Общая химия (стр. 28 )

Определяем массу гидроксида бария, содержащегося в растворе:

т (Ва(ОН)2) = тw(Ва(ОН)2);  т (Ва(ОН)2) = 80 • 0,05 г = 4 г.

Количество вещества гидроксида бария составляет:

Из уравнения реакции следует:

Определяем объем газа при нормальных условиях

Задача 3. Определите массовую долю соли, полученной при смешении раствора объемом 40 мл с массовой долей нитратная кислоты 0,2 и плотностью 1,12 г/мл с раствором объемом 36 мл с массовой долей гидроксида натрия 0,15 и плотностью 1,17 г/мл.

Решение. Введем обозначения: т1 — масса; V1 - объем; р1 — плотность раствора азотной кислоты;m2— масса, V2 — объем, р2 — плотность раствора гидроксида натрия; m3 — масса полученного раствора. Записываем уравнение реакции:

Определяем массу и количество вещества НNОз в растворе:

Аналогично находим массу и количество вещества гидроксида натрия в растворе:

Из уравнения реакции следует, что с нитратная кислотой количеством вещества 0,142 моль будет реагировать гидроксид натрия количеством вещества 0,142 моль, следовательно, КаОН взят в избытке.

На основании уравнения реакции записываем:

Определяем массу образующейся соли:

Масса полученного раствора составляет:

Реакции обмена в растворах электролитов

Задача 1. Реакция протекает по уравнению

Напишите два разных уравнения в молекулярной форме, соответствующих этой реакции.

Решение. К ионам в левой части исходного уравнения допишем ионы с противоположным значением заряда с таким коэффициентом, чтобы можно было составить формулы веществ. При этом учитываем, что исходные вещества должны быть достаточно хорошо растворимы в воде. Затем те же ионы с теми же коэф­фициентами пишем в правой части уравнения:

Объединяя ионы обоих равенств в молекулы, получим уравнение реакции в молекулярной форме:

Аналогично подбираем и другие подходящие ионы:

Получаем второе уравнение в молекулярной форме:

Задача 2. Напишите в молекулярной и ионной формах уравнения реакций между хлоридом алюминия и нитратом серебра. Приведите пример другой реакции, сущность которой выражается тем же ионным уравнением, что и первой.

Решение. Составляем уравнение реакции в молекулярной форме

Изобразив хорошо диссоциирующие вещества в виде ионов, получим ионное уравнение реакции:

Исключаем из обеих частей равенства одинаковые ионы, т. е. ионы, не участвующие в реакции (они подчеркнуты). Записываем сокращенное ионное уравнение реакции:

С точки зрения теории электролитической диссоциации сущность реакции, отображаемая сокращенным ионным уравнением, сводится к взаимодействию ионов серебра с хлорид-ионами. Остальные ионы участия в реакции не принимают.

Пример другой реакции, выражаемой тем же уравнением в со­кращенной ионной форме:

Уравнение в молекулярной форме:

AgNОз + НС1 = АgСl + НNО3

Водородный показатель

Задача 1. Принимая, что сульфатная  кислота диссоциирует полностью, определите рН ее 0,012 М раствора.

Решение. Запишем уравнение полной диссоциации серной кислоты на ионы:

Как видим, из 1 моль кислоты образуется 2 моль Н+. Соответственно из 0,012 моль кислоты образуется 0,024 моль Н+. Кон­центрация ионов водорода в растворе будет равна 0,024 моль/л. Отсюда

Задача 2. Определите рН 0,005 М раствора гидроксида натрия.

Решение. В растворе сильный электролит — гидроксид натрия — полностью диссоциирует на ионы

Из I моль N30Н образуется 1 моль ОН-, а из 0,005 моль NаОН — 0,005 моль ОН-. Следовательно, концентрация ионов ОН - равна 0,005 моль/л.

Зная величину ионного произведения воды [Н+] [ОН-] = 10-14, находим концентрацию ионов водорода

Глава 6. ВАЖНЕЙШИЕ КЛАССЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

§ 6.1. Оксиды

Классификация веществ облегчает их изучение. Зная особенности классов соединений, можно охарактеризовать свойства отдельных их представителей. Важнейшими классами неорганических соединений являются оксиды, кислоты, основания, соли.

Оксидами называются сложные вещества, состоящие из двух

элементов, один из которых кислород.

Почти все химические элементы образуют оксиды. До настоящего времени еще не получены оксиды трех элементов — благородных газов гелия, неона и аргона.

Названия оксидов. Согласно международной номенклатуре названия оксидов образуют из латинского корня названия элемента с большей относительной электроотрицательностью с окончанием - ид и русского названия элемента с меньшей относительной электроотрицательностью (см. табл. 2.2) в родитель­ном падеже. Если же элемент образует несколько оксидов, то в их названиях указывается степень окисления элемента римской цифрой в скобках сразу после названия. Например, Н20 — оксид водорода (вода), FеО — оксид железа (II), Fе2Оз — оксид желе­за (III), Р2О3 — оксид фосфора (III), Р2О5 — оксид фосфора (V), Р4О6 — гексаоксид тетрафосфора, Р4О10 — декаоксид тетрафос - фора, Сu2О — оксид меди (I) или оксид димеди.

Особую группу кислородных соединений элементов составляют пероксиды. Обычно их рассматривают как соли пероксида водорода Н2О2, проявляющего слабые кислотные свойства. У пероксидов атомы кислорода химически связаны не только с атомами других элементов, но и между собой (образуют пероксидную группу —О—О—). Например, пероксид натрия Na2О2 (пероксо        название группы —О—О—). Надо уметь правильно определять степень окисления элементов в пероксидах. Так, в пероксиде бария ВаО2 степень окисления бария равна +2, а кислорода -1.

В России номенклатура неорганических соединений, т. е. система их наименований, в последние годы подверглась сильным изменениям. Ныне за основу ее принята номенклатура, разработанная Международным союзом теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) и адаптированная к традициям русского языка.

По химическим свойствам оксиды делятся на три группы: основные, кислотные и амфотерные.

Основные оксиды. Основными называются такие оксиды, которым соответствуют основания. Например, N20, СаО, N10 являются основными оксидами, так как им соответствуют основания ШОН, Са(ОН)3, Ре(ОН)2, ЩОН)2. Некоторые основные оксиды при взаимодействии с водой образуют основания. Например:

Другие основные оксиды непосредственно с водой не взаимодействуют, а соответствующие им основания получаются из солей. Например:

Основные оксиды образуются только металлами.

Кислотные оксиды. Кислотными оксидами называются такие оксиды, которым соответствуют кислоты. Например, СО2, Р205, SO2, S0з — кислотные оксиды, так как им соответствуют кислоты Н2СОз, Н3РО4, Н2S0з, Н2PO4. Большинство кислотных оксидов образуют кислоты при взаимодействии с водой, например:

С02 + Н20=Н2С03; SОз + Н20 = Н2S04

Некоторые же кислотные оксиды с водой не взаимодействуют. Однако сами они могут быть получены из соответствующей кислоты. Например:

Н2SiOз = SiO2 + Н20

Кислотные оксиды образуются неметаллами и некоторыми металлами, проявляющими высокие степени окисления (например, оксиду Мn2О7 отвечает марганцовая кислота НМn04).

Амфотерные оксиды. Амфотерными называются такие оксиды, которые в зависимости от условий проявляют основные ИЛИ кислотные свойства, т. е. обладают двойственными свойствами. К ним относятся некоторые оксиды металлов: ZnО, А120з, Сг20з и др. Амфотерные оксиды с водой непосредственно не соединя­ются, но они реагируют и с кислотами, и с основаниями. Например:

При сплавлении Al2Оз со щелочами или карбонатами щелочных металлов образуются метаалюминаты (безводные алюминаты):

А1203 + Na0Н = 2NаАl2 + Н20

А120з + Na2S03 = 2NаАlO2 + С02^

Удобно рассматривать свойства оксидов, пользуясь периодической системой элементов , Так, свойства оксидов элементов третьего периода Na20, Мg0, А12О3, SiO2, Р205, SО3, С1207 закономерно изменяются в соответствии со строением их атомов (§ 2.6) от основных (Na20, МgО) через амфотерные (А120з) к кислотным (SiO2, Р2О5, SОз, С1207) Такой переход справедлив д ля оксидов элементов всех периодов, кроме первого и седьмого. Основные, кислотные и амфотерные оксиды являются сoлеобразующими, т. е. обладают способностью образовывать соли (при взаимодействии с кислотами или основаниями). Имеется небольшая группа оксидов, которые не проявляют ни основных, ни кислотных свойств и не образуют солей. Такие оксиды называются безразличными или индифферентными..