2. Эквивалент. Закон эквивалентов уровень а

1. Написать уравнения реакций взаимодействия хлорида железа (III) с гидроксидом натрия с образованием: а) хлорида гидроксожелеза; б) гидроксида железа (III).

В каждой из реакций вычислить эквивалентную массу хлорида железа (III).

Дано: FeCl3 Mэк(FeCl3) - ?

РЕШЕНИЕ: Мэк (FeCl3) = , г/моль - число ионов хлора, замещенных в данной реакции на гидроксильную группу ОН-. По реакции а):

а) FeCl₃ + NaOH = FeOHCl₂ + NaCl

определяем :

= = 162,5г/моль

б) FeCl₃ + 3NaOH = Fe(OH)₃ + 3NaCl

= = 54,17 г/моль

Ответ: а) = 106,8 г/моль

б) = 54,17 г/моль

2. На восстановление 7,2 г оксида потребовалось 2,24 л водорода, измеренного при н.У. Рассчитать эквивалентные массы оксида и металла. Назвать этот металл.

Дано: mокс.= 7,2 г 2,24 л Мэк(Окс.) -? Мэк(Ме) - ? Ме -?

РЕШЕНИЕ: По закону эквивалентов = 11,2 л/моль – эквивалентный объем водорода

М_ЭК(Окс) = == 36 г/моль

М_ЭК(Окс) = М_ЭК(Ме) + М_ЭК(О)

М_ЭК(Ме) = М_ЭК(Окс) – М_ЭК(О) = 36 - 8 = 28 г/моль

М_Э = М_ЭК(Ме) · В

Если В = 1 М_Э = 28 г/моль. Такого металла в таблице Д.И. Менделеева нет. Если В = 2 М_Э = 56 г/моль. Следовательно, Ме - Fe

Ответ: М_эк(Окс) = 36 г/моль, М_эк(Ме) = 28 г/моль, Ме – Fe

3. Хлорид некоторого металла массой 0,493 г обработали избытком раствора AgNo3. При этом образовалось 0,86 г AgCl. Вычислить эквивалентную массу эквивалента металла и назвать этот металл.

Дано: = 0,494г = 0,95г Mэк(Me) - ? Me - ?

РЕШЕНИЕ: По закону эквивалентов: т.е. = =

где х – валентность Ме, т.к. заряд хлорид иона равен – 1.

М_эк (AgCl) = = 108 + 35,5 = 143,5 г/моль

= = 74,62 г/моль

= +

г/моль

= -

= 74,62 –35,5 = 39,12 г/моль.

М_Э = · В. Если х = В = 1, то М_Э = 39,12 г/моль, что соответствует молярной массе атома калия.

Ответ: = 39,12 г/моль, Ме - К

Уровень в

1. При растворении 16,25 г двухвалентного металла в кислоте выделилось 6,52 л водорода, собранного над водой и измеренного при температуре 298К и давлении 730 мм рт. ст. Определить эквивалентную массу металла и назвать металл. Давление паров воды при температуре 298К равно 23,76 мм рт. ст.

Дано: =16,25 г В = 2 6,52 л Т = 298 К Робщ= 730 мм рт.ст = 23,76 мм рт.ст Мэк(Ме) - ? Ме - ?

РЕШЕНИЕ: По закону эквивалентов = Мэк(Ме) = = == 11,2 л/моль

По объединенному уравнению газового состояния

где: Т_о = 273 К, Р_о = 760 мм рт.ст.

Р_общ = +;=Р_общ -

Определяем

= 5,55л

М_эк(Ме) = =32,79 г/моль

М_эк(Ме) = , г/моль, где В – валентность металла

М_Ме = М_эк(Ме) ∙ В = 32,79 ∙ 2 = 65,58 г/моль, что соответствует молекулярной массе атома цинка.

Ответ: М_эк(Zn) = 32,79 г/моль, металл – Zn

2. При окислении металла израсходовано 3,79 л кислорода, измеренного при 293 К и давлении 740 мм рт.ст. Образовалось 39,43 г оксида. Определить эквивалентные массы эквивалентов металла и оксида. Назвать металл.

Дано: mокс.= 39,43 г 3,79 л Т = 293 К = 740 мм рт.ст. Мэк(Окс) -? Мэк(Ме) - ? Ме - ?

РЕШЕНИЕ: По закону эквивалентов nэк (окс) = nэк(О2) Мэк(Окс) = л/моль

По объединенному уравнению газового состояния

где: Т_О = 273 К, Р_О = 760 мм рт.ст.

Определяем

= = 3,44 л.

М_эк(Окс) = 64,2 г/моль

М_эк(Окс) = М_эк(Ме) + М_эк(О)

М_эк(Ме) = М_эк(Окс) - М_эк(О)

М_эк(Ме) = 64,2 – 8 = 56,2 г/моль

М_Ме = М_эк(Ме) ∙ В. Если В = 1, то М_Э = 56,2 г/моль. Такого металла в таблице Д.И. Менделеева нет. Если В = 2, то М_Ме = 112,4 г/моль. Следовательно, металл - кадмий

Ответ: М_эк(Окс) = 64,2 г/моль

М_эк(Ме) = 56,2 г/моль

Ме – Cd

3. Написать уравнения реакций взаимодействия гидроксида железа (III) с хлороводородной кислотой с образованием: а) хлорида дигидроксожелеза (III); б) хлорида гидроксожелеза (III); в) хлорида железа (III).

В каждой реакции вычислить эквивалентную массу гидроксида железа (III). В одной из реакций определить массу гидроксида железа (III), необходимую для взаимодействия с 3,65 г хлороводородной кислоты.

Дано: = 3,65 г Fe(OH)3 Mэк[Fe(OH)3] - ?

РЕШЕНИЕ: Мэк (основ.) = , г/моль - число гидроксогрупп, замещенных в данной реакции на кислотный остаток. По реакциям а), б) и в): Определяем

а) HCl + Fe(OH)₃ = Fe(OH)₂Cl + H₂O

= = 106,8 г/моль

б) 2HCl + Fe(OH)₃ = FeOHCl₂ + 2H₂O

M_эк[Fe(OH)₃] = 53,4 г/моль

в) 3HCl + Fe(OH)₃ = FeCl₃ + 3H₂O

M_эк[Fe(OH)₃] = 35,6 г/моль.

По закону эквивалентов:

, т.е.

Откуда по реакции (в)

г,

г/моль

где M_эк[Fe(OH)₃] = 35,6 г,моль

Ответ: а) M_эк[Fe(OH)₃] = 106,8 г/моль

б) M_эк[Fe(OH)₃] = 53,4 г/моль

в) M_эк[Fe(OH)₃] = 35,6 г/моль.

г.