3. Концентрация ионов водорода в растворе равна 2,5·10─5 моль/л. Вычислите pH раствора.

Решение: pH = ─lg[H⁺] = ─(2,5·10^─5) = 4,6.

4. Вычислите pH 0,1 н. Раствора синильной кислоты hcn, константа диссоциации которой равна 4,9×10─10.

Решение: Концентрация ионов водорода равна: [H⁺] = α×C(HCN).

Степень электролитической диссоциации α можно вычислить, используя формулу:

К_Д = С× α²  α = √(К_Д/С), где С — концентрация электролита, моль/л.

Подставив значения, указанные в условии задачи, находим степень диссоциации слабого электролита:

α = √(4,9×10^─10/0,1) = 7×10^─5.

Вычисляем концентрацию ионов водорода:

[H⁺] = 0,1×1×7×10^─5 = 0,7×10^─5 моль/л.

Тогда pH = ─lg[H⁺] = ─lg(0,7×10^─5) = 5,15.

5. Написать молекулярные и ионные формы уравнений гидролиза, протекающего в растворах солей: NaCn и Cu(no3)2. Как можно усилить или ослабить их гидролиз?

Решение:

NaCN + HOH  NaOH + HCN

Na⁺ + CN^─ + HOH  Na⁺ + OH^─ + HCN

CN^─ + HOH  OH^─ + HCN

pH>7

Для того чтобы усилить гидролиз надо повысить температуру, добавить воды или подкислить. Для того чтобы ослабить гидролиз надо понизить температуру, повысить концентрацию соли или подщелачить.

Cu(NO₃)₂ + HOH  CuOHNO₃ + HNO₃

Cu²⁺ + 2NO₃^─ + HOH  CuOH⁺ + NO₃^─ + H⁺ + NO₃^─

Cu²⁺ + HOH  CuOH⁺ + H⁺

pH<7

CuOHNO₃+ HOH  Cu(OH)₂↓ + HNO₃

CuOH⁺ + NO₃^─ + HOH  Cu(OH)₂↓ + H⁺ + NO₃^─

CuOH⁺ + HOH  Cu(OH)₂↓ + H⁺

Для того чтобы усилить гидролиз надо повысить температуру, добавить воды или подщелачить. Для того чтобы ослабить гидролиз надо понизить температуру, повысить концентрацию соли или подкислить.

6. Дайте два примера солей железа (II), в водных растворах которых pH<7 и pH≈7.

Решение:

В водном растворе FeCl₂ pH<7; в водном растворе FeS pH≈7.

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №3

1. В воде содержатся катионы и анионы в следующих концентрациях (мэкв/л): Ca²⁺ — 2,5; Na⁺ — 1,8; Mg²⁺ — 0,7; HCO₃^─ — 2,9; Cl^─ — 1,5; SO₄^2─ — 0,6. Рассчитайте величины общей, временной и постоянной жесткости воды.

Решение: Ионы натрия не обуславливают жесткость воды, тогда по определению жесткости общая жесткость равна:

Ж_о = [Ca²⁺] + [Mg²⁺] = 2,5 + 0,7 = 3,2 ммоль-экв/л.

Карбонатная жесткость — часть общей жесткости, эквивалентная содержанию HCO₃^─, т.е. Ж_к = 2,9 ммоль-экв/л.

Постоянную жесткость можно вычислить, зная общую и карбонатную жесткость:

Ж_п = Ж_о – Ж_к = 3,2 – 2,9 = 0,3 ммоль-экв/л.

2. Для умягчения 300 л воды потребовалось 15 г гашеной извести. Чему была равна временная жесткость воды?

Решение: Формула для расчета жесткости воды:

Ж = (m(Ca(OH)₂), г ×1000)/(M_Э(Ca(OH)₂)×V_воды, л), где

М_э(Ca(OH)₂) = М(Ca(OH)₂)/2 = 74/2 = 37 г/экв, тогда

Ж = (15×1000)/(37×300) = 1,35 ммоль-экв/л.

3. Приведите формулы двух веществ, в одном из которых азот может быть только восстановителем, а в другом — только окислителем.

Решение: В соединении NH₃ азот имеет минимальную степень окисления (─3) и не может ее больше понижать. Он может только отдавать электроны, а значит, NH₃ может быть только восстановителем.

В соединении HNO₃ азот имеет максимальную степень окисления (+5) и не может ее больше повышать. Он может только принимать электроны, а значит, HNO₃ может быть только окислителем.