Классификация, состав, номенклатура оксидов, кислот, оснований. Способы получения и их химические свойства. 5 страница

m₁=35-15=20 m₁ =20 = 4

m₂=40-35=5 т₂ 5 1

Результат вычитания проставляем у правого конца соответствующей диа­гонали. Требуется смешать 5 массовых частей 15%-го и 20 массовых частей 40%-го растворов, т.е. в соотношении 4:1. Если в смешивании участвует вода, то массовая доля растворенного вещества в ней равняется нулю.

Ответ: для получения 35%-го раствора необходимо смешать 4 части 40% раствора и 1 часть 15% раствора

7. Молярная концентрация.

Молярная концентрация показывает число молей растворенного вещества в 1 литре раствора.

Молярную концентрацию можно рассчитать по формуле:

С= n

V

где С- молярная концентрация, моль/л;

n-количество растворяемого вещества, моль; V-объем раствора, л.

Обозначения и названия растворов с различной молярной концентрацией.

Алгоритм приготовления раствора с заданной молярной концентрацией:

1 .Рассчитать массу растворяемого вещества (m = n ^. Mr)

2.Взвесить рассчитанную навеску вещества на аналитических весах.

3.Перенести навеску через воронку в мерную колбу необходимой емкости.

4.Прилить в колбу небольшое количество дистиллированной воды (не более 1/2 объема) и перемещать до полного растворения вещества.

5.Налить воду в мерную колбу почти до метки, не доходя до нее 0,3-0,5 см

б.Колбу поместить на ровную поверхность и окончательно установить уровень жидкости, доводя объем по каплям из пипетки

7.Закрыть колбу пробкой и перемешать раствор путем многократного перево­рачивания колбы (10-15 раз).

Дано:

V (р-ра) = 500 мл - 0,5 л;

m (NaOH) = 5 г.

Решение:

1. Вычислим число моль (п) в 5 г. NaOH:

Найти См-?

n (NaOH) = m(NaOH);

m_r(NaOH)

M_r (NaOH) = 40 г/моль;

2. Определим молярную концентрацию рас­твора:

С= n С = 0Л 25 моль = 0,25 моль/л
V 0,5 л

Ответ: Молярная концентрация раствора гидроксида натрия равна 0,25 моль/л.

Типовая задача № 9.

Вычислить массу хлорида натрия NaCI, содержащегося в растворе объе­мом 200 мл, если его молярная концентрация 2 моль/л.

Дано:

V(p-pa) = 200 мл = 0,2 л;

Решение:

1.Вычислим число моль NaCI, которое содержит­ся в растворе объемом 0,2 л:

С_м( NaCI) = 2моль/л

С_m = n ; n = С_м ^. V;

V

Найти: m (NaCI)

n = 2 моль/л ^. 0,2л. = 0,4 моль

2. Вычислим массу NaCl:

m( NaCl) = M(NaCl) n; M(NaCl) = 58,5г/моль;

m( NaCl) = 0,4 моль ^. 58,5 г/моль = 23,4 г

Ответ: m( NaCI) = 23,4 г.

Нередко возникает необходимость перевести одну концентрацию раство­ра в другую, например, найти молярную концентрацию по известной массовой доле растворенного вещества в нем и наоборот. В этом случае надо знать плот­ность раствора и применить формулу: m = р . V

Типовая задача №10.

Вычислить молярную концентрацию раствора серной кислоты, если мас­совая доля H₂S0₄ в этом растворе 12%. Плотность раствора 1,08 г/мл при 20 С.

Дано:

р (р-ра) = 1,08 г/ мл; Решение:

W(H₂SO₄)=12% = 0,12 W(H2SO4) = 12% = 012

Найти См (H₂SO₄)

1. Чтобы перейти от массвой доли (%) растворен­ного вещества к молярной концентрации, надо рассчитать, какую массу имеют 1000 мл раствора:

m (р-ра) =1000 мл ^. 1,08 г/мл = 1080 г.

m= V ^. р ;

2.Вычислим массу серной кислоты в этом рас­творе: W (H₂SO₄) = m(H₂S0₄);

m (р-ра)

m (H₂SO₄) = m(p-pa) ^. w (H₂S0₄) = 1080 г ^. 0,12 =129,6 г.

3.Сколько молей содержится в 129,6 г H₂S0₄;

n = m(H₂SO₄);

M_r (H₂S0₄) M_r (H₂S0₄) = 98 г/моль;

n = 129,6 г =1,32 моль;

98 г/моль

C_M(H₂S0₄)= n ; = 1,32моль;
V 1л

C_M(H₂S0₄)= 1,32 моль/л

Ответ: Молярная концентрация раствора серной кислоты с массовой долей H₂S0₄ 12% равна 1,32 моль/л.

Типовая задача №11.

Молярность раствора гидроксида калия КОН равна 3,8 моль/л, его плотность 1,17 г/мл. Вычислить кассовую долю (%) КОН в этом растворе.

Решение:

Найти: W% (КОН)

1.Определим количество вещества

КОН в 1 л раствора:

СМ =n ; n = C_м ^. V

V

n= 3,8 моль/л ^. 1 л = 3,8 моль

2.Определим массу КОН в1 л раствора:

n = m; m(КОН) = n ^. М_г; М_г(КОН) - 56 г/моль

М_г

m(КОН) = 3,8 моль ^. 56 г/моль = 212,8 г

3. Определим массу 1 л (1000 мл ) раствора:

m(р-ра) = V ^. р= 1000 мл ^. 1,17 г/мл = 1170 г

4.Определим массовую долю (%) едкого калия в рас­творе:

W%(KOH) = m(KOH) . 100%;

m(p- pa)

W%(KOH) = 212,8 г ^. 100% = 18%

1170 г

Ответ: Массовая доля (%)КОН в растворе, молярность которого 3,8 моль/л, равна 18%.

8. Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация; нормаль­ность)

Молярная концентрация эквивалента показывает количество моль экви­валента в одном литре раствора.

Обозначения: С экв.; N; н. Единицы измерения-моль/л; моль/мл. Определения: С экв.= С экв.= n экв. моль/л или:

V

С экв.= m в-ва

М экв . V

Фактор эквивалентности (f экв.) - число, обозначающее, какая доля ре­альной частицы вещества эквивалентна одному иону водорода в данной ки­слотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции. Фактор эквивалентности рассчитывают на основа­нии стехиометрии данной реакции. Реакция обязательно должна быть указана:

f экв(к-ты) = _________1_____________

основность кислоты

fэкв(осн) = 1___________

кислотность основания

fэкв(соли) = 1___________

ст.ок-ия ME ∙ число атомоы металла

f экв(ок-ля, в-ля) = 1 , где Z- число отданных или принятых электронов.

z

Эквивалент-это реальная или условная частица вещества, которая в дан­ной кислотно-основной реакции эквивалентна одному иону водорода или в данной окислительно-восстановительной реакции - одному электрону.

Э (в-вa)=f экв ^. M;

Э (Nacl)=1 ^. 58,5=58,5

Масса одного эквивалента элемента или соединения называется эквива­лентной массой.

Эквивалентная масса кислоты равна её молярной массе, деленной на ос­новность кислоты.

Э H₂S0₄ = Mr H₂S0₄;

Э HCL=M_r HCL;

Э Н₃РО₄=М_r НзР04;

Таким образом вычисляется эквивалентная масса для реакции полной нейтрализации

H₂S0₄+2NaOH=Na₂S0₄+2H₂0

Э H₂S0₄=98 = 49

Для реакции неполной нейтрализации и неполного обмена эквивалент этих веществ зависит от течения реакции

H₂S04+NaOH=NaHS0₄+H₂0

Э H₂S0₄ = 98 =98,

так как из каждой молекулы серной кислоты только один атом водорода участ­вует в реакции.

Эквивалентная масса основания равна его молярной массе, деленной на ва­лентность металла:

Э Са(ОН)₂= 74 =37,

Э NaOH = 40 =40

Если происходит неполная нейтрализация Mg(OH)₂+HCI=Mg OHCI+H₂0

Э Mg(OH)₂=58 =58 1

Эквивалентная масса соли равна молярной массе, деленной на произведе­ние валентности металла на число его атомов в молекуле.

Э Na₂SO₄=142=71;

1^. 2

Э AI₂(so₄)₃= 342 =57

3 ^. 2

Если соль участвует в реакции неполного обмена, учитывается число атомов металла, участвующих в реакции.

Эквивалентная масса вещества, участвующего в окислительно-восстановительной реакции, равна молярной массе вещества, деленной на чис­ло электронов, принятых или отданных данным веществом.

2Cu S0₄+4KJ=2CuJ +J₂+2K₂S0₄

Cu⁺²+eCu⁺¹

Э CuSO₄=160=160

Раствор содержащий 0,1 эквивалент вещества в 1 литре раствора называ­ется децинормальным, обозначается 0,1 н; раствор, содержащий 0,01 эквива­лент вещества в 1 л.раствора - сантинормальный,0,01 н. и так далее.

Алгоритм приготовления растворов с нормальной концентрацией гото­вится аналогично растворам с молярной концентрацией

5.Титр раствора

Титр раствора выражается массой вещества в граммах, содержащихся в 1 мл раствора.

Т= m(в-ва), г/мл.

V(р-ра)

В аналитических лабораториях рассчитывают титр по определяемому веществу, который показывает, какому числу z определяемого вещества соот­ветствует 1 мл данного раствора.

Вопросы для самоконтроля:

1. Назовите способы выражения технических концентраций растворов.

2. Укажите расчетные формулы растворов технических концентраций.

3. Укажите единицы измерения концентраций.

4. Приведите формулы для расчета молярной концентрации, молярной концентрации эквивалента, титра.

5. Объясните правило «креста» для разбавления растворов.

6. Что такое дисперсные системы?

7. Как классифицируются дисперсные системы по размеру частиц дисперсной фазы?

8. Классификация растворов по агрегатному состоянию.

9. Какие процессы протекают при растворении веществ в жидких растворителях?

10. Гидратная теория растворов.

11. Коэффициент растворимости.

12. Строение мицеллы.

13. Коагуляция коллоидных растворов.

14. Коллоидная защита раствора.

15. Применение золей в фармации.

Лекция № 11

Тема: «Теория электролитической диссоциации. Протолитическая теория кислот и оснований.»

План

1. Теория электролитической диссоциации:

а) понятие о электролитах и неэлектролитах;

б) основные положения ТЭД;

в) механизм электролитической диссоциации;

г) степень диссоциации (ионизации);

д) константа диссоциации (ионизации);

2. Протолитическая теория кислот и оснований