- •Руководство
- •Оглавление
- •Глава 1. Растворы……………………..………………………………………………..…...7
- •Глава 2. Элементы химической термодинамики и био-
- •Глава 1. Растворы
- •1.1. Способы выражения концентрации растворов
- •Примеры решения задач Массовая доля компонента.
- •Молярная концентрация
- •Молярная концентрация эквивалента (нормальная концентрация)
- •Моляльная концентрация
- •Лабораторная работа Приготовление растворов заданной концентрации
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.2. Растворы сильных и слабых электролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.3. Автопротолиз воды. Ионное произведение воды. Водородный и гидроксильный показатели. Гидролиз солей
- •Примеры решения задач
- •Гидролиз солей
- •1.4. Буферные растворы
- •Приготовление буферных растворов и определение буферной ёмкости
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •1.5. Гетерогенное равновесие
- •Лабораторная работа Ислледование гетерогенных равновесий на реакциях ионного обмена
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •1.6. Коллигативные свойства растворов неэлектролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •Глава 2. Элементы химической термодинамики и биоэнергетики. Термохимия
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •Глава 3. Химическая кинетика и катализ. Равновесие
- •3.1. Химическая кинетика и катализ
- •Скорость химической реакции
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки.
- •3.2. Химическое равновесие
- •Химическое равновесие
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 4. Основы электрохимии
- •4.1. Электрическая проводимость растворов электролитов. Кондуктометрия
- •Кондуктометрические измерения
- •4.2. Потенциометрическое измерение рН растворов
- •Потенциометрическое измерение рН растворов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 5. Поверхностные явления
- •5.1. Адсорбция на твердой поверхности
- •Адсорбция на твердом теле
- •Исходя из термодинамических представлений, д.Гиббс вывел зависимость между адсорбцией и поверхностным натяжением, т.Е. Уравнение изотермы адсорбции на жидкой поверхности: ,
- •Адсорбция на жидкой поверхности
- •5.3. Хроматография
- •Гель-фильтрация голубого декстрана и витамина в2 (рибофламина) на сефадексе g-25
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 6. Лиофобные коллоидные системы
- •6.1. Получение и очищение коллоидных растворов
- •Получение золей
- •6.2. Электрические свойства коллоидных систем
- •Определение знака заряда коллоидных частиц
- •6.3. Коагуляция в коллоидных растворах
- •Определение зависимости коагулирующей способности электролитов
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 7. Высокомолекулярные соединения
- •7.1. Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •Свойства растворов высокомолекулярных соединений
- •7.2. Вязкость растворов высокомолекулярных соединений
- •Вискозиметрическое определение молекулярной массы полиэтиленгликоля
- •Примеры решения задач
- •7.3. Углеводы
- •Определение константы скорости гидролиза сахарозы
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 8. Мицеллярные поверхностно-активные вещества (системы с самопроизвольным мицеллообразованием, полуколлоиды)
- •Определение критической концентрации мицеллообразования методом измерения поверхностного натяжения
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Глава 9. Микрогетерогенные системы
- •Свойства эмульсий и пен
- •Примеры решения задач
- •Вопросы и задачи для самоподготовки
- •Образец билета модуля № 1 «Элементы общей химии. Поверхностные явления. Коллоидные системы»
- •Образец билета модуля № 2 «Микрогетерогенные системы»
Гидролиз солей
Задачи работы: изучить гидролиз солей, определить реакцию среды, влияние природы солей, основности кислот на степень гидролиза средних и кислых солей.
Оборудование и реактивы: пробирки, универсальный индикатор, растворы солей (NaCl, K2SO4, ZnCl2, Na2CO3, NaНCO3, Na2SO3, CH3COONa, Al2(SO4)3, ).
Опыт 1. Обратимый гидролиз солей.
Выполнение работы: в пробирок налить по 5 6 капель растворов NaCl, K2SO4, ZnCl2, Na2CO3, CH3COONa, Al2(SO4)3. С помощью универсального индикатора определить реакцию среды. Объяснить результаты и написать уравнения соответствующих реакций в молекулярной и ионной формах.
Опыт 2. Влияние природы солей на степень их гидролиза
Выполнение работы: в 2 пробирки налить по 5 6 капель растворов Na2CO3 и Na2SO3. В пробирки прибавить по 1 капле универсального индикатора, определить реакцию среды. Составить уравнения гидролиза. Какая соль гидролизуется больше? Почему? Ответ подтвердить расчётами.
Опыт 3. Гидролиз солей многоосновных кислот
Выполнение работы: в 2 пробирки налить по 5 6 капель растворов Na2CO3 и NaНCO3. С помощью универсального индикатора определить рН растворов. Объяснить различие в значениях рН этих растворов расчётами. Написать уравнения гидролиза.
Вопросы и задачи для самоподготовки.
1. Что называют ионным произведением воды (константой автопротолиза)? В каком соотношении находится эта величина с константой диссоциации воды?
2. Как определяется числовое значение ионного произведения воды? Какова зависимость его от температуры?
3. Как взаимосвязаны между собой концентрации Н+ и ОН ионов?
4. Как связана концентрация ионов Н+ (ОН) в растворах сильных и слабых кислот и оснований с их молярной концентрацией?
5. Что называют водородным показателем (рН), гидроксильным показателем (рОН)? Чему равна их сумма?
6. Какие значения имеют концентрации ионов Н+ (ОН) и рН (рОН) в различных средах?
7. При одинаковой молярной концентрации растворы каких электролитов будут иметь меньшее значение рН: а) HCl или CH3COOH; б)HNO2 или HClO; в) HCl или KOH?
8. Что называют гидролизом? Что понимают под гидролизом: а) ковалентным и ионным; б) по катиону, по аниону; в) простым и ступенчатым; г) обратимым и необратимым? Приведите примеры.
9. Как влияет на состояние равновесия Н2О Н+ + ОН и значение рН добавление гидролизующейся соли на примерах ZnCl2, K2CO3, Al2S3?
25
10. Для какой соли рН раствора будет иметь большее значение: а)NaNO3 или NaNO2; б) CH3 COOK или CH3COONH4; в) KClO или KClO3 ?
11. Можно ли при помощи кислотно-основного индикатора отличить друг от друга растворы солей:
а) NaClO4 и NaClO; б) KI и NH4I; в) KClO3 и KCl,
г) Na2CO3 и Zn(NO3 )2; д) BeCl2 и BaCl2; е) MgSO4 и K2SO4?
12. Что называют гидролитическим равновесием?
13. Что называют степенью и константой гидролиза? Зависят ли они от природы соли, концентрации раствора, температуры?
14. Какой формулой выражают соотношение между константой и степенью гидролиза?
15. Как константа гидролиза связана с константой диссоциации слабого электролита?
16. Вычислите рН 0,05 %-ного раствора HNO3, зная, что плотность раствора 1г/мл, (HNO3) = 100%. Ответ: 2,1.
17. Рассчитайте молярную концентрацию раствора СН3СООН, рН которого равен 3. Kа = 1,75.105. Ответ: 0,057 моль/л.
18. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением водой 0,01 л 30 %-ного раствора NaOH ( = 1,328 г/мл) до 0,75 л. = 70%. Ответ: 12,97.
19. Определите рН раствора, в 3 л которого содержится 8,1.104 моль ионов ОН. Ответ: 10,43.
20. Рассчитайте рН раствора, в 0,4 л которого содержится 0,39 моль NH3, если Kb= 1,77.105. Ответ: 11,62.
21. Какое значение рН имеют растворы HCN, если: а) = 0,0265%; б) = 0,0084%? K(HCN) = 7,9.1010. Ответ: 5,53; 5,03.
22. Вычислите рН 0,01 н раствора HCl, если = 80%. Ответ: 2,1.
23. Вычислите рН 0,001 М раствора СН3СООН, если Kа = 1,8.105. Ответ: 3,87.
24. Вычислите рН 0,01 н раствора аммиака, если = 0,042. Ответ: 10,62.
25. Степень диссоциации слабой одноосновной кислоты в 0,2 N растворе равна 0,03. Вычислите значения [Н+] и рОН этого раствора.
Ответ: [Н+] = 6,0.10–3 моль/л ; рОН = 11,78.
26. Рассчитайте рН раствора, полученного смешением 25 мл 0,5 М раствора HCl, 10 мл 0,5 М раствора NaOH и 15 мл воды ( = 1). Ответ: 0,82.
27. Каким значением рН характеризуется раствор СН3СООН ( = 1 г/мл), в кото-ром её массовая доля составляет 0,6 %? Сколько воды надо прибавить к этому раствору объёмом 1 л, чтобы значение рН стало равным 3. Kа = 1,75.105. Ответ: 3,49; 0,8 л.
28. В нормальном желудочном соке содержание соляной кислоты колеблется в пределах от 0,07 до 0,15%. Рассчитайте пределы изменения рН. Ответ: 1,72 – 1,39.
29. Венозная кровь имеет рН 7,33, а артериальная рН 7,36. Вычислите число ионов водорода в 100 мл крови.
Ответ: в венозной 2,77.1015, в артериальной – 2,59.1015.
26
30. Во сколько раз концентрация водородных ионов в крови (7,36) больше, чем в спинномозговой жидкости (рН 7,53)? Ответ: 1,413 раза.
31. Чему равны концентрация ионов водорода и pH раствора муравьиной кислоты (HCOOH), если = 0,03, Ka = 1,8 . 104? Ответ: 6. 103 моль/л, 2,22.
32. Рассчитайте константу гидролиза NH4Cl, зная, что Кb = 1,77.105.
Ответ: 5,65.1010.
33. Вычислите Kгидр. фторида калия, зная, что Kа = 6,5.104. Ответ:1,538.1011
34. Рассчитайте константы гидролиза следующих солей: HCOONa, HCOONH4, NH4NO3, зная, что Kа = 1,77.104, Kb = 1,77.105.
Ответ: 5,65.1011; 3,19.106; 5,65.1010.
35. Определите степень гидролиза и рН 0,005 N раствора KCN, если Ка = 4,9.1010. Ответ: 0,063; 11,61.
36. Какая из двух солей гидролизуется в большей степени: а) KCN или KSCN (K(HCN) = 7,9.1010, K(HSCN) = 1,4.101); б) Na2S или NaHS (K1а = 6.108 , K2а = 1.1014)? Ответ подтвердите расчетом.
37. Как объяснить взаимоусиление гидролиза двух солей при смешивании их растворов? В каких случаях наблюдается это явление?