,8×10-5

1,3

муравьиная кислота

HCOOH

K=1,76×10-4

4,2

ортоборная кислота

H3BO3

K1=5,8×10-10

K2=1,8×10-13

K3=1,6×10-14

0,007

ортофосфорная кислота

H3PO4

K1=7,7×10-3

K2=6,2×10-8

K3=2,2×10-13

27

сернистая кислота

H2SO3

K1=1,7×10-2

K2=6,2×10-8

20

сероводородная кислота

H2S

K1=5,7×10-8

K2=1,2×10-12

0,07

синильная кислота

HCN

K=7,2×10-10

0,009

угольная кислота

H2CO3

K1=4,3×10-7

K2=5,6×10-11

0,17

уксусная кислота

CH3COOH

K=1,75×10-5

1,3

фтороводородная кислота

HF

K=7,2×10-4

8,5

хлорноватистая кислота

HCIO

K=3,0×10-8

0,05


Для того, чтобы составить ионно-молекулярные уравнения реакций необходимо те вещества, которые являются сильными электролитами и хорошо растворимыми веществами записать в виде ионов, а вещества являющиеся слабыми электролитами или неэлектролитами и труднорастворимыми веществами оставить в молекулярном виде:

а) Н+ + С1 + Na+ + OH = Na+ + CI + Н2О

б) Pb2+ + 2 NO3+ 2Na ++ S2− = PbS↓ + 2Na+ + 2NО3

в) Na+ + CIO + H+ + NO3= Na+ + NO3 + HCIO

г) 2K+ + СО3 2+ 2Н+ + SО42 = 2 K++ SO42 + СО2↑ + Н2О

д) СНзСООН + Na+ + OH= CH3COO + Na+ + Н2О

Отметим, что взаимодействие этих веществ возможно, ибо в результате происходит связывание ионов с образованием слабых электролитов (Н2О, HCIO), осадка (РbS↓),газа (СО2↑).

В реакции (д) два слабых электролита, но так как реакции идут в сторону большего связывания ионов и вода - более слабый электролит, чем уксусная кислота, то равновесие реакции смещено в сторону образования воды. Исключив одинаковые ионы из обеих частей равенства a) Na+ и Сl; б) Na+и NО3; в) Na+ и N03; г) K+ + S042 ; д) Na+, получим ионно-молекулярные уравнения соответствующих реакций:

а) Н+ + OH = Н2О

б) Pb2+ + S2− = PbS↓

в) CIO+ H+ = HCIO

г) СО3 2+ 2Н+ = СО2↑ + Н2О

д) СНзСООН + OH= CH3COO + Н2О
Таблица 5

^ Растворимость солей и оснований в воде

Ани- оны

к а т и о н ы

Li+

Na+K+

NH4+

Cu2+

Ag+

Mg2+

Ca2+

Sr2+

Ba2+

Zn2+

Hg2+

Al3+

Sn2+

Pb2+

Bi3+

Cr3+

Mn2+

Fe3+

Fe2+

Cl

р

р

р

р

н

р

р

р

р

р

р

р

р

м



р

р

р

р

Br

р

р

р

р

н

р

р

р

р

р

м

р

р

м



р

р

р

р

I

р

р

р



н

р

р

р

р

р

н

р

р

н



р

р



р

NO3

р

р

р

р

р

р

р

р

р

р

р

р



р

р

р



р

р

Ac

р

р

р

р

р

р

р

р

р

р

р

р



р





р



р

S2-

р

р

р

н

н



р

р

р

н

н



н

н

н



н

н

н

SO32−

р

р

р

н

н

н

н

н

н

н

н





н

н



н



н

SO42−

р

р

р

р

м

р

м

н

н

р



р

р

н



р

р

р

р

CO32−

р

р

р



н

н

н

н

н

н







н

н



н



н

SiO32-

р

р







н

н

н

н

н



н



н





н

н

н

CrO42−

р

р

р

н

н

р

м

м

н

н

н





н

н

р

н





PO43

н

р

р

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

н

OH

р

р

р

н



н

м

м

р

н



н

н

н

н

н

н

н

н


р - растворимое; м - малорастворимое; н - нерастворимое; – - разлагается водой; Ac - CH3COO
Пример 2. Составьте молекулярные уравнения реакций, которым соответствуют следующие ионно-молекулярные уравнения:

а) SO32− + 2H+ = SO2 + Н2О

б) Pb 2+ + СгO42 = PbСгO4

в) НСО3 + ОН = СО3 2− + Н2О

г) ZnOH+ + H+ = Zn2++ Н2О

Решение. В левой части данных ионно-молекулярных уравнений указаны свободные ионы, которые образуются при диссоциации растворимых сильных электролитов, следовательно, при составлении молекулярных уравнений, следует исходит из соответствующих растворимых сильных электролитов. Например:

а) Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2 + Н2О

б) Pb(NO3)2 + K2СгO4 = PbСгO4 + 2KNO3

в) KНСО3 + KОН = K2СО3 + Н2О

г) ZnOHCl + HCl = Zn Cl2 + Н2О
^ Контрольные вопросы

181. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Na2CO3 и H2SO4; б) K2SiO3 и HCl; в) BaCl2 и Na2SO4.

182. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) K2S и HCl;

б) FeSO4 и (NH4)2S; в) Cr(OH)3 и KOH.

183. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Mg2++CO32− = MgCO3

б) H++OH= H2O

184. Какое из веществ: Al(OH)3; H2SO4; Ba(OH)2 – будет взаимодействовать с гидроксидом калия? Выразите эти реакции молекулярными и ионно-молекулярными уравнениями.

185. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакции взаимодействия в растворах между: а) K2CO3 и HCl; б) Zn(OH)2 и NaOH; в) CaCl2 и AgNO3.

186. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CuSO4 и H2S; б) BaCO3 и HNO3; в) FeCl3 и KOH.

187. Составьте по три молекулярных уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Cu2++S2− = CuS

б) SiO32−+2H+ = H2SiO3

188. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Sn(OH)2 и HCl; б) BeSO4 и KOH; в) NH4Cl и Ba(OH)2.

189. Какое из веществ: K2CO3, CH3COOH, NiSO4, Na2S – взаимодействует с раствором серной кислоты? Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.

190. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) AgNO3 и K2CrO4; б) Pb(NO3)2 и KI; в) CdSO4 и Na2S.

191. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2

б) Al(OH)3 + OH = AlO2 + 2 H2O

в) Pb2+ + 2I= PbI2

192. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) Be(OH)2 и NaOH; б)Cu(OH)2 и HNO3; в)ZnCO3 и HCl

193. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а)Na3PO4 и CaCl2; б) K2CO3 и BaCl2; в) Zn(OH)2 и KOH.

194. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

Fe(OH)3 + 3H+ = Fe3+ + 3H2O

Cd2+ + 2OH= Cd(OH)2

H+ + NO2 = HNO2

195. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) CdS и HCl; б) Cr(OH)3 и NaOH; в) Ba(OH)2 и CoCl2.

196. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Zn2+ + H2S = ZnS + 2H+

б) HCO3 + H+ = H2O + CO2

в) Ag+ + Cl = AgCl

197. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) H2SO4 и Ba(OH)2; б) FeCl3 и NH4OH; в) CH3COONa и HCl .

198. Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения реакций взаимодействия в растворах между: а) FeCl3 и KOH; б) NiSO4 и (NH4)2S; в) MgCO3 и HNO3.

199. Составьте молекулярные уравнения реакций, которые выражаются ионно-молекулярными уравнениями:

а) Ве(OH)2 + 2OH = BeO22‾ + 2H2O

б) CH3COO + H+ = CH3COOH

в) Ba2+ + SO42‾ = BaSO4

200. Какое из веществ: NaCl, NiSO4, Be(OH)2, KHCO3 - взаимодействует с раствором гидроксида натрия. Запишите молекулярные и ионно-молекулярные уравнения этих реакций.
^ Гидролиз солей

Взаимодействие ионов растворенной соли с молекулами воды, приводящее к образованию слабодиссоциирующих продуктов (молекул слабых кислот или оснований, анионов кислых или катионов основных солей) и сопровождающееся изменением рН среды, называется гидролизом.

Пример 1. Составьте ионно-молекулярные и молекулярные уравнения гидролиза солей: а) KСN, б) Na2CO3, в) ZnSO4.Определите реакцию среды растворов этих солей.

Решение. а) Цианид калия KCN - соль слабой одноосновной кислоты (см. табл. констант диссоциации слабых электролитов) HCN и сильного основания KОН. При растворении в воде молекулы KCN полностью диссоциируют на катионы K+ и анионы CN. Катионы K+ не могут связывать ионы ОН воды так как KОН - сильный электролит. Анионы же CN связывают ионы Н+ воды, образуя молекулы слабого электролита HCN. Соль гидролизуется по аниону.

Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

CN +H2O = HCN+OH

или в молекулярной форме:

KCN + H2O = HCN + KОН

В результате гидролиза в растворе появляется некоторый избыток ионов OH , поэтому раствор KCN имеет щелочную реакцию (рН > 7).

б) Карбонат натрия Na2CO3 - соль слабой многоосновной кислоты и сильного основания. В этом случае анионы соли СO32−, связывая водородные ионы воды, образуют анионы кислой сопи НСО3, а не молекулы Н2СО3, так как ионы НСО3 диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Н2СО3. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по аниону. Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

СO32− + H2O = НСО3 + OH

или в молекулярной форме:

H2СO3 + H2O = NaНСО3 + NaOH

В растворе появляется избыток ионов OH, поэтому раствор Н2СО3 имеет щелочную реакцию (рН > 7).

в) Сульфат цинка ZnSO4 - соль слабого многокислотного основания Zn(OH)2 и сильной кислоты H2SO4. В этом случае катионы Zn2+ связывают гидроксильные ионы воды, образуя катионы основной соли ZnOH+. Образование молекул Zn(OH)2 не происходит, так как ионы ZnOH+ диссоциируют гораздо труднее, чем молекулы Zn(OH)2. В обычных условиях гидролиз идет по первой ступени. Соль гидролизуется по катиону, Ионно-молекулярное уравнение гидролиза:

Zn2+ + H2O = ZnOH+ + H+

или в молекулярной форме:

2 ZnSO4 + 2H2O = (ZnOH)2 SO4 + H2 SO4

В растворе появляется избыток ионов водорода, поэтому раствор ZnSO4 имеет кислую реакцию (рН < 7).

Пример 2. Какие продукты образуются при смешивании растворов AI(NO3)3 и K2СО3? Составьте ионно-молекулярное и молекулярное уравнения реакции.

Решение. Соль AI(NO3)3 гидролизуется по катиону, а K2СО3 - по аниону:

Al3++ H2O = AlOH2+ + H+

СО32- + H2O = НСО3 + OH

Если растворы этих солей находятся в одном сосуде, то идет взаимное усиление гидролиза каждой из них, ибо ионы H+и OHобразуют молекулу слабого электролита H2O. При этом гидролитическое равновесие сдвигается вправо и гидролиз каждой из взятых солей идет до конца с образованием Аl(ОН)3 и СО22СО3).
Ионно-молекуляр- ное уравнение:

2AI3+ + 3CO32− + 3H2O = 2AI(OH)3 + 3CO2

молекулярное уравнение:

2AI(NO3)3 + 3K2CO3 + 3H2O = 2AI(OH)3 + 3CO2 + 6KNO3

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   18

Похожие:

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconПрограмма, методические указания и контрольные задания для студентов...
...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconБелорусская государственная политехническая академия
С., Журавкевич Е. В., Малаховская В. Э., Новоселов А. М., Чапланов А. М., Черный В. В. Контрольные работы и методические указания...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconВ. А. Вилькоцкий Д. С. Доманевский
В. А., Доманевский Д. С., Малаховская В. Э., Новоселов А. М. Контрольные работы и методические указания по общей физике для студентов...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconВ. А. Вилькоцкий Д. С. Доманевский
Бумай Ю. А., Вилькоцкий В. А., Доманевский Д. С., Малаховская В. Э. Контрольные работы и методические указания по общей физике для...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconНемецкий язык методические указания и контрольные задания для студентов...
Немецкий язык : методические указания и контрольные задания для студентов 2 курса железнодорожных специальностей заочной формы обучения...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconМетодические указания и контрольные задания для студентов специальностей...
Статистика: методические указания и контрольные задания для студентов специальностей 1-26 02 02 «Менеджмент» и 1-26 02 03 «Маркетинг»...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconУчебно-методическое пособие и контрольные задания для студентов инженерно-строительных...
...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconМетодические указания и задачи к практическим занятиям для студентов...
Математика. Интегральное исчисление [Текст]+[Электронный ресурс]: методические указания и задачи к практическим занятиям для студентов...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconМетодические указания и контрольные задания к выполнению контрольных...
Статистика: методические указания и контрольные задания к выполнению контрольных работ для студентов специальностей 1-25 01 08 «Бухгалтерский...

Методические указания, программа и контрольные задания для студентов заочной формы обучения инженерно педагогических и инженерно технических (нехимических) специальностей iconУчебная программа, методические Указания и контрольные задания для...
Программа, методические указания и контрольные задания для студентов безотрывной формы обучения специальности

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов