В каком объеме насыщенного раствора содержится
Материалы портала onx.distant.ru
Теоретическое введение
Примеры решения задач
Задачи для самостоятельного решения
В насыщенных водных растворах малорастворимых соединений устанавливается равновесие:
PbCl2(кристалл.) ↔Pb2+(насыщ.р-р) + 2 Cl–(насыщ.р-р)
которое описывается константой равновесия, называемой произведением растворимости (ПР). Величина ПР равна:
ПР = [Pb2+] [Cl–]2
Понятие ПР используется только при описании гетерогенных равновесий в насыщенных растворах малорастворимых сильных электролитов и их твердых фаз. Растворимость вещества равна его концентрации в насыщенном растворе. Насыщенный раствор находится в равновесии с кристаллической фазой.
ПР связано с изменением энергии Гиббса процесса уравнением:
ΔGоT = – RT lnПР (1)
которое используется для расчетов ПР по термодинамическим данным.
Чем меньше величина ПР, тем в меньшей степени осуществляется переход вещества в раствор. Так, PbCl2 более растворим, чем PbI2 (при 25оС ПР(PbCl2) = 1,6·10–5, ПР(PbI2) = 8,2× 10–9), поэтому количественно осаждать ионы Pb2+ лучше в виде йодида, а не хлорида свинца.
Из определенной опытным путем растворимости соединения можно рассчитать ПР и, наоборот, зная ПР соединения, можно рассчитать его растворимость в воде.
Рассмотрим растворение малорастворимого электролита КnАm. В насыщенном растворе этого электролита имеет место равновесие:
КnАm (к) + aq ↔ n Кm+(насыщ.р-р) + m An-(насыщ.р-р)
Произведение растворимости КnАm запишется в виде:
ПР = [Кm+]n [An-]m (2)
Если обозначить растворимость электролита буквой Р, то концентрации катионов и анионов в насыщенном растворе составят:
[Кm+] = nP; [An-] = mP
В результате для величины ПР получаем
ПР = [nP]n [mP]m = nn mm Pn+m (3)
Растворимость симметричных электролитов (содержащих равнозарядные ионы, например, AgCl, BaSO4, AlPO4) рассчитывается как корень квадратный из ПР.
Добавление в раствор малорастворимого электролита, например, AgCl, веществ, содержащих одноименные ионы, в частности, BaCl2 или AgNO3, приводит к уменьшению растворимости этого электролита.
Задача 1. Рассчитайте произведение растворимости карбоната бария, если известно, что при 298 К в 100 мл его насыщенного раствора содержится 1,38× 10-3 г BaCO3.
Решение. М(BaCO3) = 197 г/моль. Растворимость Р карбоната бария равна:
Р(BaCO3) = 7·10–5 моль/л.
В насыщенном растворе карбоната бария:
ВаСО3(к) + aq ↔ Ba2+(насыщ.р-р) + СO32–(насыщ.р-р)
концентрации ионов бария и карбонат-ионов равны. Следовательно,
[Ba2+] = [СO32-] = 7× 10–5 моль/л
Таким образом, растворимость Р карбоната бария равна 7·10–5 моль/л. Величина ПР составит:
ПР = [Ba2+][СO32–] = Р× Р = (7× 10–5)2 = 4,9× 10–9.
Задача 2. Вычислите растворимость PbCl2 в воде (моль/л и г/л), если произведение растворимости при 298 К для этой соли равно 1,6·10–5.
Решение.
PbCl2(к) + aq ↔ Pb2+(насыщ.р-р) + 2 Cl—(насыщ.р-р)
Пусть Р (моль/л) — растворимость PbCl2. Тогда концентрации ионов соли в растворе составят:
[Pb2+] = Р; [Cl–] = 2[Pb2+] = 2P.
ПР(PbCl2) = [Pb2+][ Cl—]2 = Р(2Р)2 = 1,6× 10-5.
Р(PbCl2) = 278× 1,6× 10–5 = 4,4× 10–3 г/л, где 278 — М(PbCl2) (г/моль)
В этой задаче следует обратить внимание на то, что в квадрат возводится удвоенное значение растворимости: (2Р)2, т.е. растворимость умножается на стехиометрический коэффициент, и полученная величина возводится в степень, равную стехиометрическому коэффициенту.
Задача 3. Вычислите растворимость (моль/л) PbCl2 в 0,1 М растворе KCl, если ПР (PbCl2) = 1,6× 10–5 при 298 К.
Решение. Суммарная концентрация хлорид-ионов составляет
[Cl–] = (2Р + 0,1) моль/л
Хлорид-ионы образуются при диссоциации PbCl2. В его насыщенном растворе:
PbCl2(к) + aq ↔ Pb2+(насыщ.р-р) + 2 Cl—(насыщ.р-р)
а также за счет диссоциации неассоциированного электролита KCl в его 0,1М растворе:
KCl → K+ + Cl—
Запишем выражение для ПР(PbCl2): ПР = Р (2Р + 0,1)2. Слагаемым 2Р по сравнению со вторым слагаемым 0,1 можно пренебречь. Следовательно, ПР = Р(0,1)2. Растворимость PbCl2, равная концентрации ионов Pb2+, составляет Р = 1,6·10–3 моль/л.
В воде растворимость PbCl2 равна 1,6× 10–2 моль/л (см. предыдущую задачу), в растворе KCl растворимость PbCl2 уменьшилась и составила 1,6× 10–3 моль/л.
Задача 4. Смешали 100 мл 0,01 н раствора CuCl2 и 300 мл 0,1 н раствора Na2S. Выпадет ли осадок cульфида меди, если ПР(CuS) = 6,3× 10–36? Примите, что соли в растворе диссоциированы полностью и объем полученного раствора равен 400 мл.
Решение. Осадок выпадет, если [Сu2+][S2–] > ПР(СuS), т.е. если произведение концентраций ионов Сu2+ и S2– в растворе будет больше ПР, то раствор окажется пересыщенным и из него будет выпадать осадок.
Молярные концентрации растворов равны:
См (СuCl2) = 1/2× 0,01 = 0,005M
См (Na2S) = 1/2× 0,1 = 0,05M
До смешения растворов: [Сu2+] = 0,005 M, [S2–] = 0,05М.
После смешения растворов концентрации ионов изменятся и станут равными:
[Сu2+] = 0,005× 0,1:0,4 = 0,00125M
[S2–] = 0,05× 0,3:0,4 = 0,0375М
Следовательно, произведение концентраций ионов равно:
[Сu2+][S2–] = 0,00125× 0,0375 = 4,7× 10–5(моль/л)2
Поскольку [Сu2+][S2–] = 4,7·10–5 >> 6,3·10–36, то осадок выпадет.
Задача 5. При 298 К произведение растворимости BaSO4 равно 1× 10–10. Определите, в каком объеме воды растворяется 1 г сульфата бария.
Решение.
BaSO4(к) + aq ↔ Ba2+(насыщ.р-р) + SO42– (насыщ.р-р)
Примем растворимость BaSO4 за Р моль/л.
Растворимость BaSO4 равна концентрации ионов Ba2+ и SO42– в растворе: [Ba2+] = [SO42–].
ПР(BaSO4) = [Ba2+]·[SO42–] = Р·Р = 1× 10-10
Р = √ПР = 1× 10-5 моль/л или 233× 10–5 = 2,33× 10–3 г/л,
где 233 — М(BaSO4) (г/моль).
Следовательно, 1 г BaSO4 растворяются в 1/2,33× 10–3 = 429,2 л воды.
1. При некоторой температуре растворимость карбоната серебра равна 10-4 моль/л. Рассчитайте ПР этой соли.
2. При некоторой температуре в 20 л воды растворяется 4×10-3 моль фторида кальция. Рассчитайте ПР этой соли.
3. При некоторой температуре в 10 л воды растворяется 1,112 г хлорида свинца. Рассчитайте ПР этой соли.
4. При некоторой температуре рН насыщенного раствора гидроксида кальция составляет 13. Рассчитайте величину ПР этого основания.
5. ПР сульфата серебра при комнатной температуре составляет 5,02× 10-5. Рассчитайте растворимость этой сли в воде. Какой объем воды понадобится для растворения 1 г этой соли?
6. Вычислить растворимость Ag2SO4 в воде (моль/л и г/л), если произведение растворимости при 298 К для этой соли равно 1,2× 10–5.
7. Вычислить растворимость (моль/л) Ni(OH)2 в 0,15 М растворе Ni(NO3)2, если ПР(Ni(OH)2) = 1,2× 10–16 при 298 К.
8. Смешали 150 мл 0,1 н раствора FeCl2 и 350 мл 0,01 М раствора NaOH. Выпадет ли осадок Fe(OH)2, если ПР(Fe(OH)2) = 1,6× 10–15. Принять, что объем полученного раствора равен 500 мл (осаждение гидроксида проводят в инертной атмосфере).
Произведение концентраций ионов равно: |
9. При 298 К произведение растворимости Ag2CrO4 равно 4,7× 10–12. Определить, сколько г Ag2CrO4 можно растворить в 100 л воды при этой температуре.
10. При 298 К растворимость PbS в 0,015 М водном растворе K2S равна 4,1× 10–26 моль/л. Определить Go298 процесса растворения PbS.
Источник
Примеры решения задач
Задача 3.1. Растворимость гидроксида магния Mg(OH)2 при 18 оС равна
1,7∙10 –4 моль/л. Найти ПР Mg(OH)2 при этой температуре.
Решение: При растворении каждого моля Mg(OH)2 в раствор переходит 1 моль ионов Mg+2 и вдвое больше ионов ОН–.
Mg(OH)2 Mg2+ + 2 OH–
Следовательно, в насыщенном растворе Mg(OH)2
[Mg2+] = 1,7∙10-4 моль/л; [OH–] = 3,4∙10– 4 моль/л.
Отсюда .
Задача 3.2. . Вычислить растворимость соли (в моль/л и в г/л) при указанной температуре.
Решение: Обозначим растворимость соли через s (моль/л). Тогда в насыщенном растворе PbI2 cодержится s моль/л ионов Pb2+ и 2s моль/л ионов I–.
PbI2 Pb+2+2I–
s s 2s
ПР=[Pb2+][I–]2 = 4s3
; .
Растворимость PbI2, выраженная в г/л, составляет 1,3∙10-3∙461 = 0,6 г/л.
Задача 3.3. Во сколько раз растворимость CaC2O4 в 0,1 М растворе (NH4)2C2O4 меньше, чем в воде?
Решение: Вычислим растворимость CaC2O4 в воде. Пусть концентрация соли в растворе будет s (моль/л), поэтому можем записать
Отсюда,
Найдем растворимость этой соли в 0,1 М растворе (NH4)2C2O4; обозначим её через s′. Концентрация ионов Ca2+ в насыщенном растворе тоже будет s′, а концентрация [C2O42–] составит (0,1+s′), т.к. s′<0,1, то можно считать, что [C2O42–] = 0,1моль/л. Тогда ; s′=2∙10–8 моль/л. Следовательно, в присутствии (NH4)2C2O4 растворимость СaC2O4 уменьшилась в раз, т.е. в 2200 раз.
Задача 3.4. Смешаны равные объемы 0,02 н. растворов CaCl2 и Na2SO4; образуется ли осадок CaSO4?
Решение: Найдем произведение концентраций ионов Ca+2 и SO42– сравним его с . Условием выпадения осадка является [Ca2+][SO42–] > .
Исходные молярные концентрации растворов CaCl2 и Na2SO4 одинаковы и равны 0,01 моль/л, т.к. при смешении исходных растворов общий объем раствора вдвое больше, то концентрация каждого из ионов вдвое уменьшается по сравнению с исходными. Поэтому [Ca2+] = [SO42–] = 5∙10–3, находим [Ca2+][SO42–] = 2,5∙10–5
2,5∙10-5 < 1,3∙10-4.
Поэтому осадок не образуется.
Задача 3.5. Произведение растворимости CaC2O4 = 2∙10–9. Найти растворимость этой соли в 0,1 М растворе (NH4)2C2O4.
Решение: Выразим ПР через активность ионов
.
Обозначив искомую растворимость соли через s, находим, что
[Ca2+] = s моль/л, [C2O42–] = 0,1 моль/л. Таким образом,
Вычислим ионную силу раствора (I) 0,1 М раствора (NH4)2C2O4
I = 0,5(0,2∙12+0,1∙22) = 0,3
Согласно табл. 2, при этой ионной силе коэффициенты активности двухзарядных ионов равны 0,42. Тогда
.
Задачи для самостоятельной работы:
3.6. Растворимость CaCO3 при 35оС равна 6,9∙10–5 моль/л. Вычислить произведение растворимости этой соли.
3.7. Вычислить произведение растворимости PbBr2 при 25 оС, если растворимость соли при этой температуре равна 1,32∙10–2 моль/л.
3.8. В 500 мл воды при 18 оС растворяется 0,0166 г AgCrO4. Чему равно произведение растворимости этой соли?
3.9. Для растворения 1,16 г PbI2 потребовалось 2 л воды. Найти произведение растворимости соли.
3.10. Исходя из произведения растворимости карбоната кальция, найти массу CaCO3, содержащуюся в 100 мл его насыщенного раствора.
3.11. Найти массу серебра, находящегося в виде ионов в 1 л насыщенного раствора AgBr.
3.12. Вычислить объем воды, необходимый для растворения при 25 оС 1 г BaSO4.
3.13. В каком объеме насыщенного раствора Ag2S содержится 1 мг растворенной соли?
3.14. Во сколько раз растворимость (в моль/л) Fe(OH)2 в воде больше растворимости Fe(OH)3 при 25 оС?
3.15. Образуется ли осадок сульфата серебра, если к 0,02 М раствору AgNO3 добавить равный объем 1 н. раствора H2SO4?
3.16. К 50 мл 0,001 н. раствора HCl добавили 450 мл 0,0001 н. раствора AgNO3. Выпадет ли осадок хлорида серебра?
3.17. Образуется ли осадок хлорида свинца, если к 0,1 н. раствору Pb(NO3) добавить равный объем 0,4 н. раствора NaCl?
3.18. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов серебра в насыщенном растворе AgCl, если прибавить к нему столько соляной кислоты, чтобы концентрация ионов Cl- в растворе стала равной 0,03 моль/л?
3.19. Вычислить растворимость (в моль/л) CaF2 в воде и в 0,05 М растворе CaCl2. Во сколько раз растворимость во втором случае меньше, чем в первом?
3.20. Во сколько раз растворимость AgCl в 0,001 н. растворе NaCl меньше, чем в воде? Расчет произвести с учетом коэффициентов активности, пользуясь данными табл. 2 Приложения.
3.21. В каком из указанных случаев раствор электролита МХ ненасыщен: а) [Mz+][Xz-] < ПР; б) [Mz+][Xz-] = ПР; в) [Mz+][Xz-] > ПР?
3.22. Обозначим растворимость AgCl в воде, в 0,01 М CaCl2, в 0,01 M NaCl и в 0,05 М AgNO3 соответственно через so, s1, s2 и s3. Какое соотношение между этими величинами правильно: а) so > s1 > s2 > s3; б) so > s2 > s1 > s3; в) so > s1 = s2 > s3; г) so > s2 > s3 > s1? .
3.23. К 0,01 н. раствору H2SO4 медленно добавляют раствор, содержащий 0,01 моль/л CaCl2 и 0,01т моль/л SrCl2. Какой осадок начнет выпадать раньше: а) SrSO4; б) CaSO4?
3.24. Произведения растворимости солей NiC2O4 и Na3AlF6 одинаковы (4∙10-10). Какое соотношение между растворимостями (моль/л) этих солей правильно:
а) > ; б) = ; в) <
3.25. Произведения растворимости AgBrO3 и Ag2SO4 равны соответственно 5,5∙10-5 и 2∙10-5. укажите правильное соотношение между растворимостями (s, моль/л) этих солей:
а) < ; б) ≈ ; в) > .
3.26. Как изменится растворимость CaF2 в 0,1 М растворе KNO3 по сравнению с его растворимостью в воде:
а) возрастет; б) уменьшится; в) останется неизменной?
Источник
Гетерогенное равновесие “осадок Û насыщенный раствор” подчиняется правилу произведения растворимости: в насыщенном растворе труднорастворимого электролита произведение концентраций (активностей) ионов, возведенных в степень стехиометрических коэффициентов, есть величина постоянная при данной температуре.
Если малорастворимый электролит диссоциирует по уравнению
Kn Am ¯Û n K m+ + m An -,
осадок насыщенный раствор
тогда выражение для произведения растворимости (ПР) имеет вид
ПР(Kn Am) = а× a = (f+ ×[Km+])n×(f– ×[An –]m).
ПР разбавленных растворов может быть выражено через равновесные концентрации ионов
ПР(Kn Am) = [Km+]n ×[An –]m .
Значения произведения растворимости некоторых солей приведены в табл. 5 приложения.
Если произведение концентраций ионов в растворе больше, чем табличное значение ПРсоли, то в растворе будет присутствовать осадок данного вещества. И наоборот, если произведение концентраций ионов в растворе оказалось меньше табличного, то осадок данного вещества растворится.
ПРсоли характеризует растворимость твердого электролита при данной температуре: из двух однотипных соединений большей растворимостью обладает то, ПР которого больше.
Равновесные молярные концентрации ионов Km+ и An- пропорциональны растворимости L (моль/дм3) вещества Kn Am:
[Km+] = n L и [An-] = m L .
Отсюда ПР(Kn Am) = (n L)n× ( m L)mи L = .
Пример 1.Определить ПР фторида магния, если его растворимость в воде равна 0,001 моль/дм3.
Р е ш е н и е
MgF2(тв) Û Mg2+ + 2F –
ПР(MgF2) = [Mg2+] [ F –]2 = L ×(2L)2 = 4 L3 = 4 × (0,001)3 = 4 × 10-9.
Пример 2.Рассчитать равновесную молярную концентрацию (моль/дм3) анионов в насыщенном растворе карбоната серебра (I) при 25 °С, если ПР = 8,7×10-12.
Р е ш е н и е
Ag2CO3(тв) Û2Ag+ + CO32-;
ПР(Ag2CO3) = [Ag+]2 × [CO32- ] = (2 × [CO32- ])2 × [CO32- ] = 4 × [CO32- ]3;
[CO32- ] = 1,3×10-4 моль/дм3.
Пример 3.Определить рН насыщенного раствора гидроксида кальция при 25 °С, если ПР = 6,3×10-6.
Решение
Са(ОН)2(тв)Û Са2+ + 2ОН– ;
рН = [Са2+] × [ОН–]2 = 1/2×[ОН–] × [ОН–]2 = 1/2×[ОН–]3;
рН = 14 – рОН = 14 + lg[ОН–] = 14 + lg = 14 + lg = 12,4.
Пример 4.Выпадет ли осадок иодида свинца (II) при 25 °С после сливания 100 см3 0,005 М раствора нитрата свинца (II) и 200 см3 0,01 М раствора иодида калия, если ПР (PbI2) = 8,7×10-9?
Решение
Pb(NO3)2 + 2KI = PbI2(тв)+ 2KNO3;
Pb2+ + 2I– = PbI2(тв);
[Pb2+] = ; [I –] = ,
где с1и с2 – концентрации ионов в растворах до смешивания; V1и V2 – объемы исходных растворов в порядке их перечисления в условии задачи; (V1+ V2) – объем конечного раствора.
При смешивании равных объемов начальных растворов концентрации ионов в конечном растворе уменьшаются в 2 раза по сравнению с с1и с2.
[Pb2+]×[I–]2 == = = 7,4×10-8 .
PbI2осаждается, так как соблюдается условие выпадения осадка:
7,4×10-8>8,7×10-9.
З А Д А Ч И
1. Растворимость AgI равна 1,2×10-8 моль/дм3. Вычислить ПР(AgI).
2. В 2 дм3 воды при 25 °С растворяется 2,2×10-4 г бромида серебра. Вычислить ПР(AgBr).
3. Произведение растворимости PbCl2 равно 1,7×10-5. Чему равна концентрация ионов свинца в насыщенном растворе PbCl2?
4. Произведение растворимости CaSO4 равно 6×10-5. Выпадает ли осадок CaSO4, если смешать равные объемы 0,2 н. растворов CaCl2 и Na2CO3?
5. ПР (PbI2) = 8,7×10-5. Выпадет ли осадок, если смешать равные объемы растворов, содержащих 3 г/дм3 Pb(NO3)2 и 1 г/дм3 KI?
6. Произведение растворимости AgCl равно 1,6×10-10. Вычислить концентрацию насыщенного раствора AgCl (в моль/дм3 и в г/дм3).
7. Сколько воды потребуется для растворения 1 г СаС2О4 при комнатной температуре, если ПР(СаС2О4) = 2,6×10-9?
8. Сколько граммов СаСО3 может раствориться в 1 дм3 воды при 18 °С, если ПР(СаСО3) = 4,8×10-9 при той же температуре?
9. Вычислить концентрацию ионов Ag+ в насыщенном растворе AgBr, содержащем NaBr концентрации 0,01 моль/дм3.
10. Рассчитать значение ПР, если растворимость вещества Ме2А в воде при некоторой температуре равна 1,2×10-3 моль/дм3.
11. Рассчитать значение ПР гидроксида металла Ме(ОН)2, если рН его насыщенного раствора равен 9,54 при 25 °С.
12. Рассчитать ПР(PbSO4), если массовая доля PbSO4 в насыщенном растворе при некоторой температуре равна 0,057 % (плотность раствора принять равной 1 г/см3).
13. Определить, выпадет ли осадок после сливания равных объемов 0,0023 М растворов AgNO3 и KBr при 25 °С.
14. Определить, выпадет ли осадок после сливания 5 см3 0,004 М раствора CdCl2 и 15 см3 0,003 М раствора NaOH при 25 °С.
15. ПР(Са3(РО4)2) = 1×10-25 при 25 °С. Рассчитать концентрацию ионов Са2+ и РО43- в насыщенном растворе при этой же температуре.
16. Насыщенный при комнатной температуре раствор PbSO4 объемом 3 дм3 содержит 0,132 г соли. Вычислить ПР(PbSO4).
17. При 18 °С ПР(PbF2) составляет 3,2×10-8. Какое количество свинца содержится в 0,4 дм3 насыщенного раствора?
18. Насыщенный раствор AgIO3 объемом 3 дм3 содержит в виде ионов 0,176 г серебра. Вычислить ПР(AgIO3).
19. Раствор содержит ионы Ва2+ и Sr2+, концентрации которых соответственно равны 5×10-4 и 5×10-1 моль/дм3. Какой из осадков будет первым выпадать в растворе при постепенном прибавлении раствора K2CrO4? ПР(SrCrO4) = = 3,6×10-5.
20. ПР(Ag3PO4) составляет 1,8×10-18. В каком объеме насыщенного раствора содержится 0,05 г растворенной соли?
21. Выпадет ли осадок сульфата кальция, если к 0,1 дм3 0,01 М раствора Ca(NO3)2 прибавить 0,4 дм3 0,001 н. раствора H2SO4? Степень диссоциации Ca(NO3)2 и H2SO4 равна 95 %; ПР(CaSO4) = 6,1×10-5.
22. Рассчитать ПР(Ni(NO3)2), если массовая доля Ni(NO3)2 в насыщенном растворе при некоторой температуре равна 0,205 % (плотность раствора принять равной 1 г/см3).
23. Рассчитать, какой объем воды (в дм3) потребуется для растворения 0,0158 г SrCO3 при 25 °С, если ПР(SrCO3) = 5,3×10-10 (объем воды принять равным объему раствора).
24. Рассчитать равновесную молярную концентрацию (моль/дм3) катионов в насыщенном растворе солей AgMoO4 (ПР = 2,8×10-12) и TlC2O4 (ПР = 2,0×10-4) при 25 °С.
25. Рассчитать равновесную молярную концентрацию анионов в насыщенном растворе солей BaF2 (ПР = 1,7×10-6) и Ca(IO3)2 (ПР = 1,9×10-6) при 25 °С.
Источник
Задача 416.
В каком объеме 0,1н. раствора содержится 8г CuSO4?
Решение:
Эквивалентная масса соли равна молекулярной массе данной соли делённой на общую валентность металла, входящего в состав соли:
где
MЭ(В) – молярная масса эквивалента соли, г/моль; М(В) – молярная масса соли; n – коэффициент при атоме металла; A – валентность металла.
Отсюда
Массу 0,1 эквивалента соли CuSO4 находим из пропорции:
8г CuSO4 соответствует 0,1 эквиваленту, значит, эта масс содержится в 1л раствора.
Ответ: 1л.
Задача 417.
Для нейтрализации 30мл 0,1н. раствора щелочи потребовалось 12мл раствора кислоты. Определить нормальность кислоты.
Решение:
Для определения нормальности кислоты используем математическое выражение следствия из закона эквивалентности (так называемое правило пропорциональности):
CЭ(А) .V(A) = CЭ(B) . V(B),
CЭ(А) и CЭ(B) – нормальные концентрации эквивалентов веществ А и В, моль/л; V(A) и V(B) – объёмы растворов веществ А и В.
По условию задачи известны CЭ(щелочи), V(щелочи) и V(кислоты), то нетрудно вычислить СЭ(кислоты) по формуле:
Ответ: 0,25н.
Задача 418.
Найти молярность 36,2%-ного (по массе) раствора НСI, плотность которого 1,18г/мл.
Решение:
Молярная(объёмно-молярная) концентрация показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора. Масса 1 литра раствора HCl (р = 1,18г/мл) равна 1180г (1000 . 1,18 = 1180).
Массу HCl, содержащуюся в 1 литре раствора рассчитаем по формуле:
где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.
Тогда
Молярную концентрацию раствора (СМ) получим делением числа граммов HCl в 1л раствора на молярную массу HCl (36,5г/моль):
Ответ: 11,7 моль/л.
Задача 419.
В каком объеме 1М раствора и в каком объеме 1н. раствора содержится 114г Al2(SО4)3?
Решение:
Молярная(объёмно-молярная) концентрация показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора. Молярная концентрация эквивалента (или нормальность) показывает число эквивалентов растворённого вещества, содержащихся в 1 литре раствора.
M[Al2(SО4)3] = 342 г/моль. Эквивалентная масса соли равна молекулярной массе данной соли делённой на общую валентность металла, входящего в состав соли:
где
MЭ(В) – молярная масса эквивалента соли, г/моль; М(В) – молярная масса соли; n – коэффициент при атоме металла; A – валентность металла.
Отсюда
Находим, в каком объёме 1М раствора содержится 114г Al2(SО4)3 из пропорции:
Теперь находим объём 1н раствора, в котором содержится 114г Al2(SО4)3, составив про-порцию:
Ответ: 0,333л; 2л.
Задача 420.
Растворимость хлорида кадмия при 20°С равна 114,1г в 100г воды. Вычислить массовую долю и моляльность CdCl2 в насыщенном растворе.
Решение:
M(CdCl2) = 183,324г/моль.
Растворимость вещества измеряется содержанием вещества в его насыщенном растворе. Обычно растворимость твёрдых веществ и жидкостей выражают значением коэффициента растворимости, т.е. массой вещества, растворяющегося при данных условиях в 100 г воды или другого растворителя с образованием насыщенного раствора.
m(CdCl2) = 114,1г. m(р-ра) = m(CdCl2) + m(H2O) = 114,1 + 100 = 241,1г.
Массовую долю CdCl2 вычислим по формуле:
где
– массовая доля растворённого вещества; m(в-ва) – масса растворённого вещества; m(р-ра) – масса раствора.
Тогда
Моляльная концентрация (или моляльность) показывает число молей растворённого вещества, содержащихся в 1000г растворителя.
Находим, сколько граммов CdCl2 содержится в 1000г воды, составив пропорцию:
Теперь рассчитаем моляльность раствора:
Ответ: 53,3%; 6,22 моль/кг.
Источник