Жесткость воды. Перевод единиц

С.1

РАСЧЁТНАЯ РАБОТА №1

Задание 1( примеры выполнения задач)

Напишите уравнение реакции получения вещества С из исходных веществ А и В, расставьте коэффициенты. Составьте графические формулы веществ А, В и С, напишите к какому классу соединений они относятся. Рассчитайте массу вещества А и объем вещества В, необходимые для получения данного количества вещества С,таблица 1].

Таблица 1

Вари- ант	Вещество А	Вещество В	Вещество С	Кол-во С, моль
	NaOH	HCl (газ)	NaCl	0,1
	CaO	HBr (газ)	CaBr2	0,2
	Al(OH)3	HCl (газ)	AlOHCl2	0,3
	ZnO	HI (газ)	ZnI2	0,4
	CaCO3	HBr (газ)	CaBr2	0,5
	Fe(OH)3	HI (газ)	FeOHI	0,6
	Na2S	H2S (газ)	NaHS	0,7
	H3PO4	NH3 (газ)	NH4H2PO4	0,8
	H3PO4	NH3 (газ)	(NH4)2HPO4	0,9
	H3PO4	NH3 (газ)	(NH4)3PO4	1,0
	CaO	CO2 (газ)	CaCO3	1,2
	H2O	SO3 (газ)	H2SO4	1,1
	HNO3	NH3 (газ)	NH4NO3	0,65
	NaOH	CO2 (газ)	Na2CO3	1,3
	BaO	SO3 (газ)	BaSO4	1,4
	NaOH	CO2 (газ)	NaHCO3	1,5
	Ba(OH)2	SO3 (газ)	Ba(HSO4)2	1,6
	NaOH	P2O5 (газ)	NaH2PO4	1,7
	KOH	P2O5 (газ)	K2HPO4	1,8
	Ca(OH)2	P2O5 (газ)	Ca(H2PO4)2	1,9
	Ca(OH)2	CO2 (газ)	Ca(HCO3)2	2,0
	Cr2O3	HCl (газ)	CrCl3	0,25
	HCl	NH3 (газ)	NH4Cl	0,35
	H2SO4	NH3 (газ)	NH4HSO4	0,45
	H2SO4	NH3 (газ)	(NH4)2SO4	0,55

Уравнение реакции: H₂SO₄ + 2 NH₃ = (NH₄)₂SO₄ – сульфат аммония

к-та вне классов средняя соль

Оптимальным является использование понятия моль: 1 моль (NH₄)₂SO₄ получается из 1 моля

H₂SO₄ и 2-х молей NH₃ . Следовательно, 0,45 моль (NH₄)₂SO₄ при 100%-ном выходе получается из

0,45 молей H₂SO₄ и 0,9 молей NH₃ . Объём 0,9 молей NH₃ = 22,4 л/моль х 0,9 моль = 20,16 л

А	В	С

Масса H₂SO₄ = М г/м х n моль = 98 г/моль х 1 моль = 98 г

Графические формулы веществ

С.2

Масса вещества А:

 

Объем вещества В:

Задание 2

Напишите уравнения всех возможных реакций между веществами А, В, С и D. Укажите названия веществ (исходных и полученных) и классы, к которым они относятся, Таблица 2.

Вари- ант	Вещество А	Вещество В	Вещество С	Вещество D
	CaO	HCl	SO3	H2O
	H2SO4	MgO	CO2	NaOH
	MgSO4	BaCl2	HCl	NaOH
	SO2	H2O	Na2O	HBr
	FeCl2	Na2CO3	HCl	Ca(OH)2
	NaOH	Zn(OH)2	H2SO4	CaCO3
	CaCO3	H2CO3	Ca(OH)2	Na2CO3
	Fe	HCl	CuSO4	NH4OH
	Al(OH)3	H2SO4	KOH	Na3PO4
	MgSO4	KOH	BaCl2	Na2SO4
	CO2	NaOH	H2O	Na2CO3
	ZnO	NaOH	HCl	CuCl2
	NaCl	AgNO3	Na2CO3	CaF2
	Al2O3	H2SO4	NaOH	HNO3
	H2SO4	CaSO4	CaO	HNO3
	CaO	SO3	CO2	MgO
	BaCl2	Na2SO4	AgNO3	Na2CO3
	Zn(OH)2	NaOH	NaHCO3	CuCl2
	SO3	H2O	NaOH	CaO
	Mg	HBr	CuCl2	NH3
	H2CO3	Na2CO3	NaOH	CaCl2
	HCl	MgSO4	Na2CO3	CaCl2
	CaSO4	Ca(OH)2	H2SO4	NH3
	Zn	Fe	HCl	NaOH
	Al(OH)3	KOH	MgCl2	H2SO4

 

 

Уравнения реакций: Al (OH)₃ + KOH → KAlO₂ + 2 H₂O

гидроксид Al гидроксид К м-алюминат К

Al (OH)₃ +3KOH → K₃AlO₃ + 3H₂O; Al (OH)₃ +3 H₂SO₄ → Al(HSO₄)₃ + 3H₂O

орто-алюминат К гидросульфат A, кислая соль

2Al (OH)₃ + 3 H₂SO₄ →Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O; 2Al (OH)₃ + H₂SO₄ → (Al(OH)₂)₂ SO₄ + 2H₂O

сульфат дигидроксо Al-основная соль

Al (OH)₃ + H₂SO₄ → AlOHSO₄ + 2H₂O

сульфат гидроксо Al – основная соль

 

Задание 3 с.3

С каким из заданных веществ – H₂O, HCl, H₂SO₄, NaOH, KOH, SO₃, CO₂, CaO, Na₂O будет реагировать вещество Х? Напишите уравнения всех реакций и названия полученных веществ, [таблица 3].

 

Таблица 3

Вариант
Вещество Х	Ca(OH)2	HNO3	MgO	P2O5	Ba
Вариант
Вещество Х	Zn(OH)2	Mg(OH)2	HBr	CaO	CO2
Вариант
Вещество Х	Ca	Al2O3	KOH	H2CO3	NH3
Вариант
Вещество Х	Zn	Na2CO3	ZnO	Ba(OH)2	H2S
Вариант
Вещество Х	Fe	Sr(OH)2	Al	SO2	Al(OH)3

Уравнения реакций: (11) Ca + 2H₂O → Ca(OH)₂ + H₂↑; Ca + 2HCl → CaCl₂ + H₂↑;

Ca + H₂SO₄ (разб) → СaSO₄ + H₂↑; Ca +2 H₂SO₄ (конц) → СaSO₄ + SO₂ + 2H₂O;

SO₂ + 2KOH → K₂SO₃ + H₂O; SO₂ + 2NaOH → Na₂ SO₃ + H₂O;

SO₂ + CaO → CaSO₃ ; SO₂ + Na₂O → Na₂SO₃ ; SO₂ + H₂O → H₂SO₃;

(25) Al(OH)₃ + HNO₃ = Al(OH)₂NO₃ + H₂O; Al(OH)₃ + 2HNO₃ = AlOH(NO₃)₂ +2 H₂O;

Al(OH)₃ + 3 HNO₃ = Al(NO₃)₃ + 3 H₂O;

 

2 Al(OH)₃+ P₂O₅ = 2Al(OH)₂PO₃ + H₂O; Al(OH)₃+ P₂O₅ = AlOH(PO₃)₂ + H₂O;

2 Al(OH)₃ + 3P₂O₅ = 2Al(PO₃)₃ + 3H₂O; 6 Al(OH)₃+ P₂O₅ = (Al(OH)₂)₃PO₄ + 3H₂O;

3 Al(OH)₃+ P₂O₅ = (AlOH)₃(PO₄)₂ + 3H₂O; 2 Al(OH)₃ + P₂O₅ = 2(Al(OH)₂)₃PO₄ + 3H₂O; 3Al(OH)₃+ P₂O₅=(AlOH)₃(PO₄)₂ + 3H₂O; 2 Al(OH)₃+ P₂O₅ = 2AlPO₄ + 3H₂O;

2 Al(OH)₃ + 3 P₂O₅ + 3H₂O = 2Al(H₂PO₄)₃; 4 Al(OH)₃ + 3P₂O₅ = 2Al₂(HPO₄)₃ + 3H₂O;

(Сомнения в отношении числа экв Н₂О) М/3 М/4 М/6 М/2

 

Al(OH)₃ + HBr = Al(OH)₂Br + H₂O; Al(OH)₃ + 2НВr = AlOHBr₂ + 2H₂O; Al(OH)₃+3HBr=AlBr₃+3H₂O;

;

Al(OH)₃ + 3CO₂ = AlOH CO₃ + H₂O; 2Al(OH)₃+ CO₂ = (Al(OH)₂)₂CO₃+H₂O; 2Al(OH)₃ + 3CO₂=Al₂(CO₃)₃+ 3H₂O; Al(OH)₃ + 3CO₂=Al(HCO₃)₃; Такие же р-ции с SO₂

 

Al(OH)₃ + KOH = KAlO₂ + 2H₂O; Al(OH)₃+3KOH=K₃AlO₃ +3H₂O;

Al(OH)₃ + KOH= K[Al(OH)₄]; Al(OH)₃+3KOH=K₃[Al(OH)₆];

 

2Al(OH)₃+ CaO= Ca(AlO₂)₂+ 2H₂O; 2 Al(OH)₃+CaO+H₂O=Ca[Al(OH)₄]₂;

2Al(OH)₃+ 3CaO +3H₂O=Ca₃[Al(OH)₆]₂;

 

2Al(OH)₃ + Ba(OH)₂=Ba(AlO₂)₂+ 4H₂O; 2Al(OH)₃+ Ba(OH)₂=Ba[Al(OH)₄]₂;

2Al(OH)₃+ 3Ba(OH)₂=Ba₃(AlO₃)₂+ 6H₂O; 2Al(OH)₃+3Ba(OH)₂=Ba₃[Al(OH)₆]₂

 

Al(OH)₃ + 3H₂S=Al(HS)₃ + 3H₂O; 2Al(OH)₃+3H₂S=Al₂S₃+ 6H₂O;

Al(OH)₃+H₂S=AlOHS + 2H₂O; 2Al(OH)₃ +H₂S=(Al(OH)₂)₂S + 2H₂O;

Эти уравнения р-ций приведены условно, т.к. оба реагента очень слабые и плохорастворимые электролиты (аналогично с Н₂СО₃)

С.4

Задание 4 простого вещества?

На сгорание массы неизвестного элемента m (г) был израсходован объем V (л) кислорода, таблица 4? Рассчитайте эквивалент элемента и определите, какой элемент был взят в данной реакции [таблица 4].

Таблица 4

Вариант	m элемента, (г)	объем кислорода, V (л)
	12,4	6,72
	2,4	4,48
	8,0	2,24
	4,86	2,24
	14,0	11,2
	6,0	5,6
	6,4	4,48
	2,16	3,36
	39,5 39,48?	16,8 Se? корректир?
	10,8	6,72
	18,0	22,4
	12,4	11,2
	2,8	15,68
	30,0	11,2
	12,8	8,92
	12,76	2,24
	9,0	11,2
	12,15	5,6
	8,64	13,44
	25,52	4,48
	16,0	4,48
	45,0	16,8
	7,0	5,6
	5,4	3,36
	16,0	4,48

 

 

Решение: основано на законе эквивалентов: массы (или объёмы для газов) реагирующих веществ относятся как их эквиваленты

или: количества моль-эквивалентов (эквивалентов) реагирующих и получающихся веществ одинаковы. m_a /m _b = Э_а / Э_b; m_a / Э_а , m _b / Э_b – число моль-экв "а" и "b",

отсюда N м-экв a = N м-экв b. Эквивалент кислорода = А "О"/ валентность = 16/2=8,

а объём 1 м-экв О₂ = 22,4 / 4 = 5,6 л/м-экв

m Эл _x + Vл O₂ → (Эл)_аО_в – оксид Эл (Х)

8,64 гЭл(Х)/ Эх = 13,44 л О₂/ 5,6 л/м-экв, откуда Э_х = (8,64 х 5,6): 13,44= 3,6 г/м-экв

Из зависимости Э = А.масса / Валентность методом подбора находим:

А масса Элемента (Х) = 3,6 х (1; 2; 3: 4; 5; 6; 7); 3,6 х (1; 2; 4; 5; 6; 7;) не соответствует ни одному элементу Периодической Системы Только 3,6 х 3 = 10,8 г/моль-атом отвечает

элементу В (бору) и по массе, и по валентности (3)..

Задание 5 с.5-6

В-ант	Задание
	На растворение 9,94 г неизвестного металла было израсходовано 8 г гидроксида натрия. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции.
	Одноосновная кислота содержит 1,18% водорода, 42% хлора и 56,82% кислорода. Определите валентность хлора в этой кислоте.
	При взаимодействии 8 г неизвестного металла с кислородом образовалось 11,2 г оксида. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции.
	На нейтрализацию 7,3 г соляной кислоты требуется 7,4 г основания. Определите эквивалент основания в данной реакции.
	На каталитическое окисление 5 л азота было затрачено 10 л кислорода. Определите валентность азота в полученном оксиде и формулу оксида.
	Трехвалентный металл образует оксид, в котором массовая доля металла составляет 52,94%. Определите эквивалент металла и порядковый номер этого металла в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева.
	При растворении 4,05 г неизвестного металла было израсходовано 16,425 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции.
	На восстановление 8 г оксида металла было израсходовано 3,36 л оксида углерода(II). Определите эквивалент оксида металла и металл, входящий в оксид.
	Для восстановления 16 г оксида серы требуется 3,6 г углерода. Определите валентность серы в оксиде и формулу оксида, при условии, что в реакции образуется углекислый газ.
	Гидрид двухвалентного металла содержит 95,24% металла и 4,76% водорода. Определите металл и напишите формулу гидрида.
	Оксид серы содержит 50% серы. Определите эквивалент и валентность серы в данном соединении.
	При взаимодействии кремния с 6,72 л водорода образовалось 3,36 л силана. Определите эквивалент кремния и его валентность.
	На восстановление 16 г оксида железа потребовалось 5,4 г алюминия. Определите валентность железа в оксиде и формулу оксида.
	На хлорирование 6,2 г фосфора израсходовали 6,72 л хлора. Определите эквивалент фосфора в данной реакции и его валентность в полученном соединении. Напишите формулу полученного хлорида.
	На нейтрализацию раствора, содержащего 8,1 г бескислородной кислоты, израсходовали 4 г раствора гидроксида натрия. Определите эквивалент кислоты и ее формулу.
	В реакции горения 5,6 г элемента было израсходовано 4,48 л кислорода. Определите эквивалент элемента и его порядковый номер в периодической таблице элементов Д.И.Менделеева.
	При растворении 29,5 г неизвестного металла было израсходовано 18,25 г соляной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции.
	В реакции 12,4 г неметалла с кислородом было получено 28,4 г оксида. Рассчитайте эквивалент неметалла и определите, какой неметалл был взят для данной реакции.
	При растворении 13,14 г неизвестного металла было израсходовано 10,95 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции.
	При взаимодействии серы с 6,72 л кислорода образовалось 4,48 л оксида. Определите валентность серы в полученном оксиде.
	При взаимодействии 54 г неизвестного металла с раствором щелочи образовалось 67,2 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции.
	На восстановление 7,95 г оксида металла было затрачено 2,24 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции.
	При взаимодействии 4,86 г металла с соляной кислотой образуется 4,48 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите металл.
	При растворении 11,16 г неизвестного металла было израсходовано 14,6 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции.
	На сгорание 5,6 л метана требуется 11,2 л кислорода. Определите валентность углерода в метане и эквивалентный объем метана в данной реакции.

При взаимодействии 54 г неизвестного металла с раствором щелочи образовалось 67,2 л водорода. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл был взят для данной реакции.

Решение: Металл, реагирующий со щелочами, является амфотерным.

Условное уравнение Ме (х) + КОН + Н₂О → КМе(х)О_а + а Н₂ ↑

Закон эквивалентов: m Ме(х)/ЭМе(х) = а(литров Н₂)/ V м-экв Н₂ (литров/м-экв)

V м-экв Н₂ = объёму 1 г Н₂ при норм. усл. = 11,2 л/м-экв Н₂ . Отсюда число м-экв Н₂ равно 67,2л: 11,2л/м-экв= 6 м-экв. Значит, 54 г неизвестного металла соответствуют 6 м-экв. Отсюда 54г: 6 м-экв = 9 г/м-экв - соответствует эквиваленту неизвестного металла. Ат. масса Ме(х) =Э Ме(х) х валентность = 9г/м-экв х 3 = 27г/м-экв, это- Al

 

Одноосновная кислота содержит 1,18% водорода, 42% хлора и 56,82% кислорода. Определите валентность хлора в этой кислоте.

1-й вариант:

Найдем соотношение числа атомов Н: Cl: O в молекуле, которое сохраняется в любом количестве данного вещества (в 100 г одноосновной к-ты, по условию задачи). Для этого разделим %-е содержание каждого элемента на атомные массы (1; 35,5; 16)

HxClуOс; х: у: с =%(H)/A(H): %(Cl)/A(Cl): %O/A(O) = 1,18/1: 42/35,5: 56,82/16 =

=1,18:1,183:3,55. В молекуле не может содержаться дробное число атомов.Поэтому, разделив на наименьший знаменатель этого соотношения (1,183 ат. Н) получим6

х: у: с = 1: 1: 3 (в молекуле к-ты на один атом Н приходится 1 атом Cl и 3 атома О.

Формула кислоты НСlO₃

HClO₃ – хлорноватая кислота, М =84,5, Ст. ок. Cl→ 0 = 1 + X + (-2) x 3; X = +5 или

суммарные валентности элементов, связанных с кислородом равны сумме валентностей всех атомов кислорода в молекуле, |В(Н) + В(Cl)| = 3 x |В(О)| = 2 x 3=1+В(Сl) = 6

В(Cl) = 5.

2-ой вариантсвязан с применением з-на эквивалентов. Э _{элемента} = А _эл / вал-сть эл-та. В молекуле кислородсодержащих веществ в результате наибольшей элетроотрицательности кислорода все атомы других элементов связаны в соответствии с проявляемой валентностью с атомами О. Вывод: число эквивалентов кислорода в молекуле соединения равно сумме числа эквивалентов всех остальных элементов (справедливо для любого количества вещества). N _экв (О) = 56,82/ 8=7,102; N _экв (Н) в 100 вес.ч. (100%) = 1,18 /1.

N _экв (Cl) = 42/(35,5: вал. Cl);. Сумма N _экв(Н) + N _экв (Cl) = N _экв (О);

1,18 + 42/(35,5: вал. Cl) = 7,102; 1,18 + 1,183 х вал. Cl = 7,102; 1,183 вал. Cl=7,102 - 1,18;

1,183 вал .Cl = 5,919, вал. Cl = 5,919:1,183 = 5 (в 1 атоме Cl 5 экв.); 1 (э Н) + 5 (э C l) = 6 (э О)

На каталитическое окисление 5 л азота было затрачено 10 л кислорода. Определите валентность азота в полученном оксиде и формулу оксида.

X/2 N2 + Y/2 O2 = NxOy m(N₂)/Э(N₂) = m(O₂)/Э(O₂) или для газов

Y (N₂)/YЭ(N₂) = Y (O₂)/Y Э(O₂); YЭ(N₂) = Y(N₂) / Y(O₂)/(Y x Э(O₂))= 5: (10/5,6)= 2,8л

22,4л - 28 г Э(N) моль-экв =(2,8л/м-экв х 28 г): 22,4 л = 3,5 г/м-экв

2,8 л - Э(N) моль-экв Э = А (N) /Валентн. Валентн. = А(N) / (N)= 14/3,5= 4

2 вариант: 10л О₂ – 5,0л N₂ Vм-эквN₂ =5/10 x 5,6 = 2,8л/м-экв, далее см.выше

5,6л O₂ – Vм-эквN₂

При растворении 4,05 г неизвестного металла было израсходовано 16,425 г хлороводородной кислоты. Рассчитайте эквивалент металла и определите, какой металл участвовал в реакции.

Э_HCl=36,5 16,425г HCl - 4,05г Ме Э_Ме = 4,05/16,425 х 36,5 = 9 г/м-экв Ме, А_Ме = Э х В = 27 (Al)

36,5г HCl - Э Ме

Задание 6 с.7-8

В объеме воды V(H₂O) растворили массу вещества m. Плотность полученного раствора ρ. а) найдите массовую долю вещества в растворе, молярную и нормальную концентрации, титр полученного раствора;

б) Какие объемы полученного раствора и воды нужно взять, чтобы приготовить объем V₁ (в мл) раствора данного вещества с концентрацией См₁?

в) Какой объем раствора вещества Х с концентрацией Сн необходим для нейтрализации раствора полученного в пункте б? [Таблица 5].

Таблица 5

Вариант	Задание
	а) V(H2O) = 600 мл, вещество – LiOH, m(LiOH) = 60 г, ρ = 1,1 г/мл; б) V1 = 300 мл, См1 = 0,25М в) вещество Х – HСl, Сн(HСl) = 0,4н.
	а) V(H2O) = 200 мл, вещество – LiOH, m(LiOH) = 30 г, ρ = 1,132 г/мл; б) V1 = 80 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – H3PO4, Сн(H3PO4) = 0,4н.
	а) V(H2O) = 100 мл, вещество – H3PO4, m(H3PO4) = 19,6 г, ρ = 1,09 г/мл; б) V1 = 300 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – KOH, Сн(KOH) = 1н.
	а) V(H2O) = 100 мл, вещество – HNO3, m(HNO3) = 63 г, ρ = 1,235 г/мл; б) V1 = 150 мл, См1 = 0,8М в) вещество Х – Sr(OH)2, Сн(Sr(OH)2) = 0,6н.
	а) V(H2O) = 400 мл, вещество – NaOH, m(NaOH) = 50 г, ρ = 1,122 г/мл; б) V1 = 250 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – HNO3, Сн(HNO3) = 0,2н.
	а) V(H2O) = 150 мл, вещество – HNO3, m(HNO3) = 50,4 г, ρ = 1,148 г/мл; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,1М в) вещество Х – Ba(OH)2, Сн(Ba(OH)2) = 0,15н.
	а) V(H2O) = 400 мл, вещество – H2SO4, m(H2SO4) = 49г, ρ = 1,067 г/мл; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,2М в) вещество Х – NaOH, Сн(NaOH) = 0,15н.
	а) V(H2O) = 200 мл, вещество – KOH, m(KOH) = 14 г, ρ = 1,055 г/мл; б) V1 = 150 мл, См1 = 0,15М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,3н.
	а) V(H2O) = 250 мл, вещество – HСl, m(HСl) = 36,5 г, ρ = 1,065 г/мл; б) V1 = 300 мл, См1 = 1М в) вещество Х – Ba(OH)2, Сн(Ba(OH)2) = 0,5н.
	а) V(H2O) = 500 мл, вещество – HСl, m(HСl) = 7,3 г, ρ = 1,063 г/мл; б) V1 = 100 мл, См1 = 0,1М в) вещество Х – NaOH, Сн(NaOH) = 0,2н.
	а) V(H2O) = 500 мл, вещество – H3PO4, m(H3PO4) = 98 г, ρ = 1,091 г/мл; б) V1 = 250 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – КOH, Сн(КOH) = 1,5н.
	а) V(H2O) = 500 мл, вещество – H2SO4, m(H2SO4) = 68,6 г, ρ = 1,08 г/мл; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,8М в) вещество Х – NH3, Сн(NH3) = 0,6н.
	а) V(H2O) = 300 мл, вещество – HСlO4, m(HСlO4) = 76,38 г, ρ = 1,13 г/мл; б) V1 = 100 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – NH3, Сн(NH3) = 0,8н.
	а) V(H2O) = 300 мл, вещество – HCl, m(HCl) = 73 г, ρ = 1,095 г/мл; б) V1 = 120 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – NH3, Сн(NH3) = 0,4н.
	а) V(H2O) = 150 мл, вещество – NaOH, m(NaOH) = 20 г, ρ = 1,13 г/мл; б) V1 = 80 мл, См1 = 0,3М в) вещество Х – H2S, Сн(H2S) = 0,45н.
	а) V(H2O) = 450 мл, вещество – Ba(OH)2, m(Ba(OH)2) = 85,5 г, ρ = 1,145 г/мл; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,1М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,15н.
	а) V(H2O) = 200 мл, вещество – KOH, m(KOH) = 28 г, ρ = 1,11 г/мл; б) V1 = 120 мл, См1 = 0,5М в) вещество Х – HСl, Сн(HСl) = 0,75н.
	а) V(H2O) = 500 мл, вещество – NH3, m(NH3) = 51 г, ρ = 0,961 г/мл; б) V1 = 120 мл, См1 = 0,25М в) вещество Х – H3PO4, Сн(H3PO4) = 0,3н.
	а) V(H2O) = 700 мл, вещество – NH3, m(NH3) = 68 г, ρ = 0,962 г/мл; б) V1 = 240 мл, См1 = 0,7М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,75н.
	а) V(H2O) = 100 мл, вещество – KOH, m(KOH) = 14 г, ρ = 1,11 г/мл; б) V1 = 80 мл, См1 = 0,4М в) вещество Х – HNO3, Сн(HNO3) = 0,25н.
	а) V(H2O) = 600 мл, вещество – Ba(OH)2, m(Ba(OH)2) = 171 г, ρ = 1,28 г/мл; б) V1 = 100 мл, См1 = 1М в) вещество Х – HNO3, Сн(HNO3) = 1,5н.
	а) V(H2O) = 200 мл, вещество – NaOH, m(NaOH) = 60 г, ρ = 1,254 г/мл; б) V1 = 50 мл, См1 = 0,2М в) вещество Х – H2SO4, Сн(H2SO4) = 0,1н.
	а) V(H2O) = 100 мл, вещество – H2SO4, m(H2SO4) = 49 г, ρ = 1,242 г/мл; б) V1 = 200 мл, См1 = 0,3М в) вещество Х – KOH, Сн(KOH) = 0,45н.
	а) V(H2O) = 200 мл, вещество – HClO4, m(HClO4) = 50,25 г, ρ = 1,13 г/мл; б) V1 = 150 мл, См1 = 0,25М в) вещество Х – NaOH, Сн(NaOH) = 0,3н.
	а) V(H2O) = 350 мл, вещество – H3PO4, m(H3PO4) = 49 г, ρ = 1,065 г/мл; б) V1 = 100 мл, См1 = 0,2М в) вещество Х – Ba(OH)2, Сн(Ba(OH)2) = 0,3н.

 

а) массовая доля вещества в растворе: М доля = М в-ва /(М Н₂О + М в-ва)=

49: (350 + 49)=0,122807=12,2807%

молярная концентрация вещества: С_м = N м/л = 49/98: (399/1,065)х 1000=

0,5 х 1000:374,648=500/374,648=1,3346М

молярная концентрация эквивалента (нормальность): С_н = С_м х N_кат х q_кат =

Сн = 1,3346 х 2 = 2,67н титр раствора: Т = m (г): V_р-ра = (С м х М) /V_р-ра= 49: 374,648=0,13079г/мл

б) С (М₁) х V₁= C(M₂) х V₂; 0,2M х 100мл =1,3346М х V₂;

V₂=C(M₁) x V₁: C(M₂) = 20:1,3346= 14,98мл

в) Сн Ва(ОН)₂ х VBa(OH)₂ = Cн _к-ты х V _к-ты – закон эквивалентов

V_Ba(OH)2= (С_{н к-ты} х V _к-ты): С_н Ва(ОН)₂ =2,67 х 14,98: 0,3н= 133,32

РАСЧЁТНАЯ РАБОТА №2 (уплотнил)

Задание 7 Определите временную, постоянную и общую жесткость природной воды, в 1 м³ которой содержится данная масса следующих солей, [таблица 6]

Таблица 6

Вариант	Задание
	100 г MgSO4, 150 г MgCl2, 150 г NaNO3
	200 г Ca(HCO3)2, 100 г NaHCO3, 200 г K2CO3
	100 г Mg(HCO3)2, 100 г Ca(HCO3)2, 100 г FeSO4
	150 г CaCl2, 200 г Ca(NO3)2, 300 г K2SO4
	400 г Fe(HCO3)2, 100 г NaHCO3, 200 г KHCO3
	250 г Mg(HCO3)2, 300 г FeCl2, 400 г NaNO3
	300 г Mg(HCO3)2, 100 г CaCl2, 200 г FeSO4
	300 г MgCl2, 200 г Na2SO4, 100 г NaNO3
	200 г Fe(HCO3)2, 100 г FeSO4, 200 г Na2SO4
	200 г Ca(HCO3)2, 50 г FeSO4, 150 г MgCl2
	400 г CaCl2, 200 г NaCl, 150 г KNO3
	100 г Mg(HCO3)2, 150 г Ca(HCO3)2, 50 г Fe(HCO3)2
	100 г Ca(HCO3)2, 200 г MgCl2, 150 г NaCl
	100 г Ca(HCO3)2, 300 г Mg(HCO3)2, 200 г Na2SO4
	200 г CaCl2, 300 г MgCl2, 200 г NaCl
	300 г Mg(HCO3)2, 200 г CaCl2, 100 г KCl
	300 г Ca(HCO3)2, 300 г Fe(HCO3)2, 400 г NaNO3
	200 г CaCl2, 400 г FeCl2, 150 г NH4Cl
	100 г Mg(HCO3)2, 200 г Fe(HCO3)2, 150 г CaCl2
	250 г Ca(HCO3)2, 400 г FeCl2, 300 г KCl
	250 г Mg(HCO3)2, 100 г Fe(HCO3)2, 400 г KNO3
	100 г MgCl2, 250 г FeSO4, 200 г Na2SO4
	100 г CaCl2, 100 г MgSO4, 100 г Fe(NO3)2
	200 г Ca(HCO3)2, 50 г Fe(HCO3)2, 150 г MgSO4
	250 г Mg(HCO3)2, 100 г KHCO3, 300 г Na2CO3

250 г Ca(HCO3)2, 400 г FeCl2, 300 г KCl

Временная жесткость:

 

Примечание: Жесткость воды – явления, обусловленные присутствием в воде катионов Са²⁺,Mg²⁺ и d –элементов - "катионов жесткости"(металлов, в атомах которых застраивается d – подуровень: электронная конфигурация которых ns² (n -1) d^1-10 (мыло не образует пену, выпадают хлопья нерастворимых соединений "катионов жесткости" с анионами высших жирных кислот, образуются накипи на внутренних поверхностях теплообменников, угнетаются биологические процессы в растениях и животных при использовании воды с высокой жесткостью, усиливаются коррозионные процессы и т.д.). Единицами измерению жесткости в РФ является миллиграмм –экв "катионов жесткости" / л воды (мм - экв / л) –количество мг " катионов жесткости", численно равное значению эквивалента Ме^т+. (Из ГОСТ,а)

Жесткость воды является одним из основных показателей, характеризующим применение воды в различных отраслях.
Жесткостью воды называется совокупность свойств, обусловленных содержанием в ней щелочноземельных элементов, преимущественно ионов кальция и магния.
В зависимости от рН и щелочности воды жесткость выше 10 °Ж может вызывать образование шлаков в распределительной системе водоснабжения и накипи при нагревании. Вода жесткостью менее 5 °Ж может оказывать коррозионное воздействие на водопроводные трубы. Жесткость воды может влиять и на применяемость для потребления человеком с точки зрения ее вкусовых свойств.

2.1 Жесткостью воды называется совокупность свойств, обусловленных концентрацией в ней щелочноземельных элементов, преимущественно ионов кальция (Са²⁺) и магния (Mg²⁺).

2.2 Жесткость воды выражается в градусах жесткости (°Ж).

Градус жесткости соответствует концентрации щелочноземельного элемента, численно равной 1/2 его моля, выраженной в мг/дм³ (г/м³).

2.3 Жесткость воды Ж, °Ж, при раздельном количественном определении ионов щелочноземельных элементов вычисляют по формуле

Ж = Σ(С_i / C_iэ), (1)

где С_i - концентрация щелочноземельного элемента в пробе воды, мг/дм³ (г/м³);

C_iэ - концентрация щелочноземельного элемента, численно равная 1/2 его моля, выраженная в мг/дм³ (г/м³).

3 Соотношения национальных единиц жесткости воды, принятых в других странах, приведены в таблице А.1 приложения А.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
Соотношения национальных единиц жесткости воды, принятых в других странах

Таблица А.1

Страна	Обозначение единицы жесткости воды	Россия	Германия	Великобритания	Франция	США
Россия	°Ж		2,80	3,51	5,00	50,04
Германия	°DH	0,357		1,25	1,78	17,84
Великобритания	°Clark	0,285	0,80		1,43	14,3
Франция	°F	0,20	0,56	0,70
США	ppm	0,02	0,056	0,070	0,10
Примечание °Ж = 20,04 мг Са2+ или 12,15 Mg2+ в 1 дм3 воды; °DH = 10 мг СаО в 1 дм3 воды; °F = 10 мг СаСО3 в 1 дм3 воды; ррm = 1 мг СаСО3 в 1 дм3 воды; °Clark = 10 мг СаСО3 в 0,7 дм3 воды.

Задание 8

Напишите уравнения диссоциации двух данных веществ. Рассчитайте рН водных растворов обоих веществ с указанной концентрацией (константы диссоциации слабых электролитов приведены в приложении), [таблица 7].

Таблица 7

Вариант	Задание
	Вещества: NaOH и N2H5OH, Cм = 0,0055 M
	Вещества: HClO4 и HClO, Cм = 0,055 M
	Вещества: H2S и KOH, Cм = 0,005 M
	Вещества: HNO3 и NH4OH, Cм = 0,05 M
	Вещества: CH3COOH и HCl, Cм = 0,0045 M
	Вещества: KOH и NH4OH, Cм = 0,004 M
	Вещества: HNO3 и HNO2, Cм = 0,04 M
	Вещества: CH3COOH и NaOH, Cм = 0,0035 M
	Вещества: HClO4 и NH4OH, Cм = 0,035 M
	Вещества: KOH и N2H5OH, Cм = 0,35 M
	Вещества: H2SO4 и HF, Cм = 0,0025 M
	Вещества: H2S и NaOH, Cм = 0,1 M
	Вещества: HCl и NH4OH, Cм = 0,01 M
	Вещества: HCN и KOH, Cм = 0,001 M
	Вещества: HNO3 и NH4OH, Cм = 0,2 M
	Вещества: HNO2 и LiOH, Cм = 0,2 M
	Вещества: HClO4 и N2H5OH, Cм = 0,002 M
	Вещества: H2CO3 и Ba(OH)2, Cм = 0,3 M
	Вещества: HMnO4 и N2H5OH, Cм = 0,03 M
	Вещества: H2CO3 и NaOH, Cм = 0,003 M
	Вещества: HClO3 и NH4OH, Cм = 0,15 M
	Вещества: H3PO4 и KOH, Cм = 0,015 M
	Вещества: HCl и N2H5OH, Cм = 0,0015 M
	Вещества: HCOOH и HCl, Cм = 0,25 M
	Вещества: NaOH и NH4OH, Cм = 0,025 M

Уравнение диссоциации:

Вещества: HClO4 и N2H5OH, Cм = 0,002 M

HClO₄ хлорная кислота,– перхлораты, сильная рК_а = -lg К_а = -8, т.е сильнее HCl, рК_а=-7

 

Расчет рН:

HClO₄ → Н⁺ + ClO₄^1- - практически диссоциирует нацело, [H⁺] = [HClO₄] = 0,002,

рН = -lg [H⁺] = -lg 2 x 10^-3= 3 – 0,3 = +2,7

гидразингидрат или гидроксид гидразиния (+1)

N₂H₅OH ↔ N₂H_{5 (р)}¹⁺ + OH_(р)^1- или N₂H₄ + H₂O ↔ N₂H₅¹⁺ + OH^1-; [N₂H₅¹⁺] = [OH^1-];

 

 

 

 

Задание 10

Раза.

Задание 10, 11

Для данной химической реакции напишите кинетическое уравнение и определите теоретический порядок реакции. Рассчитайте, как изменится скорость реакции при указанных изменениях условий протекания реакции. Пояснения: З.Д.М. (только для гомог. р-ций). W= K x[A] ^ax[B] ^b; З-н Вант-Гоффа ( эмпирический для средних температур ) W_{t 2} = W_t1 x γ^{( t 2 – t 1) / 10}, где γ – температурный коэф. скорости р-ции.

Вар. 6

S(тв) + 2Cl₂(г) → SCl₄(г)

Порядок р-ции равен сумме степеней при концентрациях в кинетическом уравнении W = K_.р-ции x [Cl₂] ² =2 следовательно, порядок приведенной в условии задачи равен 2.

Во сколько раз изменится (увеличится или уменьшится) скорость реакции если:

а) уменьшить давление в 3 раза; б) понизить температуру на 60˚С (γ = 2)

а) W = K_.р-ции x [Cl₂] ²; Для краткости записи заменим [ Cl₂] на а, тогда W = K_.р-ции x а ²; при уменьшении давления (Р) в 3 раза концентрация [ Cl₂] = а уменьшится в 3 раза, а/3. Тогда

W = K_.р-ции x (а/3) ² = (K_.р-ции x а²) / 9; Вывод: скорость р-ции 2-го порядка при уменьшении давления, а значит, и концентрации газообразных компонентов реакции, уменьшится в 3² = 9 раз.

б) Из з-на Вант-Гоффа W_{t 2} = W_t1 x γ^{( t 2 – t 1) / 10} или W_{t 2} = W_t1 x γ^{∆t / 10} , где γ – температурный коэф. скорости р-ции = 2, ∆Т- разность температур. Получаем W_{t 2} = W_t1 x γ^{- ∆t / 10} = W_t1 x 2^{- -60/ 10} =W_t1 /2⁶= W_t1 /₆₄

скорость реакции уменьшится в 64 раза.

Задание 11 Вар. 9

Для обратимой реакции 2 H2S (г) + SО2(г) ↔ 3S(тв) + 2H2О(г) + Q определите, в какую сторону сместится равновесие реакции, если:а) увеличить давление; б) увеличить t0C; в) уменьшить концентрацию [H2О.] Рассчитайте константу равновесия данной реакции, если начальная концентрация H2S равна 5моль/л, начальная концентрация SО2 рав