Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методичка по общей химии

.pdf
Скачиваний:
117
Добавлен:
20.05.2015
Размер:
733.85 Кб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ЗДРАВООХРАНЕНИЮ И СОЦИАЛЬНОМУ

РАЗВИТИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

«КАЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ОБЩЕЙ И ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

(часть I)

КАЗАНЬ 2005

ББК 24я73

К 24

Печатается по решению Центрального координационно- методичес-кого совета Казанского государственного медицинского университета

Составители:

ст.преподаватель кафедры общей и органической химии

Галеева С.И., доцент кафедры общей и органической химии

Ситдиков И.Б.,

доцент кафедры общей и органической химии Хисамеев Г. Г.,

ст.преподаватель кафедры общей и органической химии

Сагдеев К.А.

Под редакцией д.х.н. Никитиной Л.Е.

Рецензенты:

доцент кафедры Технологии неорганических веществ КГТУ

Порфирьева Р.Т.,

доцент кафедры общей химии КГАСУ Бойчук В.А.

Руководство к лабораторно-практическим занятиям по общей химии (часть I)/ Галеева С.И., Ситдиков И.Б., Хисамеев

Г.Г., Сагдеев К.А. Под ред. Никитиной Л.Е. Казань: КГМУ, 2005. 98 с.

Учебное пособие составлено в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего и профессионального обра-зования и программой преподавания общей химии. В пособии при-ведены краткое изложение

теоретического материала, примеры реше-ния задач, вопросы

и

задачи для самоподготовки, описание

лабо-раторных работ

и

контрольно-измерительные материалы

в виде тестов по

различным темам.

Предназначено для студентов I курса лечебного, педиатрического, стоматологического и медикопрофилактического факультетов КГМУ.

© Казанский государственный медицинский университет, 2005

РУКОВОДСТВО

К ЛАБОРАТОРНО-ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО ОБЩЕЙ ХИМИИ

(ЧАСТЬ I)

(учебное пособие по общей химии

для студентов I курса медицинских факультетов КГМУ)

Под редакцией Никитиной Л.Е.

Составители: Галеева Сююмбика Исмагиловна Ситдиков Ильдар

Бариевич

Хисамеев Галим

Гильмутдинович

Сагдеев Камиль

Абрарович

Редактор издания: Шакирзянов Р.А.

Компьюторная вёрстка Хисамеева Г.Г.

98

Приложение

Таблица 8

Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных и их наименований

Мно-

Прис-

Обозначение

Мно-

Прис-

Обозначение

жи-

тавка

 

 

жи-

тавка

 

 

Русс-

Между-

Русс-

Между-

тель

 

кое

народно

тель

 

кое

народно

 

 

 

е

 

 

 

 

е

 

 

 

 

 

 

 

 

1012

тера-

Т

T

101

деци-

g

D

 

 

 

 

2

 

 

 

109

гига-

Г

G

10

санти

с

c

3

6

мега-

М

M

10

-

м

m

10

106

3

кило-

к

k

109

милли

мк

µ

10

-

n

102

гекто

г

h

12

н

10

-

да

da

10

микро

п

p

 

дека-

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

нано-

 

 

 

 

 

 

 

 

пико-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.

Глинка Н.Л. Общая химия. Л.: Химия, 1986. 703 с.

2.

Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии. Л.:

Химия, 1983. 264 с.

3.Ленский А.С. Введение в бионеорганическую и биофизическую химию. М.: Высш.шк., 1989. 256 с.

4.Пузаков С.А. Химия. М.: Медицина, 1995. 624 с.

5.Ахметов Н.С. Общая и неорганическая химия. М.:

Высш.шк., 1981. 679 с.

6. Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. М.: Высш.шк., 1991. 288 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Занятие 1. Тема: Способы выражения концентрации растворов..….....4

Задачи с решениями……………………………………………………..….…7

Вопросы и задачи для самоподготовки…………………………………...13

Лабораторная работа……………………………...…………………………..15

Занятие 2. Тема: Растворы сильных и слабых

электролитов……....…16

Задачи с решениями…………………………………………………………18

Вопросы и задачи для самоподготовки…………………………………...20

Занятие 3. Тема: Автопротолиз воды. Ионное произведение

воды.

Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей………..23

Задачи с решениями………………………………………………………….25

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….27

Занятие 4. Тема: Буферные растворы. Гетерогенное

равновесие.……30 Буферные

растворы…………………………………………………………...30

Задачи с решениями………………………………………………………….31

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….33

Гетерогенное

равновесие………………………………………………….....34

с

Задачи

 

 

решениями………………………………………………………….35

для

Вопросы

и

задачи

самоподготовки……………………………….….36

Лабораторные работы……………………………..………………………….38

Занятие 5. Тема: Коллигативные свойства растворов

неэлектро-

литов………………………………………………………………………………..40

Задачи с решениями………………………………………………………….42

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….46

Занятие 6. Тема: Обобщение знаний по объёмному анализу.

Контрольная работа по разделам «Учение о растворах», «Объёмный анализ». Образец билета контрольной работы……………………………….....52

Занятие 7. Тема: Элементы химической термодинамики и

биоэнергетики.

Термохимия.…………………………………………………52

Задачи с решениями………………………………………………………….55

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….57

Занятие 8. Тема: Химическая кинетика и

катализ.…………………….62

Задачи с решениями………………………………………………………….64

Вопросы и задачи для самоподготовки……………………………….….67

Лабораторные

 

 

 

работы……………..………………………………………….70

Химическое

Занятие

9.

Тема:

равновесие.………………..……………….73

с

Задачи

 

 

решениями………………………………………………………….75

для

Вопросы

и

задачи

самоподготовки……………………………….….78

Лабораторные работы………………………………………………..……….83

Экзаменационные вопросы…………………………………..………..……….85

Приложение………………………………………………..…………..……….91

Литература……………………………………………………………..……….98

4

ЗАНЯТИЕ 1

Тема: Способы выражения концентрации растворов.

Под концентрацией раствора понимают содержание

растворённо-го вещества (в г или моль) в единице массы

или объёма раствора или растворителя.

Различают приближённые и точные способы. К

приближённым относятся понятия разбавленный,

концентрированный, ненасыщен-ный, насыщенный и

пересыщенный растворы. К точным способам выражения концентрации относятся:

0. Массовая доля растворённого вещества ω(Х)

представляет собой

отношение массы растворённого вещества (m(X)) к массе

раствора

(m(p-p));

это безразмерная величина, выражаемая

в долях

единицы,

в сотых долях или процентах (%), в

тысячных долях или промилле (%о), в миллионных долях или

вмлн1. Например, ω(Х) = 0,005 = 0,5% = 5 %о = 5000 млн1.

Вмедицинской литературе массовую долю принято выражать в грамм-процентах (г%) (равнозначно процентам),

миллиграмм-процен-тах (мг% или 103 г%) и в микрограмм-

процентах (мкг%или 106 г%). Таким образом, ω(Х) = 0,005 = 0,5% = 0,5 г% = 500 мг% = 500000 мкг%. Например, 5%-ный раствор это пятипроцентный раствор или раствор с массовой долей растворённого вещества, рав-ной 5% или

0,05.

2. Молярная доля χ(X) представляет собой отношение количества вещества компонента раствора ν(Xi) к общему количеству всех ком-понентов Σν(Xi), составляющих раствор.

Это безразмерная величина, выражаемая в долях единицы или процентах.

3. Объёмная доля ϕ(X) представляет собой отношение объёма компо-

нента раствора (жидкости) V(X) к общему объёму раствора

(смеси жидкостей) V(р-р). И эта безразмерная величина может выражаться как в долях единицы, так и в процентах.

97

Приложение Таблица 7

Таблица логарифмов для вычисления рН

Числа

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1

00

04

07

11

146

176

20

230

25

27

 

0

1

9

4

 

 

4

 

5

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

30

32

34

36

380

398

41

431

44

46

 

1

2

2

2

 

 

5

 

7

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

47

49

50

51

532

544

55

568

58

59

 

7

1

5

9

 

 

6

 

0

1

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

61

62

63

644

653

66

672

68

69

 

2

3

3

4

 

 

3

 

1

0

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69

70

71

72

732

740

74

756

76

77

 

9

8

6

4

 

 

8

 

3

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

78

79

79

806

813

82

826

83

83

 

8

5

2

9

 

 

0

 

3

9

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

84

85

85

86

869

875

88

887

89

89

 

5

1

7

3

 

 

1

 

2

8

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

90

90

91

91

924

929

93

940

94

94

 

3

9

4

9

 

 

5

 

5

9

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

95

95

96

96

973

978

98

987

99

99

 

4

9

4

8

 

 

2

 

1

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примеры расчета рН по величинам [H+]:

[H+] =

5,3.101

моль/л; рН = lg[H+] = lg 5,3.101

=

(0,724 1) = (0,276) 0,28;

 

[H+] =

5,3.104

моль/л; рН = lg[H+] = lg5,3.104 =

(0,724

4) = (3,276) 3,28;

 

Примеры расчета [H+] по величинам рH:

рН = 0,42; [H+] = antilg(рН) = antilg (0,42) = antilg (0,580 1) = 3,8.101 моль/л;

рН = 3,42; [H+] = antilg(рН) = antilg (3,42) = antilg (0,580 4) = 3,8.104 моль/л.

96

Таблица 6.

Константы нестойкости комплексных ионов в водных

растворах.

Схема диссоциации

Al(OH)3

 

 

Al3+ + 6OH-

[Ag(NH3 )2 ]+

 

 

Ag+ + 2NH3

 

-

 

Ag

+

 

-

[Ag(NO2)2]

 

 

+ 2NO2

 

2

 

Ag

+

2-

[Ag(S2O3)]

 

 

+2S2O3

[Ag(CN)2]-

Ag+ +2CN-

[AgCl2]-

Ag+ +2Cl-

 

[AgBr2]-

Ag+ +2Br-

[AgEn]+

Ag+ +En

 

 

[AgEDTA]3-

 

Ag+ +EDTA4-

[Au(CN)2]-

Au+ +2CN-

[HgCl4 ]2-

 

Hg2+ + 4Cl-

[HgBr4]2-

Hg2+ + 4Br-

[HgI4 ]2+

 

 

Hg2+ + 4I-

[Hg(CN)4

]2+

 

Hg2+ + 4CN-

[Hg(NH3)4]2+

Hg2+ + 4NH3

[CdI4]2-

Cd2+ + 4I-

[CdBr4]2-

 

Cd2- + 4Br-

[Cd(OH)4

]2-

 

Cd2+ + 4OH-

[Cd(NH3)4]2+

 

Cd2+ + 4NH3

[Cd(CN)4]2-

 

Cd2+ + 4CN-

[Cd(En)2]2+

 

Cd2+ + 2En

Кн

 

 

Схема диссоциации

 

 

 

Кн

1.10

33

 

[Cu(CN)4

]2+

Cu2+ + 4CN-

 

9,6.10

 

 

 

[Cu(OH)4]2-

Cu2+ + 4OH-

 

29

9,3.10

 

19

 

[Cu(En)2]2+

Cu2+ + 2En

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,2.10

 

.

10

[CuEDTA]2-

Cu2+ + EDTA4-

7,4.1021

1,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

]2-

Cu2+ + 4SCN-

 

3

 

 

 

 

 

 

[Cu(SCN)4

1,6.1019

 

 

 

 

 

 

 

2,5

.

 

 

 

[CaEDTA]2-

Ca2+ + EDTA4-

3.107

 

10

 

 

 

 

 

 

 

]2+

Co2+ + 4NH3

2,6.1011

14

 

 

 

 

 

 

[Co(NH3)4

8.1022

 

[Co(En)2]2+

Co2+ + 2En

 

 

 

6

 

 

4-

2,8.1011

1,76

.

10

 

 

 

 

2-

Co

2+

+ EDTA

2,2.10

 

 

 

[CoEDTA]

 

 

 

 

 

 

 

 

7,9.1014

5

 

 

 

 

 

 

[Co(CN)4

]2+

Co2+ + 4CN-

 

7,8.10

[Co(SCN)4]2-

Co2+ + 4SCN-

 

8,1.1020

8

 

 

 

 

 

 

[Fe(CN)6]4-

Fe2+ + 6CN-

 

 

6,3.103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.105

 

[Fe(CN)6

3-

Fe

3+

+ 6CN

-

1.1024

4,8.108

]

 

 

 

 

 

 

1.1031

[Fe(OH)6

3-

Fe

3+

 

+ 6OH

-

5.1039

 

]

 

 

 

 

 

 

2,8.109

 

[Fe(SCN)

 

 

3-

3+

+ 6SCN

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

]

Fe

 

 

 

 

 

 

 

 

8,5.101

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,9.104

[Ni(NH3)4]2+

Ni2+ + 4NH3

 

6

 

 

 

 

 

 

[Ni(CN)4]2+

Ni2+ + 4CN-

 

1,1.108

1.1021

 

 

 

[PtCl

4

]2-

 

 

Pt2+ + 4Cl-

 

 

 

1,8.1014

1,5.103

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.1016

[PtBr4 ]

2-

 

 

Pt

2+

+ 4Br

-

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.1021

 

 

 

42

 

[Zn(NH3)4

2+

Zn

2+

+ 4NH3

 

 

 

 

]

 

 

 

3,5.1010

4.10

 

2

[Zn(CN)4

2+

Zn

2+

+ 4CN

-

 

 

 

 

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

1,3.1017

5,3.10

 

[Zn(OH)4

2+

Zn

2+

+ 4OH

-

 

 

 

 

 

 

 

 

]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[CdEDTA]2-

Cd2+ + EDTA4-

0

[Zn(SCN)4

]2- Zn2+ + 4SCN-

3,6.1016

[Cu(NH3)4]2+

Cu2+ + 4NH3

8.107

 

 

2.104

 

 

2.104

 

 

 

 

 

2,5.109

 

 

 

 

 

7,6.108

 

 

 

 

 

1,4.101

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

6.1011

 

 

 

 

 

3,3.101

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

2,1.101

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

4. Молярная концентрация С(Х) представляет собой отношение коли-чества вещества компонента раствора ν(X) к

объёму раствора V(р-р); размерность моль/л. Например, 0,1 М раствор означает децимоляр-ный раствор или раствор с молярной концентрацией растворённого вещества, равной

0,1 моль/л.

5. Молярная концентрация эквивалента (или нормальная

концентра-ция) C

 

1

X

 

представляет собой отношение

 

 

Z

количества вещества экви-валента в растворе ν( Z1 X ) к

объёму раствора; размерность моль/л.

Понятие «эквивалент вещества» связано с конкретной

реакцией, в которой вещество участвует. Эквивалент ( Z1 X )

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

восстановительной реакции. Эквивалент од-ноосновной кислоты или однокислотного основания это всегда

реальная частица, молекула Х. В случае многоосновных кислот и многокислотных оснований эквивалентом может быть

реальная молекула Х или её какая-то часть (доля) Z1 X .

Число, показываю-щее долю реальной частицы, эквивалентной одному иону водорода в реакциях кислотно-основного типа или одному электрону в окис-лительно-восстановительных реакциях, называется фактором экви-валентности (fэкв.(Х)

или Z1 X ).

Примеры определения эквивалентов различных веществ в различ-ных реакциях приведены в таблицах 1 и 2

Приложения.

Если в химической реакции участвуют два вещества Х1 и Х2, то по закону эквивалентов количество эквивалента одного

вещества ν( Z1 X 1) равно количеству эквивалента второго вещества ν( Z1 X 2), т.е.:

6

ν( Z1 X 1) = ν( Z1 X 2).

Если кислотно-основная реакция протекает до конца,

то при на-хождении фактора эквивалентности кислот,

оснований и солей сле-дует учесть, что Z это основность кислоты или кислотность основа-ния, а в случае солей произведение числа атомов металла, обра-зующего соль, на его валентность.

Один моль эквивалентов вещества Х содержит число Авогадро частиц (6,02.1023 эквивалентов Х). Молярная масса

вещества

 

 

эквива-лента

1

X

определяется

произведением

Z

фактора

 

эквивалентности

 

на

молярную массу

вещества:

М(

1

X ) =

 

1

M(X) .

 

 

 

 

 

 

Z

Z

 

иной

нормальной

концентрацией

 

 

Растворы с той или

 

С(

1

X )

рас-творённого вещества

используются

для вполне

Z

конкретных реакций. Например, 0,01 н раствор или

сантинормальный раствор, раствор с нормальной

концентрацией растворённого вещества, равной 0,01 моль/л; 0,001 N раствор или миллинормальный раствор.

6. Моляльность (моляльная концентрация) раствора в(Х)

представ-ляет собой отношение коли-чества растворённого вещества ν(X) к массе растворителя m(р-тель); размерность

моль/кг.

допускаются следующие обозначения: нормальной концентрации N(Х) вместо С( Z1 X ), моляльной концентрации

Сm(Х) вместо в(Х).

7. Титр (или массовая концентрация) t(X) представляет собой отно-шение массы растворённого вещества к объёму раствора; размер-ность г/мл.

Формулы, позволяющие производить расчёт массовых,

объёмных и молярных долей, титра, а также различных видов концентраций раствора приведены в таблице 3 Приложения.

По закону эквивалентов, если взаимодействуют растворы двух веществ V(p-p X1) и V(p-p X2) с нормальной

концентрацией

 

 

1

 

и

C

 

X1

Z

95

Приложение

Таблица 5.

Произведение растворимости (ПР) некоторых малорастворимых веществ (250С, 18÷200С)

Вещество

 

 

ПР

Вещество

 

ПР

 

Вещество

 

ПР

 

AgBr

7,7.1013

Cr(OH)3

1.1030

NiS

 

1,4.1024

AgCN

2,0.1012

CuBr

 

5,3.109

 

7,4.106

Ag2CO3

6,2.1012

CuCO3

 

1,4.1010

PbBr2

1,5.1013

1,6.1010

 

1,8.107

PbCO3

1,7.105

AgCl

1.1016

CuCl

 

1,1.1012

PbCl2

1,8.1014

AgI

1.1013

CuI

 

 

5,6.1020

PbCrO4

3,7.108

AgSCN

2.108

Cu(OH)2

2,5.1050

PbF2

8,7.109

AgOH

1,8.1018

Cu2S

 

4.1038

PbI2

2.1016

 

Ag3PO4

1.1051

CuS

 

 

1,7.1034

Pb(OH)2

1.1029

 

Ag2S

7,7.105

(CuOH)2CO3

2,5.1011

PbS

 

2.108

 

 

Ag2SO4

4.1012

FeCO3

 

4,8.1016

PbSO4

1.1024

 

Ag2CrO4

1,9.1033

Fe(OH)2

4.1038

Pd(OH)2

3.1041

 

Al(OH)3

8.109

Fe(OH)3

4.1019

PtBr4

8.1029

 

BaCO3

1,7.107

FeS

 

 

3.1035

PtCl4

8.1043

 

BaC2O4

2,3.1010

GeS

 

 

5.1023

PtS

 

4.1042

 

BaCrO4

1,7.106

Hg2Br2

 

9.1017

Sb(OH)2

1,6.1093

1,1.1010

Hg2CO3

 

2.1018

Sb2S3

5.1026

 

BaF2

6,03.1039

Hg2Cl2

 

4.1029

1.1056

 

BaSO4

.

 

 

7

Hg2I2

 

.

 

45

Sn(OH)2

.

 

28

 

Ba3(PO4)2

8 10

 

1

1058

Sn(OH)4

1

109

 

 

1,6.10 5

Hg2S

 

4.105

 

SnS

 

1.10

 

8

BaSO3

6,3.1022

HgS

 

 

5.10

 

 

SrCO3

5,6.10

 

BaS2O3

4,3

.

 

31

 

6

1.10

 

20

3,4.10

 

9

Be(OH)2

.

10

2

PtCl

1,7.10

3

 

 

2,8.10

7

1,6

 

72

K

 

 

SrC2O4

 

 

Bi(OH)3

 

10

La(OH)3

1.

10

5

 

SrF2

1.

10

50

 

Bi2S3

4,8.109

Li2CO3

 

 

 

 

 

SrSO4

 

 

 

 

CaCO3

2,6.109

MgCO3

 

6.109

Th(OH)4

1.1040

CaC2O4

4.1011

MgF2

 

8,6.105

Ti(OH)3

4.106

 

CaF2

3,1.105

 

 

2,5.1013

TlBr

2.104

 

6,1.105

MgC2O4

 

1.1013

1.1044

Ca(OH)2

1.10

29

MgNH4PO4

 

5.10

12

TlCl

4.10

3

 

CaSO4

 

Mg3(PO4)2

 

Tl(OH)3

 

 

2,5.1014

Mg(OH)2

1.1010

5.1021

Ca3(PO4)2

1,2.1014

4.1014

Tl2SO4

6.1011

CdCO3

1.1029

MnCO3

 

1,4.

 

15

Tl2S

.

 

17

Cd(OH)2

1. 12

Mn(OH)2

 

.

10

ZnCO3

5

10

 

 

 

 

 

10

 

 

 

CdS

.1016

MnS

 

 

4,1

 

10

Zn(OH)2

.

10

26

CoCO3

2 1027

 

 

1,4.107

ZnS

 

8

 

13

2.

10

 

 

Na3AlF6

 

 

 

14

 

2,6.10

Co(OH)2

 

 

 

NiCO3

 

7.10

(сфалерит

 

CoS

 

 

 

 

Ni(OH)2

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zn(CN)2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

94

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Таблица 4.

Примеры определения фактора эквивалентности и молярной массы эквивалента в окислительно-восстановительных реакциях

 

Уравнение реакции

 

Эквивален

Фактор

Молярная

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

эквива

 

масса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

веществ

-

 

 

эквивалента

 

 

 

 

 

 

 

а

1

 

лент-

 

 

 

 

 

 

 

Х,

 

X

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 + 5Cl2 + 12KOH= 2KIO3 +10KCl + 6H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

1

 

254

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

I2

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

I2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 + 5Cl2 + 12OH= 2IO3+10Cl+6H2O

 

 

 

 

 

 

 

= 25, 4г/моль

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

(одна

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I2 + 12OH 10e = 2IO3

 

+ 6H2O

 

 

1

 

 

M

 

Cl2

=

 

 

71

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

десятая

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

«Х»

десять эквивалентов

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 35, 5г/моль

 

 

 

 

 

 

часть

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cl2 + 2e

= 2Cl

 

 

 

 

молекулы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Х»

два эквивалента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Cr2(SO4)3

+ 3H2O2 + 10KOH =

1 Cr (SO

)

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

M

 

Cr (SO

)

 

=

 

 

 

6

2 4

 

 

 

 

6

2K2CrO4 + K2SO4 + 8H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

4 3

 

 

 

 

(одна

 

 

 

 

 

 

1

392 = 65,33 г/моль

2Cr3+ + 3H2O2 +10OH= 2CrO42- +4H2O

 

 

 

 

 

 

 

6

 

шестая

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

34

 

 

 

 

 

часть

 

 

 

 

 

M

 

H

O

2

 

=

 

2Cr3+ +8OH6e= 2CrO42- + 4H2O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

2

 

 

молекулы)

 

1

 

= 17 г/моль

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

Н2О2

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Х» шесть эквивалентов

 

(половина

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

H2O2 + 2е

= 2ОH

 

молекулы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

«Х» два эквивалента

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

C Z1 X2 , cоответственно и титром t(X1) и t(X2) , то:

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

V(p-pX1)

C

 

 

X

 

 

m(X1)

V(p-pX1) t(X1)

 

M(

X )

 

 

 

 

 

Z

1

 

;

 

 

 

Z

1

.

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

V(p-p X

2

)

1

 

 

m(X

2

)

V(p-p X

2

) t(X

2

)

M(

 

1

X2 )

 

 

 

C

 

 

X2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задачи с решениями.

Массовая доля компонента.

1. Глауберова соль Na2SO4.10H2O применяется при лечении желудоч-но-кишечных заболеваний как слабительное. Сколько

(г) Na2SO4.10H2O нужно для приготовления 250 г раствора, с

массовой долей Na2SO4, равной 5%.

Дано: Решение: m(p-p) = 250 г.

ω(Na2SO4) = 5% = 0,05

1) m(Na2SO4

=

m(p-p)ω%(Na2SO4)

=

m(Na2SO4.10H2O) = ?

 

 

 

100%

 

 

 

250.0,05 = 12,5 г;

 

M(Na2SO4) = 142 г/моль

 

 

2) по стехиометрической схеме:

M(Na2SO4.10H2O)=322

г/моль

 

Na2SO4 Na2SO4.10H2O

 

 

 

ν(Na2SO4) = ν(Na2SO4.10H2O)

 

 

m(Na2SO4)

 

m(Na2SO4 10H2O)

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

 

M(Na2SO4)

 

M(Na2SO4 10H2O)

 

 

m(Na2SO4.10H2O) = 12,5.322/142 =

 

28,4 г.

 

 

 

 

 

 

Ответ: 28,4 г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.Сульфат цинка ZnSO4 применяется в виде раствора с массовой до-

лей, равной 0,25%, в качестве глазных капель. Сколько (г)

воды нужно добавить к 25 г раствора с массовой долей

ZnSO4, равной 2%, чтобы приготовить глазные капли?

 

 

 

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(p-p) = 25 г

 

 

В соответствии

с

«правилом

креста»

ω1(ZnSO4) = 2%

 

 

составим

схему:

 

 

 

 

2%

ω2(ZnSO4)

=

0,25

 

 

 

 

 

 

 

0,25%

 

 

 

0,25%

 

 

 

 

 

 

 

m(H2O) = ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(2%p-p)

=

0,25

=

1

=

25

 

 

 

 

 

 

m(H2O)

1,75

7

m(H2O)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(H2O) = 7 25 = 175 г.

Ответ: 175 г.

3. Для компенсации недостатка соляной кислоты в желудочном соке применяют её растворы как лекарственные формы. Сколько (мл) 24%-ного раствора HCl с плотностью

1,12 г/мл необходимо для при-готовления 500 г раствора с

массовой долей 5%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дано:

 

 

Решение:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρ(p-p1) = 1,12

 

 

m(HCl) =

ω2% m(p-p2)

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 500 0,05 = 25 г.

г/мл

 

 

 

 

100%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(HCl)100%

 

 

m(HCl)100%

 

ω1%(HCl) = 24%

 

 

ω1%(HCl) =

 

=

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m(p-p 1)

V(p-p1) ρ(p-p1)

m(p-p 2) = 500

 

 

 

 

m(HCl)

 

 

25

 

 

 

 

г

 

 

V(p-p 1) =

 

 

 

 

= 93 (мл).

 

 

 

 

 

 

=

 

 

 

 

 

ω

ρ(p-p1)

 

0,241,12

 

 

ω2%(HCl) = 5%

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ответ: 93 мл.

 

 

 

 

 

 

 

V(p-p 1) = ?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Определите массовую долю (в %) HCl в растворе,

полученном при смешивании 50 мл раствора с массовой долей

20% и 20 мл раствора, с массовой долей 10%.

 

 

Дано:

 

Решение:

 

.ω

.ρ

 

 

 

 

V(p-p1) = 50

 

1)

m1(HCl)=m(p-p1)

(p-

мл

 

1(HCl)=V(p-p1)

 

 

р

1)

.ω

. .

 

 

ρ(p-

 

 

1(HCl) = 50

1,1 0,2 = 11 (г)

 

 

 

0)

m2(HCl) = V(p-p 2).ρ(p-p2).ω2(HCl) =

p1)=1,1г/мл

 

 

 

20.1,05.0,1= 2,1 (г)

 

 

ω1%(HCl)= 20%

 

 

 

 

 

 

 

 

V(p-p 2) = 20

 

 

 

 

 

 

 

 

мл

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Таблица 3.

Связь между различными способами выражения концентрации растворов.

Способ выражения кон-

центрации,

обозначение,

размерность

Молярная концентрация, С(Х),

моль/л

Молярная концентрация эквивалента

(нормальная концентрация),

С( Z1 X ) или N(X),

моль/л

Титр, t(X), г/мл

Моляльная концентрация,

в(Х) или Сm(X),

моль/кг растворителя

Формула пересчёта

10 ρ(p-p) ω%(X)

M(X)

C 1 XZ

Z

в(Х) m(p-тель)

V(p-p) 10 ρ(p-p) ω%(X)

 

 

 

 

1

X

 

 

 

 

M

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z. C(X)

 

 

1000 t(X)

 

 

 

 

 

1

X

 

 

 

 

 

M

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

1

 

C

 

 

X M

 

 

X

Z

Z

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

C(X) V(p-p)

m(p-тель)