ХІМІЯ: ЯКІ ТЕМИ НАЙВАЖЧІ ТА ЯК ГОТУВАТИСЯ ДО НМТ з хімії

 

ХІМІЯ: ЯКІ ТЕМИ НАЙВАЖЧІ ТА ЯК НАВЧИТИСЯ КОРИСТУВАТИСЯ ТАБЛИЦЕЮ ХІМІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ

Структура тесту з хімії на НМТ-2023:

• загальна кількість завдань – 30;
• з вибором однієї правильної відповіді із чотирьох варіантів – 22;
• на встановлення відповідності (3 з 5 варіантів) – 2;
• з короткою відповіддю – 6;
• максимальна кількість тестових балів – 40;
• також буде можливість скористатися чернетками та деякими довідковими матеріалами, як-от:

1. періодична система хімічних елементів (у короткій і довгій формах);
2. таблиця розчинності основ кислот амфотерних гідроксидів і солей у воді за температури 20–25°C;
3. таблиця ряду активності металів.

Зміст завдань на НМТ відповідатиме чинній програмі ЗНО з хімії, яка охоплює чотири тематичні блоки: “Загальна хімія”, “Неорганічна хімія”, “Органічна хімія”, “Обчислення в хімії”.

У хімії, за словами Богдана Завидовського, майже всі теми пов’язані між собою. Якщо якусь із тем пропустити, то є ризик порушення змістових зв’язків із наступними темами та розв’язанням задач. Наприклад, якщо учні не знають, як скласти формулу або розрахувати молекулярну масу речовини, вони не зможуть розв’язати більшість задач.

Втім, деякий алгоритм підготовки схожий до біології, як-от визначити свій рівень, поставити ціль, переглянути теми й виокремити найважчі. У кожній із тем треба приділити увагу явищам, законам, теоріям та величинам.

“Звісно, з хімії важче підготуватися самостійно. Тому я раджу звертатися до своїх вчителів за порадами, консультаціями, використовувати на максимум час на уроках тощо. Також можна купити невеликий довідник, який ви могли би носити із собою. Наприклад, їдете в автобусі – узяли й почитали якусь тему, щось повторили.

Ще можна підписатися на різні акаунти з підготовки до НМТ із хімії в соцмережах. Кожен раз, як будете гортати стрічку, траплятимуться якісь корисні відео з поясненнями. Але головне – регулярна підготовка до тесту. Кожен день варто приділяти від однієї до двох годин”, – розповів учитель.

Які теми потребують особливої уваги:

• класифікація хімічних сполук;
• кислотно-основні взаємодії;
• кількість речовини, закон об’ємних співвідношень;
• будова атома й електронної оболонки елементів;
• також важливо вміти проводити розрахунки за хімічними рівняннями, а для цього треба знати основні формули для розрахунків (їх можна виписати в окремий зошит);
• важливо вміти користуватися періодичною системою хімічних елементів, адже саме в ній є більшість відповідей на запитання;
• знати, що таке групи, періоди, що означають числа в ґратках поруч із символами елементів (порядковий номер та маса);
• водночас важливо знати як назву, так і хімічний символ елементів. Адже в таблиці на НМТ / ЗНО записані лише хімічні символи, а в тексті завдання можуть бути їхні назви.

Щоби запам’ятати формулу, можна скористатися “методом трикутника“. Поділити трикутник на три частини й у кожну з них внести по одному символу з формули.

Також вчитель рекомендує вже на початку самого тестування (поки учні ще не бачили завдань і, відповідно, не почали ще більше нервувати) виписати у вільному місці робочого зошита всі формули, які знаєте. А біля таблиць розчинності записати назви йонів (прості й складні катіони, прості й складні аніони).

Але також важливо ще в процесі підготовки пояснити значення кожної з формул.

Яких типових помилок припускаються учні на тестах із хімії:

• через поспіх школярі часто неуважно читають завдання. Наприклад, у задачі знайшли атомну масу елемента і вносять отримане число в бланк відповідей. А в запитанні треба було записати кількість електронів. Або ж потрібно було порахувати кількість атомів Гідрогену в зразку речовини, а учні рахують цілі молекули водню. Це вже будуть інші числа. Тобто можна дійсно щиро вірити в правильність своєї відповіді, але отримати 0 балів за завдання. Тому варто бути уважними;
• також часом абітурієнти неправильно будуть хімічні формули за валентністю елементів. Не знаючи назви хімічної речовини, не можуть поставити індекси, що призводить до помилкових розрахунків;
• якщо в реакції перед речовиною немає числа (коефіцієнта), діти часто думають, що там стоїть 0. Але насправді це означає, що перед речовиною стоїть число 1. Те саме стосується й індексів у формулах. Наприклад, у формулі H2O треба врахувати, що біля Оксигену стоїть одиниця.

Ресурси для підготовки до НМТ із хімії:

• сайт “ВШО” з уроками хімії;
• phet.colorado.edu: тренажер із хімічними рівняннями, будовою атома тощо;
• ptable.com: інтерактивна періодична система хімічних елементів;
• тренажер ЗНО за темами й роками;
• Quizizz: онлайн-платформа з тестами.

РОЗБІР НМТ 2024 з ХІМІЇ - нетипові завдання ОСНОВНОЇ сесії

НМТ-2024. Хімія. Вебінари

НМТ-2024. Хімія. Вебінар 4. Розв'язування задач за рівняннями хімічних р...

НМТ з ХІМІЇ (ОСНОВНА СЕСІЯ)

Хімія 7-го класу за 20 хвилин

Розвязування задач на масову частку розчиненої речовини.

https://subject.com.ua/teaching/chemistry/8klas/8.html
Розчини

Хімія 8-го класу за 30 хв

 

РОЗРАХУНКОВІ ЗАДАЧІ НА ОБЧИСЛЕННЯ ЗА ХІМІЧНИМИ РІВНЯННЯМИ ВІДНОСНОГО ВИХОДУ ПРОДУКТУ РЕАКЦІЇ

Опанувавши навчальний матеріал, ви зможете:

• пояснювати алгоритм розв'язування задач на обчислення за хімічними рівняннями відносного виходу продукту реакції;
• обчислювати за хімічними рівняннями відносний вихід продукту реакції, обґрунтовуючи обраний спосіб розв'язання;
• висловлювати судження щодо значення вмінь розв'язувати задачі.

Розв'язування розрахункових задач розвиває вміння аналізувати й синтезувати, порівнювати й обчислювати. Задачі є засобом розвитку інтелекту, критичного та творчого мислення, розв'язання проблем тощо. Вивчаючи хімію, ви ознайомилися з різними типами задач, які не тільки дають змогу проводити обчислення, а й відіграють значну роль у виробничих процесах, сприяють більш рентабельному використанню сировини та продукції. Однак за допомогою розрахунків не завжди отримують такий самий результат, що й на виробництві, оскільки під час добування того чи іншого продукту можливі втрати. Тому практичний вихід продукту завжди менший від теоретично можливого, тобто того, що ми отримуємо, розв'язуючи задачі за хімічними рівняннями.

Теоретичний вихід відповідає масі або об'єму речовини, що знаходимо за рівнянням реакції, а практичний — це маса або об'єм, що отримують під час виробництва. Щоб знайти відносний вихід продукту, який позначають грецькою літерою η (етa), доцільно застосувати формули:

Отже, учимося розв'язувати задачі на обчислення за хімічними рівняннями відносного виходу продукту реакції.

Задача 1. Амоніак об'ємом 6,72 л (н. у.) повністю ввібрався розчином сульфатної кислоти до утворення середньої солі. Утворився амоній сульфат масою 17,82 г. Обчисліть відносний вихід продукту.

Задача 2. Ортофосфатну кислоту повністю нейтралізували натрій гідроксидом та отримали середню сіль масою 32,8 г, з відносним відходом продукту 80 %. Обчисліть маси вихідних речовин.

Задача 3. Етен масою 60 г прореагував з хлором з утворенням дихлороетану масою 198 г. Обчисліть відносний вихід продукту й об'єми газів (н. у.), що прореагували.

ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

• Розв'язування задач за хімічними рівняннями на обчислення відносного виходу продукту реакції полягає в тому, що спочатку потрібно обчислити масу чи об'єм речовин, які мають утворитися за рівнянням реакції, тобто обчислити теоретичні масу чи об'єм продукту.

• Практичні маса та об'єм продукту завжди менші від теоретичних. Тому відносний вихід продукту обчислюємо за відношенням практичних маси чи об'єму до теоретичних.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

• 1. Унаслідок дегідрування етану об'ємом 10 л отримали етен об'ємом 8 л. Обчисліть відносний вихід продукту.
• 2. Магній оксид масою 80 г повністю прореагував з нітратною кислотою. Утворився магній нітрат масою 243,2 г. Обчисліть відносний вихід продукту.
• 3. Крізь розчин кальцій гідроксиду пропустили карбон(IV) оксид об'ємом 11,2 л (н. у.). Утворилася середня сіль масою 44 г. Обчисліть відносний вихід продукту. Назвіть сіль, що утворилася.
• 4. На розчин натрій карбонату масою 106 г з масовою часткою солі 0,1 подіяли кальцій гідроксидом до утворення середньої солі. Утворився кальцій карбонат масою 9 г і натрій гідроксид масою 3,6 г. Обчисліть відносний вихід цих речовин.
• 5. На розчин алюміній хлориду масою 133,5 г з масовою часткою солі 0,2 подіяли розчином калій гідроксиду. Унаслідок реакції випав білий драглистий осад масою 15,6 г та утворилася сіль масою 40,11 г. Обчисліть відносний вихід продуктів реакцій та назвіть речовину, що випала в осад.
• 6. Обчисліть і позначте відносний вихід сульфур(IV) оксиду, якщо внаслідок горіння сірки в атмосфері кисню об'ємом 6,72 л (н.у.) утворився газ об'ємом 5,6 л.

А 83,66 %

Б 82,43 %

В 82,34 %

Г 83,33 %

• 7. Обчисліть і позначте відносний вихід барій нітрату, що утворився внаслідок розчинення барій оксиду масою 15,3 г у воді та повної нейтралізації отриманої речовини нітратною кислотою з утворенням солі масою 22 г.

А 84,90 %

Б 84,29 %

В 80,20 %

Г 85,30 %

• 8. Розв'яжіть кросворд. Заповнивши рядки, у виділеному стовпці прочитаєте прізвище першовідкривача хімічного джерела струму.

За горизонталлю

• 1. Умова перебігу необоротної реакції.
• 2. Назва принципу, що дає змогу передбачити напрямок перебігу реакції.
• 3. Раціональне використання відходів.
• 4. Назва пристрою, що є хімічним джерелом струму.
• 5. Назва процесу, що відбувається в гальванічному елементі.
• 6. Чинник, що впливає на перебіг оборотних реакцій.
• 7. Назва реакції, що відбувається в одному напрямку.
• 8. Загальна назва реакцій речовин з водою.

ЦІКАВО ЗНАТИ

• Гальванічні елементи нині називають батарейками. Найпоширенішими є три типи батарейок: сольові (сухі), лужні та літієві. Принцип їхньої роботи такий самий, як описав А. Вольта, тобто два метали взаємодіють через електроліт, тому в зовнішньому замкнутому ланцюзі виникає електричний струм.

• Лужні й сольові батарейки застосовують для живлення різних електронних пристроїв, радіоапаратури, іграшок.

Сольові батарейки — найдешевші, оскільки їхня ємність є низькою. Тому їх використовують в пристроях, де енергоспоживання незначне: у годинниках, пультах дистанційного управління, в електронних термометрах. Лужні батарейки мають істотно більшу ємність, краще працюють за низьких температур і під час великих навантажень струмом.

• Літієві батарейки відрізняються від інших елементів живлення високою тривалістю роботи й високою вартістю. У них найвища ємність на одиницю маси та тривалий час зберігання. Набули широкого застосування в сучасній портативній електронній техніці: для живлення годинників, на материнських платах комп'ютерів, у портативних медичних приладах типу глюкометрів, наручних годинниках, калькуляторах, фототехніці тощо (За матеріалами сайта http://elektruk.info/main/school/1267-galvanicheskie-elementy-ustroystvo.html).

НАВЧАЛЬНИЙ ПРОЕКТ

• 1. Гальванічний елемент з картоплі, лимона.
• 2. Види та принципи роботи малих джерел електричного струму, їхня утилізація.

Вчимося розв'язувати задачі з теми "Розчини "(алгоритм та приклади)

Задача 1. Потрібно приготувати розчин масою 320 г з масовою часткою хлориду калію 3%. Розрахуйте масу КСl і масу води, які необхідні для приготування розчину.

Розв’язання. Обчислюємо масу хлориду калію, необхідного для приготування розчину:

де m — маса розчину; w (КСl) — масова частка хлориду

калію.

Обчислюємо масу води, необхідної для приготування розчину:

m (Н₂О) = m— m(КСl); m(Н₂O) = 320—9,6 = 310,4 (г).

Задача 2. Нітрат калію масою 10 г розчинили у воді об’ємом 150 мл. Густина води дорівнює 1 г /мл. Розрахуйте масову частку солі в розчині.

Розв’язання. Масу розчинника (води) визначаємо множенням його об’єму У (Н₂О) на густину р(Н₂О):

m(Н₂О) = V (Н₂O) р(Н₂O);m(Н₂О) = 150 ∙ 1 = 150 (г).

Обчислюємо масу добутого розчину:

m=m (Н₂O)+ m (KNO₃); m = 150+10=160 (г).

Розраховуємо масову частку нітрату калію в розчині:

Задача 3. У воді масою 100 г при температурі 25°С розчиняється фосфат калію К₃РО₄ масою 106 г. Розрахуйте масу фосфату калію, необхідного для приготування 20 г розчину К₃РО₄, насиченого при температурі 25°С.

Розв’язання. Маса насиченого при температурі 25 °С розчину К3РО4, який містить 100 г води, дорівнює:

m = m (К₃РО₄) + m (Н₂О); m = 106 + 100 = 206 (г).

Обчислюємо масову частку фосфату калію в насиченому при температурі 25 °С розчині:

Розраховуємо масу фосфату калію, необхідного для приготування насиченого розчину масою 20 г:

m' (К₃РО₄) = m'w(К₃РO₄); m' (К₃РО₄) = 20 ∙ 0,515= 10,3 (г).

Задача 4. Кристалогідрат нітрату феруму(ІІІ) Fe(NO₃)₃∙ 9Н₂O масою 60,6 г розчинили у воді масою 250 г. Визначте масову частку нітрату феруму(ІІІ) в добутому розчині.

Розв’язання. Маса добутого розчину становить:

m =m [Fe(NO₃)₃ • 9Н₂О]+m(Н₂O); m = 60,6 + 250 = 310,6 (г).

Визначаємо кількість речовини кристалогідрату, розчиненого у воді:

Із формули кристалогідрату випливає:

n [Fe (NO₃)₃] = n [Fe(NO₃)₃ • 9Н₂О]; n [Fe(NO₃)₃] = 0,15 (моль).

Знаходимо масу нітрату феруму(ІІІ), що міститься в розчині:

m [Fe (NO₃)₃] = n [Fe (NO₃)₃] М [Fe (NO₃)₃] ;

m [Fe (NO₃)₃] = 0,15 ∙ 242 = 36,3 (г).

Розраховуємо масову частку нітрату феруму(ІІІ) в розчині:

Задача 5. В лабораторії є розчин з масовою часткою гідроксиду натрію 25 %, густина якого дорівнює 1,27 г /мл. Розрахуйте його об’єм, який потрібно змішати з водою, щоб добути 500 мл розчину з масовою часткою NaOH 8 % (густина 1,09 г /моль).

Розв’язання. При розв’язуванні задачі позначимо величини, що стосуються вихідного розчину, індексом “1” (наприклад, m₁ — маса вихідного розчину); величини, що стосуються розчину, який потрібно приготувати,— індексом “2” (m₂ — маса розчину, який потрібно приготувати); величини, однакові для обох розчинів, індексами позначати не будемо.

Розраховуємо масу розчину NaOH, який потрібно приготувати:

m₂ = V₂ р₂ ; m₂ = 500 ∙ 1,09 = 545 (г).

Визначаємо масу чистого NaOH, який міститиметься в розчині (така сама маса гідроксиду натрію має міститися і у вихідному розчині, який буде розводитися водою):

бчислюємо масу розчину з (NaOH) = 25 %, в якому міститься гідроксид натрію масою 43,6 г:

Розраховуємо об’єм вихідного розчину NaOH, який потрібно розвести водою:

V₁ = m₁/p₁; V₁ = 174,4/1,27 ≈ 137,3 (мл).

Задача 6. До розчину хлориду натрію (об’єм 120 мл, масова частка NaCl 16 %, густина 1,12 г/мл) додали воду об’ємом 80 мл (густина води 1 г/мл). Обчисліть масову частку хлориду натрію в добутому розчині.

Розв’язання. обчислюємо масу вихідного розчину m₁ і масу води m(Н₂O), що додали:

m₁ = V₁p₁; m₁=120 • 1,12 = 134,4 (г);

m(Н₂O) = К(Н₂O) р (Н₂O); m(Н₂O) = 80 ∙1 = 80 (г).

Розраховуємо масу добутого розчину:

m₂ = m₁ + m (Н₂О); m₂ = 134,4 + 80 = 214,4 (г).

Визначаємо масу хлориду натрію, який міститься у вихідному розчині:

Маса NaCl у розчині після додавання води також дорівнюватиме 21,5 г.

Знаходимо масову частку хлориду натрію в добутому розчині:

Задача 7. Сірководень об’ємом 14 мл розчинили у воді масою 500 г (нормальні умови). Обчисліть масову частку сірководню в розчині.

Розв’язання. Визначаємо кількість речовини сірководню, розчиненого у воді:

Маса розчиненого сірководню становить: m(H₂S) = n(H₂S) M [H₂S);

m(H₂S) = 0,000 625 • 34 = 0,02125 (г).

Знаходимо масу розчину:

m = m (Н₂О) + m (H₂S); m = 500 + 0,02125 ≈ 500,02 (г). Обчислюємо масову частку сірководню в добутому розчині:

Задача 8. У склянку налили 200 мл води (густина 1 г/мл). Визначте об’єм розчину сульфату натрію (масова частка 12 %, густина 1,11 г/мл), який потрібно долити в склянку, щоб дістати розчин з масовою часткою Na₂SO₄ 2 %.

Розв’язання. Введемо позначення: m₁ — маса вихідного розчину сульфату натрію, в якому w₁(Na₂SO₄) = 12 %. Маса Na₂SO₄, що міститься в цьому розчині, становить:

Знаходимо масу води у склянці: m(Н₂O) = V(Н₂O) р (Н₂О); m(Н₂O) =   200 -1 = 200 (г).Обчислюємо масу розчину  після додавання у воду вихідного розчину сульфату натрію:

m₂ = m₁ + m(Н₂O); m₂ = (m₁ + 200) (г).

Отже, в розчині, що має масу m₂ = (m₁+ 200) г, міститься Na₂SO₄ масою 0,12 m₁ . Масова частка Na₂SO₄ в цьому розчині становить:

Розв’язавши це рівняння, знаходимо,що m₁ = 40 г. Об’єм розчину, який потрібно додати в склянку з водою, становить: V₁= m₁/p₁; V₁ = 40/1,11 = 36 (мл).

Молярна концентрація

Задача 1. Визначте молярну концентрацію розчину, добутого Внаслідок розчинення сульфату натрію масою 21,3 г у воді масою 150 г, якщо густина добутого розчину дорівнює 1,12 г /мл.

Розв’язання. Визначаємо масу добутого розчину:

m = m(Na₂SO₄) + m(Н₂О); m = 21,3 + 150 = 171,3 (г).

Обчислюємо об’єм розчину:

V= m/р; V= 171,3/1,12 =153 (мл) = 0,153 (л).

Кількість речовини розчиненого сульфату натрію становить:

олярна концентрація розчину с(В) — це відношення кількості розчиненої речовини В до об’єму розчину:с (В) = n(B)/V.Обчислюємо молярну концентрацію розчину сульфату натрію:

Задача 2. У лабораторії є розчин з масовою часткою сульфатної кислоти 5,5 % (густина 1,035 г/мл). Визначте об’єм цього розчину, який потрібний для приготування розчину 0,25 М H₂SO₄ об’ємом 300 мл.

Розв’язання. Обчислюємо кількість речовини сульфатної кислоти (100 %-го розчину), яка потрібна для приготування розчину 0,25 М H₂SO₄ об’ємом 0,3 л: n (H₂SO₄) = с (H₂SO₄) V; n (H₂SO₄) = 0,25 ∙ 0,3 = 0,075 (моль).

Маса H₂SO₄ становитиме: m (H₂SO₄) = n (H₂SO₄) М (H₂SO₄); m (H₂SO₄) = 0,075 • 98 = 7,35 (г).

Обчислюємо масу розчину з масовою часткою сульфатної кислоти 6,5 %, в якому міститься H₂SO₄ масою 7,35 г:

Визначаємо об’єм потрібного розчину:.

V=m/р; V= 133,6/1,035 ≈ 129,1 (мл).

Розрахунки за рівняннями реакцій, що відбуваються у розчинах

Задача 1. Яку масу розчину з масовою часткою гідроксиду натрію 4 % потрібно для повної нейтралізації хлоридної кислоти масою 30 г з масовою часткою НСl 5 %?

Розв’язання. Складаємо рівняння реакції, що відбувається в розчині:

НСl + NaOH = NaCl + Н₂О.

Визначаємо масу і кількість речовини хлороводню, що міститься в розчині хлоридної кислоти:

m(НСl) = mw(НСl); m(НСl) = 30 • 0,05 = 15 (г);

Із рівняння реакції випливає:

n(NaOH) = n(НСl); n(NaOH) = 0,0411 (моль).

0,0411 моль — кількість речовини гідроксиду натрію, яка потрібна для реакції.

Розраховуємо масу потрібного гідроксиду натрію:

m (NaOH) = n (NaOH) M (NaOH);

m(NaOH) = 0,0411 ∙ 40 = 1,644 (г).

Визначаємо необхідну масу m' розчину гідроксиду натрію з w(NaOH) = 0,04 (4%):

Задача 2. Який мінімальний об’єм оксиду карбону(IV) необхідно пропустити за нормальних умов через розчин масою 80 г з масовою часткою гідроксиду барію 5 %, щоб одержати гідрокарбонат барію?

Розв’язання. Записуємо рівняння реакції між гідроксидом барію і надлишком оксиду карбону(ІV):

Ва(ОН)₂ + 2СО₂ = Ва(НСО₃)₂.

Визначаємо масу гідроксиду барію, що міститься в розчині:

m [Ва(ОН)₂] = mw [Ва(ОН)₂];

m [Ва(ОН)₂] = 80 0,05 = 4 (г).

Кількість речовини гідроксиду барію становить:

Із рівняння реакції випливає:

n(СO₂) = 2n [Ва(ОН)₂];

n(СO₂) = 2 • 0,0234 = 0,00468 (моль).

Визначаємо об’єм газу за нормальних умов:

V(СO₂) = n(СO₂) • Vm,

V(СO₂) = 0,0468 • 22,4 = 1,05 (л).Задача 3. Визначити масову частку солі, яку добуто під час змішування розчину об'ємом 40 мл з масовою часткою нітратної кислоти 0,2 і густиною 1,12 г/мл з часткою гідроксиду натрію 0,15 і густиною 1,17 г/мл.

Розв’язання. Введемо позначення:

m₁ — маса; V₁ — об’єм; р₁ — густина розчину нітратної кислоти; m₂ — маса; V₂ — об’єм; р₂ — густина розчину гідроксиду натрію; m₃ — маса одержаного розчину. Записуємо рівняння реакції:

HNO₃ + NaOH = NaNO₃ + Н₂О.

Визначаємо масу і кількість речовини HNO₃ у розчині:

m₁ = V₁p₁;

m₁ = 40 - 1,12 = 44,8 (г);

m(НNO₃) = m₁w(HNO₃);

m(HNO₃) = 44,8 ∙ 0,2 = 8,96 (г);

Аналогічно знаходимо масу і кількість речовини гідроксиду натрію в розчині:

m₂= V₂p₂;

m₂ = 36 1,17 = 42,1 (г);m(NaOH) = m₁w(NaOH);

m(NaOH) = 42,1 • 0,15 = 6,32 (г);

Із рівняння реакції випливає, що з нітратною кислотою кількістю речовини 0,142 моль реагуватиме гідроксид натрію кількістю речовини 0,142 моль, отже, NaOH взято з надміром.

Із рівняння реакції маємо:

n(NaOH) = n(HNO₃); n (NaNO₃) = 0,142 (моль).

Визначаємо масу солі, що утворилася:

m(NaNO₃ ) = n(HNO₃) M(NaNO₃);

n(NaNO₃) = 0,142 85 = 12,1 (г).

Маса добутого розчину становить:

m₃ = m₁ + m₂,

m₃ = 44,8 + 42,1 = 86,9 (г).

Визначаємо масову частку солі в добутому розчині:

Реакції обміну в розчинах електролітів

Задача 1. Реакція відбувається за рівнянням ЗВа²⁺ + 2РО^3-₄ = Ва₃(РO₄)₂ ↓.

Напишіть два різних рівняння у молекулярній формі, що відповідають цим реакціям.

озв’язання. До іонів у лівій частині вихідного рівняння допишемо іони з протилежним знаком заряду з таким коефіцієнтом, щоб можна було скласти формули речовин. При цьому враховуємо, що вихідні речовини повинні бути досить добре розчинними у воді. Потім ті самі іони з такими самими коефіцієнтами записуємо і в правій частині рівняння:

ЗВа²⁺ + 2РО^3-₄ = Ва₃(РO₄)₂ ↓;

6Сl^- + 6Н⁺ = 6Сl^- + 6Н⁺.

Об’єднуючи іони обох рівнянь в молекули, дістанемо рівняння реакції в молекулярній формі:

ЗВаСl₂ + 2Н₃РO₄ = Ва₃(РO₄)2 і + 6НСl.

Аналогічно добираємо й інші іони, що підходять:

3Ba²⁺ + 2РO^3-₄ = Ва₃(РO₄)₂ ↓;

6NO^-₃ + 6Na⁺ = 6NO^-₃ + 6Na⁺.

Дістаємо друге рівняння в молекулярній формі:

ЗВа(NО₃)₂ + 2N₃РO₄ = Ва₃(РO₄)₂ ↓ + 6NaNO₃.

Задача 2. Напишіть у молекулярній та іонній формах рівняння реакцій між хлоридом алюмінію і нітратом аргентуму. Наведіть приклад іншої реакції, суть якої виражається таким самим рівнянням, що і першої.

Розв’язання. Складаємо рівняння реакції в молекулярній формі:

АlСl₃ + ЗАgМО₃ = ЗАgСl↓ + Аl(NО₃)₃.

Зобразивши речовини, що добре дисоціюють, у вигляді іонів, одержимо іонне рівняння реакції:

Виключаємо з обох частин рівності однакові іони, тобто іони, що не беруть участі в реакції (їх підкреслено). Записуємо скорочене іонне рівняння реакції:

3Ag⁺ + ЗСl^- = 3АgСl↓ або Аg⁺ + Сl^- = АgОl.

З погляду теорії електролітичної дисоціації суть реакції, що відбиває скорочене іонне рівняння, зводиться до взаємодії іонів аргентуму з хлорид-іонами. Решта іонів участі в реакції не беруть.

Приклад іншої реакції, що виражається таким самим рівнянням у скороченій іонній формі:

Аg⁺ + Сl^- = АgСl↓;

NO³_- + Н⁺ = NO³_- + Н⁺.

Рівняння в молекулярній формі:

АglNО₃ + НСl = АgСl↓ + HNO₃.

Водневий показник

Задача 1. Приймаючи, що сульфатна кислота дисоціює повністю, визначте pH її 0,012М розчину.

Розв’язання. Запишемо рівняння повної дисоціації сульфатної кислоти на іони:

H₂SO₄ ⇆ 2Н⁺ + SO₄^2-.

Як бачимо, з 1 моль кислоти утворюється 2 моль Н⁺. Відповідно з 0,012 моль кислоти утворюється 0,024 моль Н⁺. Концентрація іонів гідрогену в розчині дорівнюватиме 0,025 моль/л. Звідси:

pH = —lg [H+]; pH = -lg 0,024 = 1,62.

Задача 2. Визначте pH 0,005 М розчину гідроксиду натрію.

Розв’язання. У розчині сильний електроліт — гідроксид натрію — повністю дисоціює на іони:

NaOH ⇆Na⁺ + ОН^-.

З 1 моль NaOH утворюється 1 моль ОН^-, а з 0,005 моль NaOH — 0,005 моль ОН^-. Отже, концентрація іонів ОН^- дорівнює 0,005 моль/л.

Знаючи величину іонного добутку води [Н⁺] [ОН^- ] = 10^-14, знаходимо концентрацію іонів гідрогену:

Одержуємо

pH = -lg [Н⁺]; pH = —lg [2 ∙ 10^-12] = 11,7.

Задача 3. Водневий показник розчину хлоридної кислоти дорівнює 2,1. Визначте концентрацію хлоридної кислоти в розчині.

Розв’язання. Позначимо концентрацію іонів гідрогену в розчині х. Тоді — lgх = 2,1 або lgх = —2,1. Перетворимо логарифм таким чином, щоб його характеристика була від’ємною, а мантиса — додатною (віднімемо 1 і додамо 1):

рН = - 2,1 = (-2 -1) + (-0,1 + 1) = — 3 + 0,9 — 3 = lg 10^-3 , 0,9 = lg8.

Звідси lgx = lg8 + lg 10^-3 = lg (8 ∙ 10^-3), тобто [H⁺ ] = 8 ∙ 10^-3 = 0,008 (моль/л).

У розчині сильна хлоридна кислота повністю дисоціює на іони:

НСl ⇆Н⁺ + Сl^-_.

1 моль іонів Н⁺ утворюється з 1 моль НСl, а 0,008 моль іонів Н⁺ утворюються з 0,008 моль НСl. Отже, концентрація хлоридної кислоти в розчині становить 0,008 моль/л.