ГлавнаяЗадачи по химииЭлектролитическая диссоция

Решение задач по химии

Химические формулы
· Формула и валентность
· Вывод эмпирических формул
· Вывод молекулярных формул
· Расчёты при помощи моля
· Молярный объем газов
· Расчёты по молекулярным уравнениям
· Расчёты по термохимическим уравнениям
· Расчёты по массовым долям
· Электролитическая диссоциация
· Смещение химического равновесия

Окислительно-восстановительные реакции

Электролитическая диссоциация: решение задач


Теоретический материал приведен на страницах:

Освежим в памяти основные моменты, которые необходимы при решении задач.

Степень диссоциации (α) - отношение кол-ва молекул, которые распались на ионы (N'), к общему кол-ву растворенных молекул (N):

α = N'/N

Степень диссоциации зависит от концентрации раствора.

Константа диссоциации электролита (K) - количественная характеристика диссоциации - отношение произведений концентрации ионов, образованных при диссоциации, к концентрации исходных частиц. Для электролита АВ, который диссоциирует по уравнению АВ↔A-+B+:

K = ([A-][B+]):[AB]

Константра диссоциации не зависит от концентрации веществ и может колебаться в очень ширком диапазоне - от 10-16 до 1015.

Степень и константа диссоциации связаны между собой соотношением, называемым Законом разведения Оствальда:

K = ([A-][B+]):[AB] = C(α2:(1-α))

Для слабых электролитов:

K ≈ α2C
α ≈ √(K/C)

Диссоциация воды и её константа диссоциации:

H2O ↔ H++OH-
K = ([OH-][H+]):[H2O]

Поскольку вода является очень слабым электролитом, то концентрация [H2O] является практически неизменной, поэтому, остаётся постоянной и константа диссоциации воды (ионное произведение воды):

Kω = [OH-][H+] = 10-14(при 25°C)

Для чистой воды:

[OH-]=[H+] = √10-14 = 10-7 моль/л

На практике пользуются водородным показателем pH=-lg[H+]:

Диссоциация кислот и оснований

Константа диссоциации одноосновных кислот (Ka-кислотный тип диссоциации; А--кислотный остаток):

Kа = ([А-][H+]):[HА]

Многоосновные кислоты диссоциируют в несколько стадий, у каждой из которых своя константа диссоциации.

Константа диссоциации оснований обозначается Kb.

Диссоциация малорастворимых веществ

Константа диссоциации малорастворимых веществ называется произведением растворимости (ПР).

AgClтв=Ag++Cl-
K = ([Аg+][Cl-]):[AgClтв]
ПР(AgCl) = [Аg+][Cl-] = const

При наличии в растворе нескольких электролитов они диссоциируют в сторону образования: 1) осадков; 2) газов; 3) слабых электролитов.

Взаимодействие солей с водой с образованием кислой и основной соли называется гидролизом.

Примеры решения задач

Пример 1. Написать молекулярное уравнение, соответствующее ионному уравнению взаимодействия иона водорода (H+) с гидроксид-ионом (OH-).

Решение:


Пример 2. Написать молекулярное уравнение, соответствующее ионному уравнению взаимодействия иона водорода с карбонат-ионом.

Решение:


Пример 3. Написать молекулярное уравнение, соответствующее ионному уравнению взаимодействия иона серебра с гидроксид-ионом.

Решение:


Пример 4. При взаимодействии каких растворов получится карбонат кальция (CaCO3)?

Решение:

таблица растворимости веществ

Из таблицы растворимости видно, что карбонат кальция нерастворим в воде.


Пример 5. Растворы каких солей нужны для получения:

Решение:


Пример 6. Какие вещества образуются при взаимодействии растворов сульфата натрия (Na2SO4) и хлорида бария (BaCl2)?

Решение:


Пример 7. Какая соль выпадет в осадок при взаимодействии нитрата серебра (AgNO3) и хлорида кальция (CaCl2)? Написать уравнение реакции.

Решение:

2AgNO3+CaCl2 = 2AgCl↓+Ca(NO3)2
2Ag++2NO3-+Ca2++2Cl- = 2AgCl↓+2NO3-+Ca2+
2Ag++2Cl- = 2AgCl↓
Ag++Cl- = AgCl↓  - хлорид серебра

Пример 8. Каким образом можно очистить поваренную соль (NaCl) от сульфата натрия (Na2SO4)?

Решение:

Идея решения задачи заключается в добавлении в раствор поваренной соли и сульфата натрия вещества, способного распадаться на ионы, которые свяжут ионы оксида серы в нерастворимую соль, высвободив тем самым ионы натрия.

Роль связывающего вещества выполнит хлорид кальция CaCl2.

Na2SO4+2NaCl+CaCl2 = CaSO4↓+4NaCl
2Na++SO42-+2Na++2Cl-+Ca2++2Cl-=CaSO4↓+4Na++4Cl-
SO42-+Ca2+=CaSO4↓

После того, как CaSO4↓ выпадет в осадок, полученный раствор необходимо будет отфильтровать, после чего в фильтрате будет присутствовать чистая поваренная соль.


Пример 9. Написать молекулярное и ионное уравнение реакции хлорида алюминия с нитратом серебра.

Решение:


Пример 10. Рассчитать концентрацию ионов, образующихся при смешении 1 литра 0,25М раствора BaCl2 и 1 литра 0,5М раствора Na2SO4, после выпадения BaSO4 в осадок.

Решение:


Пример 11. Рассчитать pH водного раствора 0,1М HCl; 0,1M NaOH.

Решение:


Пример 12. Рассчитать концентрацию ионов водорода в растворе аммиака с концентрацией 1,5 моль/л (K=1,7·10-5).

Решение:


Пример 13. Какое кол-во осадка образуется при смешении 250 мл растворов нитрита лития (концентрация 0,3 моль/л) и фторида натрия (0,2 моль/л), если произведение растворимости фторида лития ПР(LiF)=1,5·10-3.

Решение:

В начало страницы