Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані

Середня сіль – продукт повного заміщення атомів гідрогену в кислоті на метал чи гідроксильної групи гідроксиду на кислотні залишки.

2Na + H2SO4 = Na2SO4 + H2

Ca(OH)2 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + 2H2O

Кисла сіль – продукт неповного заміщення атомів гідрогену багато- основної кислоти на метал.

2Na + 2H2SO4 = 2NaHSO4 + H2

Ca + 2H2SO4 = Ca(HSO4)2 + H2

Основна сіль – продукт неповного заміщення гідроксидних груп гідроксиду кислотними залишками.

Mg(OH)2 + HСl = MgOHCl + H2O

MgOHCl (основна cіль – гідроксохлорид магнію)

BiCl3 + KOH = BiOHCl2 + KCl

BiOHCl2 (основна сіль – гідроксохлорид вісмуту)

Al(OH)2Cl (основна сіль – дигідроксохлорид алюмінію).

Подвійна сіль утворюється, якщо атоми гідрогену в кислоті заміщуються атомами різних металів або гідроксильні групи основ – різними кислотними залишками:

2H2SO4 + Al(OH)3 + KOH = KAl(SO4)2 + 4H2O

KAl(SO4)2 – подвійна сіль – сульфат калію і алюмінію.

Змішаною є сіль CaClOCl або CaOCl2 – кальцієва сіль хлоридної HCl й гіпохлоритної HClO кислот.

Комплексні солі – це сполуки, до складу яких входять комплексні іони. Наприклад, K4 [Fe(CN)6], до складу її входять іон [Fe(CN)6] 4 - .

Приклади методів отримання солей:

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ ZnO + H2SO4 = ZnSO4 + H2O

Zn(OH)2 + H2SO4 = ZnSO4 + 2H2O Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2O

CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2CO3 BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 ↓ + 2NaCl

Fe + S = FeS ↓; Cu + Hg(NO3)2 = Hg↓+ Cu(NO3)2

Zn + 2NaOH = Na2ZnO2 + H2↑; MgО+ SiO2 = MgSiO3

CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2↓ + 2NaCl; Na2CO3 + SiO2 = Na2SiO3 + CO2

Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 3

Р О З Ч И Н И

Запитання і задачі:

1. Які системи називають розчинами?

2. Фізико-хімічна природа розчинів. Поняття про сольвати, гідрати.

3. Вплив на розчинність природи речовин, температури і тиску.

4. Тиск насиченої пари розчинів. Кипіння і замерзання розчинів.

5. Способи вираження концентрації розчинів.

6. Приготовити 250 мл 0,5 М розчину MgSO4 .

7. На нейтралізацію 50 мл розчину кислоти витратили 25 мл 0,5 н. розчину лугу. Яка була молярна концентрація еквівалента кислоти?

8. Яку масу CaCl2 необхідно розчинити в 500 г Н2О для одержання 40% розчину?

9. За якої температури замерзне 5% розчин NaCl? Кріоскопічна стала води 1,68.

Проведення дослідів

1. Приготувати 100 мл 0,2М розчину хлориду натрію.

2. Приготувати 75 г 3% розчину фосфату амонію.

3. Приготувати 50 мл розчину 0,1 н. концентрації сульфату купруму.

МЕТОДИЧНІ ПОРАДИ

Розчином називається гомогенна дисперсна система, що складається з двох або більшого числа компонентів. Розчини можуть бути газоподібними, рідкими і твердими.

У понятті „розчин” розрізняють: розчинник і розчинена речовина.

Розчинником називається компонент у переважній кількості, який при утворенні розчину не змінює агрегатного стану. Наприклад, при розчиненні солі у воді розчинником є вода. Речовина, чи речовини, рівномірно розподілені в розчиннику, називаються розчиненими.

Прийнято незалежно від кількості компонентів вважати газоподібні й тверді речовини розчиненими речовинами, а рідину – розчинником.

Для передачі кількісного складу розчину введено поняття концентрації. Концентрація розчину – вміст розчиненої речовини в одиниці об’єму або маси розчину.

Концентрацію речовини в розчинах висловлюють такими поняттями: молярна концентрація, молярна концентрація еквівалента, моляльна концентрація, масова частка, молярна частка і об’ємна частка.

Для засвоєння матеріалу даного розділу необхідно знати визначення таких виразів: маса, об’єм, густина, відносна атомна маса, відносна молекулярна маса, моль, молярна маса.

Основна одиниця кількості речовини в Міжнародній системі одиниць – моль.Це кількість речовини, що містить стільки молекул, атомів, іонів, електронів чи інших структурних одиниць, скільки міститься атомів у 12 г ізотопу карбону 126 С.

Молярна маса Мх – маса 1 моля речовини, г/моль. Молярна маса, що виражена в грамах на моль, чисельно дорівнює відносній молекулярній масі Мr : М(С6Н12О6) = 180 г/моль;

Mr (C6H12O6) = 180.

Символ кількості речовини – n. Кількість речовини х записується як n(x). Одиниця – моль. Тоді кількість речовини

n(x) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru , де m(x) – маса речовини, М(х) – молярна маса.

Масова частка (процентна концентрація) – ωх – відношення маси компонента m(x) до маси розчину m(р-ну).

ωх = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru ∙100%

Об’ємна часткаКласифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru (х) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru ∙ 100%

Молярна частка N(x) – відношення кількості речовини компонента n(x) до кількості речовин розчину:

N(x) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru

Моляльна концентрація b(x) – відношення кількості речовини компонента n(x) до маси розчинника m:

b(x) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru , моль/кг.

Молярна концентрація C(х) – відношення кількості речовини n(x)

до об’єму розчину V. Термін „об’єм” звичайно застосовується для характеристики простору, що займає тіло чи речовина.

C(х) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru моль/л.

Еквівалент – реальна або умовна частка речовини х, яка в даній кислотно-основній реакції дорівнює одному іону гідрогену, або в даній окислювально-відновній реакції – одному електрону.

Число, що показує частку реального вмісту речовини х, еквівалентну одному іону гідрогену в цій кислотно-відновній реакції, зветься числом еквівалентності Z.

Молярна концентрація еквівалента (нормальність розчину) – відношення числа молів еквівалента розчиненої речовини Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru до об’єму розчину ν, моль-екв/л.: Cн = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru , де

m – маса розчиненої речовини;

M – молярна маса розчиненої речовини;

z – число еквівалентності для розчиненої речовини;

ν – об’єм розчину.

Масова концентрація ρ(х) – відношення маси компонента m(x) до об’єму розчину V(р-ну) : ρ(х) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru .

П р и к л а д 1.Розрахувати: а) масову частку; б) молярну

концентрацію; в) молярну концентрацію еквівалента; г) моляльну концентрацію розчину, який одержали при розчиненні 18 г H3PO4 в 282 г води, якщо густина його становить 1,031 г/см3.

Р о з в’ я з а н н я :а)Масова частка являє собою відношення маси розчиненої речовини до загальної маси розчину. Зазвичай масова частка розчиненої речовини визначається у відсотках. Оскільки маса 282 см3 води дорівнює 282 г, маса розчину становить 18 + 282 + 300 г. Виходячи з цього:

300 - 18

100 - х ,х= Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru =6%.

б) Молярна концентрація – це кількість молей розчиненої речовини, що знаходиться в 1 л розчину. Масу 1 л розчину, що важить 1031 г, знаходимо зі співвідношення:

300 - 18

1031 - х , х= Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru =61,86 г.

Молярна концентрація розраховується діленням числа грамів H3PO4, що знаходиться в 1 л розчину, на молярну масу цієї кислоти:

См = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 0,63 моль/л.

в) Молярна концентрація еквівалента:

Ме (H3PO4) = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 32,66 г/моль;

Сн = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 1,89 моль -екв/л.

г) Моляльність: массу H3PO4 в 1000 г розчинника (вода) знаходимо за рівнянням:

282 - 18

1000 - х , х= Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru =68,83 г.

Звідси: См = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 0,65 моль/г.

П р и к л а д 2 . При нейтралізації 50 см3 розчину кислоти витрачено 25 см3 0,5 н. розчину лугу. Розрахуйте молярну концентрацію еквівалента кислоти.

Р о з в ’ я з а н н я .Оскільки речовини взаємодіють між собою в еквівалентних кількостях, то розчини однакової нормальності реагують між собою в рівних об’ємах. При різних нормальностях об’єми розчинів реагуючих речовин обернено пропорційні їх нормальностям:

Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru , або V1 Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = V2 Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru

50∙ Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 25∙0,5 , Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 0,25 моль-екв/л.

П р и к л а д 3 . Розрахувати температури кристалізації й кипіння водного розчину глюкози С6Н12О6 з масовою часткою 2%.

Р о з в ’ я з а н н я .Виходячи з закону Рауля, зниження температури кристалізації і підвищення температури кипіння Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru t розчину визначаються за рівнянням:

Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru t = K Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru ,

де: К – кріоскопічна або ебуліоскопічна сталі (для води вони відповідно дорівнюють 1,86 і 0,52); m i M – відповідно маса розчиненої речовини і її молярна маса; m1 – маса розчинника. Знаходимо зміну температури кристалізації розчину з масовою часткою 2% :

Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru t = 1,86 Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 0,21оС.

За відомою вже формулою розраховуємо підвищення температури кипіння розчину С6Н12О6 з масовою часткою 2%:

Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru t = 0,52 Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 0,06оС.

Вода кристалізується при 0оС, тим самим температура кристалізації розчину буде 0 – 0,21 = -0,21оС. Вода кипить при 100оС, отже, температура кипіння цього розчину буде 100 + 0,06 = 100,06оС.

П р и к л а д 4 . Розчин, який містить 11,04 г гліцерину в 800 г води, кристалізується при -0,279оС. Розрахувати молярну масу гліцерину.

Р о з в ’ я з а н н я .Температура кристалізації чистої води 0оС, тобто зниження температури кристалізації Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru t = 0 – (-279) = 0,279 оС. Маса гліцерину, що припадає на 1000 г води:

m = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru г.

Підставляємо в рівняння значення маси гліцерину і знаходимо його молярну масу: M = K Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru ; M = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 92 г/моль.

П р и к л а д 5 . Розрахувати масову частку водного розчину сечовини (NH2)2CO, знаючи, що температура кристалізації розчину дорівнює -0,465о С.

Р о з в ’ я з а н н я .Температура кристалізації чистої води 0о С, а тому Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru t = 0 – (-0,465) = 0,465 оС. Знаючи, що молярна маса сечовини 60 г, знаходимо масу розчиненої речовини, яка припадає на 1000 г води за формулою: m = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru г.

Загальна маса розчину, в якому знаходиться 15 г сечовини, становить 1000 + 15 = 1015 г.

Масову частку сечовини в цьому випадку розраховуємо за відношенням:

в 1015 г розчину - 15 г речовини

в 100 г розчину - х г речовини , х = Класифікація солей.Розрізняють солі середні (нормальні), кислі, основні, подвійні, комплексні і змішані - student2.ru = 1,48 %.

Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 4

ЕЛЕКТРОЛІТИЧНА ДИСОЦІАЦІЯ

Запитання і задачі :

1. У чому полягає суть теорії електролітичної дисоціації?

2. Механізм процесу електролітичної дисоціації електроліту з точки зору хімічного зв’язку.

3. Кількісні характеристики здатності електролітів дисоціювати (ступінь, константа дисоціації; фактори, які на них впливають).

4. Скласти рівняння дисоціації окремих класів неорганічних сполук: гідроксидів, кислот, солей (середніх, кислих, основних).

5. Пояснити відмінні та спільні риси процесів дисоціації сильних і слабких електролітів.

6. Написати іонно-молекулярні рівняння реакцій взаємодії між водними розчинами таких речовин: K2CO3 і K2SO4; Pb(NO3)2 i Na2S; CH3COOH i NaOH.

7. Скласти молекулярні рівняння реакцій, яким відповідають такі іонно-молекулярні рівняння:

ZnOH+ + H+ = Zn2+ + H2O;

СO3 2- + 2H+ = СO2 + H2O;

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

Проведення дослідів

Наши рекомендации