Задания для контрольных работ содержат 25 вариантов. Студент выполняет

с. 1 с. 2

Институт пищевых технологий – филиал

государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Нижегородский государственный инженерно-экономический институт»
Кафедра математических и естественнонаучных дисциплин

Неорганическая химия

Контрольные задания для студентов

по специальности

очной и заочной формы обучения 1 курса

Нижний Новгород

2012

Выбор варианта контрольных работ

Задания для контрольных работ содержат 25 вариантов. Студент выполняет контрольную работу в соответствии с номером по списку. Если в номере две последние цифры больше 25, то из них вычитают ближайшее меньшее число, кратное 25. Например, при номере 30 надо выполнять 5 вариант (30 – 25)



Варианты контрольных заданий.

вар.

Номера заданий

1

1

9

17

25

33

41

49

57

73

81

105

113

2

2

10

18

26

34

42

50

58

74

82

106

114

3

3

11

19

27

35

43

51

59

75

83

107

115

4

4

12

20

28

36

44

52

60

76

84

108

116

5

5

13

21

29

37

45

53

61

77

85

109

117

6

6

14

22

30

38

46

54

62

78

86

110

118

7

7

15

23

31

39

47

55

63

79

87

111

119

8

8

16

24

32

40

48

56

64

80

88

112

120

9

1

10

19

26

35

44

53

62

75

84

111

120

10

2

11

20

27

36

45

54

63

76

85

105

114

11

3

12

21

28

37

46

55

64

77

86

106

115

12

4

13

22

29

38

47

56

57

78

87

107

116

13

5

14

23

30

39

48

49

58

79

88

108

117

14

6

15

24

31

40

41

50

59

80

81

109

118

15

7

16

17

32

33

42

51

60

73

82

110

119

16

8

9

18

25

34

43

52

61

74

83

112

113

17

2

10

20

30

40

48

56

64

80

81

110

120

18

3

13

23

29

39

47

55

63

73

82

111

113

19

4

14

24

28

38

46

54

62

74

83

112

114

20

5

15

17

27

37

45

53

61

75

84

105

115

21

6

16

18

26

36

44

49

60

76

85

106

116

22

7

9

19

25

35

43

51

58

77

86

107

117

23

8

11

21

31

34

42

52

59

78

87

108

118

24

1

12

22

32

33

41

50

57

79

88

109

119

25

1

11

22

31

38

45

56

60

80

86

107

120


I.Основные законы химии.

Закон эквивалентов. Все вещества реагируют друг с другом в эквивалентных отношениях: m 1/m 212

где m1, m2 - массы веществ 1 и 2,

Э12 - эквивалент (химический) веществ 1 и 2

Ээлемента равен отношению части массы элемента, которая присоединяет или замещает в химическом соединении одну атомную массу водорода или 1/2 атомной массы кислорода, к 1/12 массы атома 12С

В реакциях ионного обмена :



Экислоты = М кислоты/основность(число ионов водорода, участвующих в

реакции обмена)

Эоснования = М основания/кислотность(число гидроксильных групп,

участвующих в реакциях обмена)

Эсоли = М соли/сумма зарядов анионов (или катионов), участвующих в

реакции обмена

В окислительно-восстановительных реакциях :



Э окислителя ( восстановителя) = М/число принятых (отданных) электронов,

где М - молекулярная масса вещества
Закон Авогадро. В равных объемах идеальных газов при одинаковых температурах и давлении содержится одинаковое число молекул. При одинаковых условиях 1 моль любого газа занимает один и тот же объем, равный при н.у. (1,01х105 Па, 00 С) 22,4 л

Закон Бойля-Мариотта. При постоянной температуре давление ( Р), производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа (V): Р21 = V1/ V2

Закон Гей-Люссака. При постоянном давлении объем газа (V) изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре (T): V1/ V2= T1/ T2

При постоянном объеме давление (Р) газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре (Т): Р1/ P2 = T1 / Т2





1.При сгорании 2,5 г металла образуется 4,72 г оксида металла.

Определите эквивалент металла.

2.Одно и тоже количество металла соединяется с 0.40 г кислорода и с

6,34 г одного из галогенов. Определите эквивалент галогена.

3.Для растворения 8,40 г металла потребовалось 7,35 г серной кислоты.

Определите эквивалент металла и объем выделившегося водорода

(н.у.).

4.Серная и ортофосфорные кислоты имеют одинаковую молекулярную

массу. Каково отношение масс этих кислот, пошедших на

нейтрализацию одного и того же количества щелочи, если

oбразовалось соответственно сульфат и дигидроортофосфат ?

5.При взаимодействии 11,90 г некоторого вещества с 5,50 г

хлороводорода получилось 8,80 г соли. Определите эквивалент

вещества и образовавшейся соли.

6.На нейтрализацию 3,75 г винной кислоты идет 2,00 г гироксида натрия.

Определите эквивалент кислоты.
В задачах 7-8 определите эквивалент подчеркнутых соединений.

7. 2KMnO4+ 16HCl = 2MnCl2+ 2Cl2 + 2KCl + 8H2O

2KMnO4 + 3H2S = 2MnO2 + 3S + 2H2O + 2КОН
8. Fe(OH)3+ 2HCl = FeOHCl2 + 2H2O

2Fe(OH)3 + 3H2SO4= Fe2(SO4)3 + 3H2O

9. Определите какое количество ацетилена (л) при н.у. выделится

из 50г пищевого сырья с влажностью 2% при обработке его карбидом

кальция по реакции: CaC2+2H2O -> C2H2 + Ca(OH)2 ,

где H2O - влага пищевого сырья

10. Определите влажность (%) исследуемого пищевого сырья, если при

обработке 100 г этого сырья карбидом кальция выделилось 1,12 л

ацетилена (см. реакцию задачи 9).

11. Определите сколько граммов разрыхлителя - карбоната аммония

добавили к тесту, если при 2000С выделилось 1,12л СО2 по реакции

(NH4)2СО3 -> 2NH3+ СО2+ H2O

12. Определите сколько аммиака (мл) выделится при разложении

0,5г карбоната аммония при 2500 С (см. реакцию задачи 11).

13. Сколько углекислого газа (мл) выделится при добавлении 10,6г

питьевой соды в тесто, выпекаемое при 1500С по реакции

2NaHCO3 -> Na2CO3+ СО2 + H2O

14. На сколько градусов надо нагреть газ, находящийся в закрытом сосуде

при 00 С, чтобы давление его увеличилось вдвое?

15. Температура азота, находящимся под давлением 15,2 МПа, равна

170 С. При какой температуре давление азота достигнет предельного

значения, равного 20,3 МПа?

16. Давление газа, занимающего объем 2 л, равно 152 кПа. Чему будет

равно давление, если, не изменяя температуры, сжать газ до объема

1 л?

2. Строение атомов элементов.

17 Энергетическое состояние внешнего электрона описывается

следующими значениями квантовых чисел: n = 4, l = 1, ml = 0.

Определите какие элементы имеют такой электрон и составьте их

электронные формулы.

18. Для атома бора возможны два различных электронных состояния:

1s22s22p1 и 1s22s12p2 . Как называют эти состояния атома? Как перейти

от первого состояния ко второму?

19. Пользуясь правилом Хунда, распределите электроны по орбиталям,

отвечающим высшему энергетическому состоянию атомов: хлора,

кремния.

20. Пользуясь правилом Хунда, распределите электроны по орбиталям,

отвечающим низшему энергетическому состоянию атомов с

порядковыми номерами: 25 и 33.

21. Атомы каких элементов имеют следующее строение наружного

электронного слоя: 4s24p4 , 3s23p1?

22. Атомы каких элементов имеют следующее строение наружного

и предпоследнего электронного слоя: а)3s13p63d54s1 ; б) 4s24p64d25s2?

23. В каких группах и подгруппах ПСЭ находятся элементы с общей

электронной формулой валентных электронов а)(n-1)d2ns2; б) ns2np4

( n – номер периода) ?

24. Атомам и ионам каких элементов соответствует электронная формула

3s23p6 ?
3.Химическая связь.

В задачах 25-26 на основании распределения электронов внешнего энергетического уровня по квантовым ячейкам в нормальном и возбужденном состоянии определите возможные валентности атомов указанных элементов.

25. Углерода, серы.

26. Фосфора, брома.

В задачах 27- 31, исходя из значений электроотрицательности по Полингу, ответьте на вопрос:

27. Какая из связей Сa-H, C-S, I-Cl является наиболее полярной?

К какому из атомов смещено молекулярное электронное

облако?


28. В каком из фторидов: LiF, BeF2, BF3, CF4 связь Э-F будет

наиболее приближаться к ионной?

29. Как правильно расположить B-Cl, Na-Cl,Ca-Cl, Be-Cl в

порядке возрастания ионности связи?

30. Какая из связей в молекуле гидрокарбоната калия наиболее

приближена к ионной? Изобразите графическую формулу

этой соли.

31. Какая из связей в молекулах гидроксидов натрия и магния

наиболее ионная? Какой из гидроксидов будет легче

диссоциировать на ионы и почему?

32. Какие ковалентные связи называются - связью?

Изобразите графически за счет перекрывания каких орбиталей они

образуются. Приведите примеры молекул содержащих эти связи.
Некоторые значения электроотрицательности элементов (по Полингу)

H

2.1



Li Be B C N O F

1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0

Na Mg P S Cl

0.9 1.2 2.1 2.5 3.0

K Ca Br

0.8 1.0 2.8

I

1.2


4. ПСЭ и изменение некоторых свойств элементов и их

химических соединений.

Для решения задач на эту тему вспомните теорию электролитической диссоциации, понятия "окислитель", "восстановитель", обратите внимание на изменение заряда и радиуса рассматриваемых частиц (атомов, ионов) в зависимости от расположения элементов в ПСЭ.

33. Какой из гидроксидов будет проявлять основные, какой

амфотерные свойства?

а) Fe(OH)2 и Fe(OH)3 ; б) CuOH и Cu(OH)2; в) Mn(OH)2 и Mn(OH)4

34. Какое основание более сильное и почему?

а) Ca(OH)2 или Zn(OH)2; б) Sr(OH)2 или Cd(OH)2;

в) Zn(OH)2 или Sr(OH)2

Радиусы ионов кальция, стронция, цинка, кадмия соответственно равны

0,99;1,12;0,83;0,97 А.

35. Как и почему изменяются кислотно-основные свойства оксидов и

гидроксидов марганца с изменением его степени окисления в ряду:

Mn(II) - Mn(IV) - Mn(VI) - Mn(VII) ?

В задачах 36-37 ответьте на вопрос: как и почему изменяются кислотно-основные и окислительно-восстановительные свойства кислот в ряду:

36. HClO – HClO2 – HClO3 – HClO4

37. HF - HCl - HBr - HI

38. Как и почему изменяется восстановительная способность соединений

в ряду: NH3 – PH3 – AsH3 – SbH3 ?

В задачах 39-40 определите окислитель и восстановитель в следующих реакциях, исходя и положения элемента в ПСЭ.

39. Cl2 + S + H2O

40. Cl2 + I2 + H2O
5. Ионные реакции обмена.

В задачах 41-48 составьте молекулярные, ионные и сокращенно-ионные уравнения реакций, протекающих между следующими соединениями:

41. а) хлоридом железа (III) и фосфатом натрия

б) гидроксидом цинка и гидроксидом калия

в) гидрокарбонатом кальция и гидроксидом кальция

42. а) сульфидом железа (II) и соляной кислотой

б) оксидом цинка и гидроксидом натрия

в) гидроксокарбонатом кадмия и азотной кислотой

43. а) сульфатом никеля (II) и фторидом калия

б) оксидом хрома (III) и гидроксидом натрия

в) гидрокарбонатом магния и соляной кислотой

44. а) нитратом свинца (II) и хроматом калия

б) гидроксидом алюминия и гидроксидом натрия

в) гидроксохлоридом кобальта (II) и соляной кислотой

45. а) нитратом серебра и хлоридом натрия

б) гидроксидом свинца (II) и гидроксидом калия

в) гидроксокарбонатом марганца (II) и соляной кислотой

46. а) хлоридом кальция и оксалатом аммония (NH4)2C2O4

б) гидроксидом олова (II) и гидроксидом натрия

в) гидроксокарбонатом меди (II) и серной кислотой

47. а) хлоридом стронция (II) и карбонатом аммония

б) оксидом алюминия и гидроксидом калия

в) гидрокарбонатом кальция и уксусной кислотой

48. а) сульфатом цинка и сульфидом аммония

б) оксидом свинца (II) и гидроксидом натрия

в) гидроксокарбонатом кобальта (II) и соляной кислотой




6. Комплексные соединения (КС).

Для решения задач этой темы необходимо разобраться в номенклатуре КС и уметь составлять выражение константы нестойкости его комплексного иона (Кн).

Напишите реакции образования КС и выражение его Кн.

49. Образование гексагидроксостибата(V) натрия за счет взаимодействия

хлорида натрия с гексогидроксостибатом(V) калия - качественная

реакция на Na+ (стибиум - Sb).

50. Образование гексоцианоферрата (II) железа (III) за счет

взаимодействия хлорида железа(III) с гексоцианоферратом (II) калия –

качественная реакция на Fe(III) .(феррум - Fe)

51. Образование гексоцианоферрата (III) железа (II) за счет

взаимодействия хлорида железа(II) с гексоцианоферратом (III) калия –

качественная реакция на Fe(II) .

52. Образование тетрароданокобальтата (II) калия за счет

взаимодействия роданида калия KSCN с хлоридом кобальта(II) –

качественная реакция на Co(II).

53. Образование хлорида диамминсеребра (I)за счет

растворения осадка хлорида серебра в NH4OH.

54. Образование дитиосульфатоаргентата (I) натрия за счет

взаимодействия избытка тиосульфата натрия Na2S2O3 с

иодидом серебра – реакция, протекающая при фиксированиии

фотопленки.

55. Образование хлорида тетраамминомеди (II) за счет

взаимодействия хлорида меди (II) с раствором аммиака -

качественная реакция на медь (II).

56. Образование тетрацианокадмата (II) калия за счет

растворения осадка сульфида кадмия в цианиде калия KCN.


7. Концентрация растворов и способы ее выражения.

Процентная С% - количество граммов растворенного вещества в

100 г раствора



Молярная См - количество молей растворенного вещества в 1л

раствора


Нормальная Сн, N - количество грамм-эквивалентов вещества в 1л

раствора
При расчете концентрации раствора и переходе от одной концентрации к другой удобно пользоваться следующими формулами:


С%=(m100)/(Vd), %; Cм=(m1000)/(MV), моль/ л (м);

Cн= N = (m1000)/(ЭV) , г-экв/л (н)

где m - масса растворенного вещества, г

d - плотность раствора, г/мл

М - молекулярная масса растворенного вещества, г/моль

М Э – молярная масса эквивалента , г /моль

V - объем раствора , мл

Если растворы двух веществ непосредственно взаимодействуют друг с другом, неизвестную (нормальную) концентрацию одного из них можно рассчитать , используя формулу N1 V1 = N2 V2

Если из раствора определенного процентного содержания нужно приготовить более разбавленные , то нужные (приблизительные) объемы исходных жидкостей быстро находятся по правилу "креста" .



Пример : Сколько мл 65% раствора и воды (0%) необходимо для получения 130 мл 25% раствора.

Раствор вода

65% 0% 25в.ч.

25%

25 40 40 в.ч.


65в.ч.

Для приготовления раствора 25 % концентрации нужно взять

25 (25 - 0 ) частей 65 % раствора и 40 (65 –25) частей воды.

Суммарное кол-во частей: 25 + 40 = 65в.ч.



Количество мл приходящихся на 1 часть: 130/65=2 мл.

Для приготовления 130 мл 25% раствора нужно взять :

а)Количество мл 65% раствора: 25* 2 = 50 мл

б)Количество мл воды : 40*2 = 80 мл


57. Сколько мл 70% уксусной кислоты и воды понадобится для

приготовления 0,5 л 6% уксуса ?

58. Сколько мл 96% спирта и воды понадобится для

приготовления 0,7 л 40% раствора ?

59. Сколько мл 20% раствора соляной кислоты (плотность 1,1 г/мл)

необходимо для растворения 10г карбоната кальция ?

60. Сколько мл 38 % концентрированной соляной кислоты

(плотность 1,19 г/мл) понадобится для приготовления 500 мл

0,1 н раствора ?

61. Рассчитайте молярность и нормальность 30% раствора

серной кислоты (плотностью = 1,217 г/мл).

62. К двум литрам воды прибавили один литр 40% раствора

гидроксида натрия (плотность 1,43 г/мл). Рассчитайте

процентную концентрацию полученного раствора.

63. На нейтрализацию 100 мл гидроксида калия потребовалось

50 мл 9 % соляной кислоты (плотность 1,042 г/мл).

Вычислите нормальность раствора гидроксида калия.

64. Сколько граммов 30 % раствора хлорида натрия надо

прибавить к 100 г воды, чтобы получить 10 % раствор соли?


8. Растворы электролитов.

Электролитическая диссоциация (э.д.) - полный или частичный распад молекул на ионы под действием растворителя.

Электролиты - вещества, подвергающиеся э.д. и обладающие ионной

проводимостью.



Степень диссоциации - доля молекул, подвергшихся э.д., мера э.д.:

сильные электролиты - 30%,cлабые электролиты 3%

Константа диссоциации (ионизации) Кд - константа равновесия процесса э.д.

Для кислоты: HA H+ + A- Кд=[H+]*[A-] / [HA]

для основания: MeOHM+ + OH- Кд =[Me+] * [OH-] / MeOH

для слабых электролитов:Кд=2См или =

По значениям Кд, приведенных в справочнике, можно судить о силе электролитов, в том числе кислот и оснований. Для сильных электролитов Кд 10 -1- 10-2 , для слабых Кд < 10-4. Чем больше значение Кд, тем сильнее электролит.

для слабых кислот [H+]= или [H+] = См

и оснований [OH-]= или [OH-] = См

Вода - слабый электролит H2O H+ + OH-;

Kд = ([H+][OH-]) / [H2O] = 1,8х10-16, т.к. [H2O]=1000/18 = 55,5 моль/л, то

Кд  [H2O]=10-16 55,5 = 10-14 = [H+]  [OH-]

Ионное произведение воды Кв : Кв = [H+]  [OH-] = 10-14 моль/л

Нейтральная среда [H+]=[OH-]=10-7 моль/л

Кислая среда [H+]>10-7 моль/л, pH<7

Щелочная среда [OH-]<10-7 моль/л, pH>7

Водородный, гидроксильный показатели: pH = -lg[H+]; pOH = -lg[OH-]

pH+pOH=14 [H+]=-antlg pH , моль/л [OH-]=-antlg pOH , моль/л
65. Вычислите [H+] и pH в 0,001 м растворе молочной кислоты,

Кд=1,510-4.

66. Щавель содержит 0,3% щавелевой кислоты Н2С2О4. Вычислите [H+] и

pH щавелевого супа, полученного при варке 100 г щавеля в 1 л

раствора. Считать, что концентрация водородных ионов зависит только

от Кд по первой ступени, по значению которой щавелевую кислоту

можно отнести к сильным электролитам.

67. Вычислите [OH-], pOH и pH 0,02 м раствора аммиака, Кд 1 =1,810-5

68. Вычислите степень диссоциации в 0,1н растворе

цианистоводородной кислоты, Кд=5,0 10-10



  1. Вычислите молярную концентрацию уксусной кислоты при pH=4,

Кд=1,74 10-5.

  1. Сколько мл 6% уксуса (плотность 1,07 г/мл) надо добавить к рассолу

при консервировании для получения 1л раствора с pH=4,

Кд =1,74 10-5?



  1. Сколько граммов лимонной кислоты С6Н8О7  Н2О (Кд = 7,4  10-4) нужно

добавить к 1 л винного сусла для понижения рН с 4,0 до 3,0? Считать,

что концентрация водородных ионов зависит только от Кд по первой

ступени.


  1. Сколько граммов гидроксида калия содержится в 10 л раствора, рН которого равен 11?


9. Гидролиз.

Для правильного ответа на вопросы этой темы необходимо помнить, что:

1. Гидролизу подвергаются соли образованные:

а) слабым основанием, сильной кислотой (pH<7)

б) слабой кислотой, сильным основанием (pH>7)

в) слабым основанием, слабой кислотой (pH~7)

2. К сильным основаниям относятся основания, образованные

щелочными, щелочноземельными (Ca,Sr,Ba) металлами, Ra и Tl(I).

К сильным кислотам относятся кислоты с Кд 10-1 - 10-2 (например:

H2SO4, HNO3, HCl, HI, HIO3 и др. ).

3. Гидролизу подвергаются только растворимые в воде соли.

4. Гидролиз следует рассматривать как реакцию ионного обмена между

ионами соли и полярным растворителем – водой, представляющей собой

диполь H+-OH-.

5. В результате гидролиза образуются малодиссоциирующие продукты.

6. Гидролиз большинства солей - процесс обратимый. Необратимому

гидролизу с образованием осадков и выделением газа подвергаются

карбонаты и сульфиды некоторых металлов (Al3+, Cr3+ и др.) –

см. таблицу.

7.Процесс обратимого гидролиза многозарядных ионов протекает в

большинстве случаев только по первой ступени из-за накопления в

растворе H+ или OH-, приводящих к сдвигу равновесия влево.

8. В реакциях обратимого гидролиза с одним гидролизующимся ионом –

слабым составляющим соли, взаимодействует только одна молекула

воды.

73. Какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу:



сульфат аммония, нитрат никеля (II), хлорид калия, фосфат

натрия? Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения

происходящих реакций. Укажите рН водных растворов солей.

74. При сливании водных растворов карбоната калия и хлорида меди (II)

образуется осадок и выделяется газ. Составьте молекулярное и ионно-

молекулярное уравнение происходящей реакции.

75.В какой цвет будет окрашена лакмусовая бумажка в водных растворах

цианида калия, хлорида аммония, сульфита лития, нитрата натрия ?

Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнение

происходящих реакций.

76.Раствор кислоты и раствор основания смешали в эквивалентных

количествах . Для каких из перечисленных пар (кислота + основание)

раствор будет иметь нейтральную реакцию: а) NH4OH + HCl ,

б) NH4OH + СH3COOH , в) NaOH + СH3COOH ?

77. При сливании водных растворов нитрата хрома (III) и сульфида натрия

образуется осадок и выделяется газ. Составьте молекулярное и ионно-

молекулярное уравнение происходящей реакции.

78. При сливании водных растворов карбоната натрия и сульфата

алюминия образуется осадок и выделяется газ. Составьте

молекулярное и ионно-молекулярное уравнение происходящей

реакции.

79. В три пробирки, содержащие растворы хлорида цинка (II), добавили в

эквивалентных количествах: в первую – сульфид натрия, во вторую –

карбонат калия, в третью – воду. Составьте молекулярные и ионно-

молекулярные уравнения происходящих реакций. Укажите рН водных

растворов продуктов реакций.

80.Какие из перечисленных ниже солей подвергаются гидролизу с

образованием кислых солей: карбонат натрия, хлорид железа (III),

нитрат кальция? Cоставьте молекулярные и ионно-молекулярные

уравнения этих реакций.


Соли, подвергающиеся необратимому гидролизу, и продукты реакции гидролиза.
Соли Продукты реакции

Осадок + газ

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Сульфиды


Cr3+ , Al3+ Э(OH)3 + H2S

---------------------------------------------------------------------------------------------------Карбонаты

Cr3+, Al3+, Fe3+, Bi3+ Э(OH)3 + CO2

Cd2+,Co2+, Cu2+, Mn2+,Pb2+, Zn2+, Ni2+ (ЭOH)2CO3 + CO2



Константы диссоциации некоторых кислот

Название Кд Название Кд

Азотистая 6,9 10-4 Угольная К14,5 10-7

Серная К2 1,15 10-2 Уксусная 1,7410-5

Сернистая К1 1,4 10-2 Фосфорная К1 7,110-3

К2 6,2 10-8 (орто-) К2 6,2 10-8

Сероводородная К1 1,0 10-7 К3 5,0 10-13

К2 5 10-13 Цианистоводородная 5,0 10-10

10. Растворимость. Произведение растворимости.

Растворимость, (S) - способность вещества образовывать с другими веществами растворы. Количественно характеризуется максимальным количеством данного вещества, способным растворится в данном растворителе при определенной температуре и давлении, т.е. концентрацией насыщенного раствора данного вещества в данном растворителе. Она определяется в г/л, моль/л, г/100г раствора.

Произведение растворимости (ПР) - произведение концентраций катионов и анионов в насыщенном растворе малорастворимого электролита. ПР - константа диссоциации малорастворимого соединения

Пример 1 Напишите выражение для ПР а) хлорида серебра, б) сульфата серебра, в) гидроксида хрома (III)

а) AgCl Ag+ + Cl- ПР=[Ag+]  [Cl-]=SS=S2



1моль 1моль 1моль

в ед-цах S(моль/л) S S S= , моль/л

б) Ag2SO4 2Ag+ + SO42- ПР=[Ag +]2 [SO4 2-]=(2S)2 (S)=4S3

1моль 2моля 1моль

в ед-цах S(моль/л) 2S S S= , моль/л

в) Cr(OH)3 Cr3++ 3OH- ПР=[Cr3+]  [OH-]3=S(3S)3=27S4

1моль 1моль 3моля

в ед-цах S(моль/л) S 3S S= , моль/л



Растворимость малодиссоциирующего соединения уменьшится, если в его раствор ввести хорошо растворимый электролит, имеющий общий ион с малодиссоциирующим соединением.

Пример 2 Вычислить растворимость сульфата бария (ПР = 1,110-10) в воде и растворе 0,01м хлорида бария (без учета ионной силы раствора)

а) растворимость BaSO4 в воде S= = 1.0510-5моль/л

б) растворимость BaSO4 в р-ре BaCl2

ПР=[Ba2+]  [SO42-]=(S + 0.01) S 0.01S (т.к. S2 мала и ей пренебрегают)

ПР=0.01S S=ПР/0.01= 1.1х10-8, моль/л

Осадок из раствора выпадает тогда, когда произведение концентраций соответствующих малорастворимому соединению ионов превышает

значение ПР (см. пр. 3)



Пример 3 Образуется ли осадок Ag2SO4 (ПР = 210-5), если слить равные объемы нитрата серебра и сульфата натрия с концентрацией каждого равной 0,2н?

1) ПР Ag2SO4= [Ag+]2  [SO42-]

2) до сливания [AgNO3] = [Ag+] = [NO3-] = 0.2н = 0.2м ;

[Nа2SO4] = [2Na+] = [SO42-] = 0.2н = 0.1м

3) после сливания происходит разбавление в 2 раза:

[Ag+] = 0.1М; [SO42-] = 0.05м

4) произведение концентраций ионов, из которых может образоваться

осадок: Ag2SO4 : [Ag+]2 [SO42-] =(0,1)2 (0,05)=510-4 > ПР ,

т.е. осадок Ag2SO4 выпадает

В задачах 81-88 произвести расчет без учета ионной силы раствора.

81. Вычислить растворимость оксалата кальция CaC2О4 (ПР=2,310-9) в

0,01м растворе хлорида кальция. Во сколько раз она меньше

растворимости такого же осадка в воде?

82. Во сколько раз растворимость хлорида серебра (ПР = 1,810-10) в

0,001М растворе хлорида натрия меньше, чем в воде?

83. Во сколько раз растворимость (моль/л) гидроксида железа (II)

(ПР = 110-15) в воде больше растворимости гидроксида железа(III)

(ПР = 3,810-38) в воде?

84. Вычислить объем воды, необходимый для растворения при 250C 1г

сульфата бария (ПР = 1,110-10).

85. В каком объеме насыщенного раствора Ag2S содержится 1мг

растворенной соли (ПР = 2,0  10-50) ?

86. Для растворения 1,16г хлорида свинца(II) потребовалось 2л

воды. Найти произведение растворимости этой соли.

87.Образуется ли осадок гидроксида свинца (II) (ПР =510-16), если к 0.1н

раствору нитрата свинца добавить равный объем 0.4н раствора

гидроксида натрия?

88.Раствор содержит ионы Ba(II) и Sr(II) в концентрациях равных

соответственно 510-4 и 510-1 моль/л. Какой осадок будет первым

выпадать из раствора при постепенном прибавлении хромата калия ?

ПР(BaCrO4)=2,3 10-10; ПР(SrCrO4)=3,610-5 .

11. Жесткость воды и методы ее устранения.

Жесткость, Ж - совокупность свойств воды, обусловленная наличием Ca2+, Mg2+, измеряемая кол-вом их ммоль эквивалентов в 1 литре.

Жесткость временная, Жвр - обусловлена наличием гидрокарбонатов Ca2+, Mg2+. Может быть устранена кипячением.

Жесткость постоянная, Жпост - обусловлена наличием сульфатов, нитратов, хлоридов, силикатов, фосфатов Ca2+, Mg2+

Жесткость общая, Жобщ - сумма постоянной и временной жесткости.
Жобщ= m1/ Э1V + m2 / Э2V + ..., Жобщ = Жвр + Жпост

где m1 ,m2 - масса Ca2+, Mg2+ (или соотв. их солей), мг

Э12 - эквивалент химический Ca2+, Mg2+ (или соотв. их солей)

V - объем анализируемой воды, л


При расчете следует учитывать, что эквивалент

Э(Са2+) = ½ М(Са2+) = 20, Э(Мg2+) = ½ М(Мg2+) = 12.

Например: 0,12г - это масса 0,01моля или 10 ммоль эквивалентов

магния.


Различают воду мягкую (общая жесткость до 2 ммоль/л).средней

жесткости (2-10 ммоль/л) и жесткую (более 10 ммоль/л).

Для приготовления большинства пищевых продуктов Жобщ 7ммоль/л
Расчет жесткости.

При химическом способе устранения жесткости:

временной – добавление Са (ОН)2 Жвр = m(Ca(OH)2) / Э(Ca(OH)2)V ;

постоянной – добавление Na2CO3 Жпост = m(Na2CO3) / Э(Na2CO3)V,

где m(Ca(OH)2),m(Na2CO3) - массы гашеной извести и соды

(соответственно), используемых для устранения Ж., мг; Э(Ca(OH)2),Э(Na2CO3) - эквивалент химический соответствуюших

веществ.

При определениии Ж путем титрования:


с. 1 с. 2