- •Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «химия»
- •Введение
- •1. Методические указания по основным разделам курса химии
- •1.1. Электронное строение атома
- •Примеры решения задач
- •1.2. Периодический закон и периодическая система д.И. Менделеева
- •Относительная электроотрицательность элементов
- •Примеры решения задач
- •1.3. Химическая связь
- •Примеры решения задач
- •2S22p2 1s2 (типа He)
- •1.4. Классы неорганических соединений
- •Примеры решения задач
- •1.5. Элементы химической термодинамики и термохимии
- •Примеры решения задач
- •1.6. Химическая кинетика и химическое равновесие
- •Примеры решения задач
- •1.7. Электролитическая диссоциация. Реакции ионного обмена
- •Примеры решения задач
- •1.8. Растворы. Способы выражения концентрации растворов
- •Примеры решения задач
- •Р е ш е н и е. 1) Записываем выражение для молярной концентрации раствора NaOh :
- •Р е ш е н и е. 1) Вспомним, что молярная доля растворенного вещества равна:
- •Р е ш е н и е. 1) Найдем массу 100 мл 15% раствора h2so4:
- •1.9. Коллоидные растворы
- •Примеры решения задач
- •1.10. Растворы неэлектролитов
- •Примеры решения задач.
- •1.11. Окислительно-восстановительные реакции
- •Примеры решения задач
- •1.12. Электрохимические процессы в гетерогенных системах. Гальванические элементы
- •Примеры решения задач
- •1.13. Коррозия металлов
- •Примеры решения задач
- •1.14. Электролиз
- •Примеры решения задач
- •1.15. Свойства и получение полимеров
- •2. Контрольные задания
- •2.20. Свойства и получение полимеров
- •3. Варианты контрольных заданий
- •Литература
- •Задания и методические указания к выполнению контрольных работ по дисциплине «химия»
Примеры решения задач
Пример 1. Вычислить константу диссоциации уксусной кислоты СН3СООН, зная, что в 0,1М растворе она диссоциирована на 1,32%.
Р е ш е н и е. Для решения задачи воспользуемся законом разбавления Оствальда – уравнение (13), в котором С – концентрация уксусной кислоты, – степень ее диссоциации в данном растворе, значение которой равно 1,32/100=0,0132. Таким образом,
Ответ: константа диссоциации уксусной кислоты составляет 1,7610-5.
Пример 2. Вычислить значение рН 0,1М раствора гидроксида аммония NH4OH, приняв степень диссоциации раствора равной 1%.
Р е ш е н и е. 1) Записываем уравнение диссоциации раствора NH4OH:
NH4OH ⇄ NH4+ + OH–
2) Так как гидроксид аммония – слабый электролит и процесс его диссоциации носит обратимый характер, к моменту равновесия в 1 л раствора продиссоциировало С∙ моль NH4OH (С = 0,1 моль/л) и образовалось столько же моль ОН– – ионов: [OH-] = С∙ = 0,1∙0,01 = 110-3 моль/л, следовательно, рОН = 3
3) Рассчитываем значение рН: pH + pOH = 14, рН = 14 – 3 = 11.
Ответ: рН 0,1М раствора гидроксида аммония равно 11.
Пример 3. Выразить с помощью ионного уравнения сущность реакции:
Pb(NO3)2 + KI
Р е ш е н и е. 1) Составляем молекулярное уравнение реакции:
Pb(NO3)2 + 2KI PbI2 + 2KNO3
Отмечаем, что в результате образуется нерастворимое вещество PbI2.
2) Составляем полное ионное уравнение (все сильные электролиты записываем в виде ионов, слабые, уходящие из сферы реакции, – в виде молекул):
Pb2+ + 2NO3– + 2K+ + 2I– = PbI2 + 2K+ + 2NO3–
3) Составляем сокращенное ионное уравнение, в котором исключаем все ионы, повторяющиеся в обоих частях уравнения, т.е. ионы не участвующие в реакции:
Pb2+ + 2NO3– + 2K+ + 2I– = PbI2 + 2K+ + 2NO3–
Pb2++ 2I– = PbI2
Из сокращенного ионного уравнения видно, что сущность реакции сводится к взаимодействию ионов Pb2+ и I–, в результате которого образуется труднорастворимое вещество PbI2.
Пример 4. Определить характер среды водного раствора соли ZnCl2.
Р е ш е н и е. ZnCl2 – соль образованная сильной кислотой HCl и слабым основанием Zn(OH)2, следовательно, подвергается гидролизу по катиону. Так как катион двухзарядный, гидролиз будет протекать по двум ступеням.
I ступень:
а) записываем уравнение процесса диссоциации ZnCl2:
ZnCl2 = Zn2+ + 2Cl–
Подчеркнем ион, по которому идет гидролиз, это ион Zn2+.
б) процесс взаимодействия иона Zn2+ с водой происходит по схеме:
Zn2+ + H+–OH– ⇄ (ZnOH)+ + H+
в) запишем суммарное уравнение гидролиза:
ZnCl2 = Zn2+ + 2Cl–
Zn2+ + H2O ⇄ (ZnOH)+ + H+
ZnCl2 + Zn2+ + H2O ⇄ Zn2+ + (ZnOH)+ + 2Cl– + H+
После преобразований получаем:
ZnCl2 + H2O ⇄ Zn(OH)Cl + HCl
В результате гидролиза образуется сильная кислота HCl, поэтому рН < 7.
II ступень:
При рассмотрении гидролиза по второй ступени используется аналогичный подход.
а) Zn(OH)Cl = (ZnOH)+ + Cl–
б) (ZnOH)+ + H+–OH– = Zn(OH)2 + H+
в) Zn(OH)Cl = (ZnOH)+ + Cl–
(ZnOH)+ + H2O = Zn(OH)2 + H+
Zn(OH)Cl + H2O = Zn(OH)2 + HCl
Таким образом, в результате гидролиза по второй ступени образуется сильная кислота HCl, которая создает кислую среду раствора (рН < 7).