ХІМІЯ - Комплексна підготовка до зовнішнього незалежного оцінювання

РОЗДІЛ І. ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ

6. Суміші речовин. Розчини

Приклади розв'язування типових задач

Задача 1. Складіть молекулярне рівняння, що відповідає такому скороченому йонно-молекулярному рівнянню:

Розв’язання

Йонно-молекулярне рівняння реакції показує, що під час реакції відбулось зв’язування йонів Купруму Сu²⁺ і сульфід-іонів S^2- в нерозчинну сполуку купрум(ІІ) сульфід CuS, тобто фактично реакція відбулась між йонами Сu²⁺ і S^2-. Для того щоб запропонувати молекулярне рівняння, треба визначитись, між представниками яких класів неорганічних речовин відбулась реакція. Можливі такі варіанти: 1) основа і кислота, 2) сіль і кислота, 3) дві солі.

Від першого варіанта відмовимося зразу, оскільки купрум(ІІ) гідроксид є нерозчинною основою і не дисоціює з утворенням йона Сu²⁺. Другий варіант так Само неприйнятний, оскільки сірководень H₂S погано розчиняється у воді й сірководнева кислота виявляє низький ступінь дисоціації (К = 6,9 · 10^-7 моль/л). Відповідно в розчині міститься незначна кількість сульфід-іонів, отже, така реакція не відбудеться. Зупинимось на обмінній реакції між двома солями. Оскільки такі реакції відбуваються між двома розчинними у воді солями, то використаємо таблицю розчинності кислот, солей та основ у воді (див. Додатки). Можливо використати такі розчинні солі Сu²⁺: хлорид — СuСl₂, бромід — CuBr₂, сульфат — CuSO₄ або нітрат — Сu(NO₃)₂. Серед сульфідів розчинними у воді є: калій сульфід — K₂S, натрій сульфід — Na₂S, амоній сульфід — (NH₄)₂S, літій сульфід — Li₂S. Запишемо молекулярне рівняння:

А тепер складемо йонно-молекулярні рівняння:

Одержаний результат засвідчує правильність добору солей і написання молекулярного рівняння.

Задача 2. Укажіть пару формул речовин, які потрібно використати, щоб реакція відбулась відповідно до йонно-молекулярного рівняння:

A Zn і Н₂O

Б ZnO і Н₂O

В Zn₃(PO₄)₂ і КОН

Г Zn(NO₃)₂ і NaOH

Розв’язання

Наведене йонно-молекулярне рівняння показує, що,сутність реакції зводиться до зв’язування йонів Zn²⁺ і OН^-. Йони Zn²⁺ у розчині можуть утворитися лише завдяки дисоціації солей Цинку, які розчинні у воді. Оскільки Zn₃(PО₄)₂ у воді не розчиняється, годиться лише варіант Г (Zn(NО₃)₂). А йони ОН^- утворюються при дисоціації лугів (NaOH):

Задача 3. Укажіть йони, які можуть одночасно міститись у розчині:

А Ва²⁺ і SO₄^2-

Б Ag⁺ і Сl^-

В Na⁺ і SO₄^2-

Г Ag⁺ і S^2-

Розв’язання

Йони Na⁺ і SO₄^2- можуть міститись у розчині одночасно, як завгодно довго, тому що вони не зв’язуються в осад, газ чи малодисоційовану речовину, на відміну від інших пар йонів:

Правильною є відповідь В.

Задача 4. Укажіть йони, які не можуть одночасно міститись у розчині:

A NH₄⁺ і SO₄^2-

Б NH₄⁺ і Сl^-

B Mg²⁺ i PO₄^3-

Г К⁺ і PO₄^3-

Розв’язання

Іони, які, взаємодіючи, утворюють газ, осад чи малодисоційовану речовину, не можуть одночасно міститись у розчині. Іони Mg²⁺ і РО₄^3- зв’язуються в нерозчинну у воді сіль:

Правильною буде відповідь В.

Задача 5. Укажіть масу хлорид-іонів у розчині алюміній хлориду із вмістом солі 4 моль/л. Вважати, що сіль зазнає повної дисоціації.

Розв’язання

1. Напишемо рівняння дисоціації солі:

З рівняння видно, що під час дисоціації 1 моль солі утворюється 3 моль хлорид-іонів. Відповідно під час дисоціації 4 моль АlСl₃ утвориться 12 моль йонів хлору (Сl^-). Для обчислення маси йонів скористаємося формулою:

2. З формули обчислюємо масу йонів. М(Сl^-) = 35,5 г/моль: