Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Января 2014 в 16:23, задача
Уравнение диссоциации уксусной кислоты в водном растворе:
CН3COOH H+ + CН3COO-
Выражение для константы диссоциации уксусной кислоты имеет вид:
Так как в реакции диссоциации , то отсюда можно выразить константу диссоциации как:
Из справочной таблицы (Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник) находим, что при 25ºС числовое значение константы диссоциации уксусной кислоты равно 1,754×10-5.
15. Напишите математическое
выражение константы
РЕШЕНИЕ
Уравнение диссоциации уксусной кислоты в водном растворе:
CН3COOH « H+ + CН3COO-
Выражение для константы диссоциации уксусной кислоты имеет вид:
Так как в реакции диссоциации , то отсюда можно выразить константу диссоциации как:
Из справочной таблицы (Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник) находим, что при 25ºС числовое значение константы диссоциации уксусной кислоты равно 1,754×10-5.
Растворение сильных электролитов, которые имеют ионную или гетерополярную кристаллическую структуру и в раствор переходят ионы, содержащиеся в составе кристаллической решетки электролита, называется диссоциацией. Сильные электролиты в растворе диссоциируют на ионы практически полностью и необратимо, поэтому они не имеют константы диссоциации.
17. Вычислите молярность раствора карбоната натрия, если в 250,0 мл раствора содержится 1,000 грамм х.ч. Na2CO3?
РЕШЕНИЕ
Дано: m(Na2CO3) = 1,000 г V(раствора) = 250,00 мл M(Na2CO3) = 105.9886 г/моль СМ(Na2CO3) = ? |
Используя формулу , рассчитаем молярную концентрацию карбоната натрия в 250,00 мл раствора содержащего 1,000 г соли: | |
Ответ: |
СМ(Na2CO3) = 0,03774 моль/л |
29. Вычислите растворимость BaCrO4 в г/дм³: 1) в воде; 2) в 0,10 М растворе K2CrO4.
РЕШЕНИЕ
Запишем уравнение растворения и диссоциации хромата бария:
BaCrO4
Выражение для произведения растворимости хромата бария и его справочное значение имеет вид:
Обозначим растворимость BaCrO4 через s моль/дм3. При диссоциации s моль BaCrO4 в растворе образуется s моль Ba2+ и s моль CrO42-. Следовательно . Подставив эти значения в выражение ПР(BaCrO4), получим: .
Отсюда, молярная растворимость BaCrO4 в воде равна:
Вычислим массовую растворимость (sm) BaCrO4 в воде:
В присутствии 0,10 М раствора K2CrO4 растворимость BaCrO4 имеет несколько другое значение.
В растворе, содержащем K2CrO4 концентрация ионов CrO42- увеличивается дополнительно за счёт диссоциации K2CrO4, следовательно , поэтому можно считать, что .
Тогда получим, что и отсюда найдем, что , т.е. молярная растворимость BaCrO4 в присутствии 0,1 М K2CrO4 равна 1,6×10-9 моль/дм³.
Вычислим массовую растворимость (sm) BaCrO4 в 0,10 М растворе K2CrO4:
38. Вычислите рН раствора, содержащего 1,00 г соляной кислоты в 1 л раствора.
РЕШЕНИЕ
Дано: m(HCl) = 1,00 г V(раствора) = 1 л M(HCl) = 36.46 г/моль pH = ? |
Используя формулу , рассчитаем молярную концентрацию солняной кислоты в растворе содержащем 1,00 г HCl в 1 л раствора: Если известна молярная концентрация раствора, то значение pH раствора сильной кислоты можно рассчитать по уравнению: . Используя эту формулу, рассчитаем рН имеющегося раствора соляной кислоты: | |
Ответ: |
pH = 1,56 |
42. Вычислите рН раствора, полученного разбавлением 5,0 мл 27%-ного раствора гидроксида калия до 300,0 мл
РЕШЕНИЕ
Дано: W(КОН) = 27% V1(КОН) = 5,00 мл V2(КОН) = 300,00 мл M(КОН) = 56.1056 г/моль рН = ? |
Используя формулы и , вычислим массу гидроксида калия в 5,00 мл его 27%-го раствора (плотность данного раствора, согласно Краткому химическому справочнику Рабиновича В.А., Хавина З.Я., равна 1,260 г/мл):
Используя формулу , рассчитаем молярную концентрацию гидроксида калия в 300,00 мл раствора содержащего 1,701 г щелочи: Если известна молярная концентрация раствора, то значение pH раствора сильного основания можно рассчитать по уравнению: . Используя эту формулу, рассчитаем рН имеющегося раствора гидроксида калия: | |
Ответ: |
рН = 13,00 |
56. Сколько мл 2,5%-ного раствора хлорида магния нужно взять для осаждения MgNH4РО4 из навески 0,5034 г безводного фосфата натрия Nа3РО4?
РЕШЕНИЕ
Дано: W(MgCl2) = 2,5% m(Na3PO4) = 0,5034 г V(MgCl2) =? |
Взаимодействие хлорида магния и фосфата натрия происходит по уравнению: Х г 0,5034 г MgCl2 + Na3PO4 + NH4OH → MgNH4PO4↓ + NaOH + 2NaCl 1 моль 1 моль 1 моль 1 моль 1 моль 2 моль 95,2 г 163,9 г Следовательно, согласно Приняв плотность разбавленного раствора хлорида магния равной 1,00 г/мл из формулы вычислим требуемый объем его 2,5%-го раствора:
|
Ответ: |
V(MgCl2) = 11,7 мл |
73. На титрование раствора, содержащего 1,0250 г х.ч. Н2С2О4×2Н2О требуется 25,00 мл гидроксида натрия. Вычислите титр и нормальность раствора гидроксида натрия, а также титр его по щавелевой кислоте.
РЕШЕНИЕ
Дано: V(NaOH) = 25,00 мл m (Н2С2О4×2Н2О) = 1.0250 г M (Н2С2О4×2Н2О) = 126.066 г/моль M (NaOH) = 39.9970 г/моль T (NaOH/Н2С2О4) = ? CЭ (NaOH) = ? T (NaOH) = ? |
Используя основной закон титрования и формулу , получим, что молярную концентрацию эквивалента (нормальность) раствора гидроксида натрия можно найти из выражения:
Используя данное выражение, вычислим молярную концентрацию эквивалента (нормальность) раствора гидроксида натрия, если на титрование 25,00 мл его раствора пошло 1,0250 г Н2С2О4×2Н2О: Титр гидроксида натрия по щавелевой кислоте (титриметрический фактор пересчета) можно рассчитать по формуле , где С — молярная концентрация эквивалента титранта, моль/л; fЭ – фактор эквивалентности титранта, М – молярная масса определяемого вещества, г/моль; 1000 – коэффициент пересчета л в мл. Отсюда титр гидроксида натрия по щавелевой кислоте равен: Титр гидроксида натрия можно рассчитать по формуле , отсюда его титр равен:
|
Ответ: |
T (NaOH/Н2С2О4) = 0,082000 г/мл CЭ (NaOH) = 0,65045 н. T (NaOH) = 0,026016 г/мл |
77. Навеску образца 0,1535 г оксида магния растворили в 40,00 мл соляной кислоты с титром 0,003646 г/мл. На титрование избытка кислоты израсходовано 7,50 мл NаОН с титром 0,004040 г/мл. Вычислить процентное содержание MgО в образце.
РЕШЕНИЕ
Дано: m(MgO) = 0,1535 г V(HCl) = 40,0 мл T(HCl) = 0,003646 г/мл V(NaOH) = 7,50 мл T(NaOH) = 0,004040 г/мл М(MgO)= 40,3044 г/моль M (NaOH) = 39.9970 г/моль M (HCl) = 36.4609 г/моль W (MgO) = ? |
Для определения массовой доли вещества в образце в процентах используется расчетная формула обратного титрования (титрования по избытку): , где W – процентное содержание определяемого вещества, в %; С1 и V1 – молярная концентрация эквивалента и объем первого титранта, взятого в избытке; С2 и V2 – молярная концентрация эквивалента и объем второго титранта, пошедший на титрование избытка первого титранта; а — масса образца, г; М — молярная масса определяемого вещества, в г/моль; 1000 – коэффициент соразмерности между л и мл; fэкв. — фактор эквивалентности определяемого вещества. |
Используя это выражение и формулу , по результатам титрования вычислим массовую долю MgO в образце:
| |
Ответ: |
W (MgO) = 85,13% |
82. Навеску 0,6000 г х.ч. Н2С2О4×2Н2О растворили в мерной колбе объемом 100,0 мл. На титрование 10,00 мл этого раствора израсходовано 9,52 мл NаОН. Вычислите нормальность раствора NаОН и его титр по щавелевой кислоте.
РЕШЕНИЕ
Дано: m(Н2С2О4×2Н2О) = 0,6000 г VКолбы = 100,00 мл VАликвоты = 10,00 мл V(NaOH) = 9.52 мл C (NaOH) = ? T (NaOH/Н2С2О4) = ? |
По формуле , найдем нормальность (молярную концентрацию эквивалента) раствора щавелевой кислоты: По закону эквивалентов , отсюда расчетная формула для определения концентрации вещества по методу прямого титрования имеет вид: где С1 – молярная концентрация эквивалента титранта, в моль/л; С2 – молярная концентрация эквивалента определяемого вещества, в моль/л; V1 –объем титранта, мл; V2 – объем анализируемого раствора, в мл. Используя это выражение, по результатам титрования вычислим нормальность раствора NаОН: Титр гидроксида натрия по щавелевой кислоте (титриметрический фактор пересчета) можно рассчитать по формуле , где С — молярная концентрация эквивалента титранта, моль/л; fЭ – фактор эквивалентности титранта, М – молярная масса определяемого вещества, г/моль; 1000 – коэффициент пересчета л в мл. Отсюда титр гидроксида натрия по щавелевой кислоте равен: |
Ответ: |
C (NaOH) = 0,1000 н. T (NaOH/Н2С2О4) = 0,0090035 г/мл |
84. Навеска образца оксида цинка 0,2046 г растворена в 50,00 мл раствора серной кислоты с титром 0,004904 г/мл. Избыток кислоты оттитрован 10,00 мл раствора NаОН с титром 0,004040 г/мл. Вычислите процентное содержание ZnO в образце.
РЕШЕНИЕ
Дано: m(ZnO) = 0,2046 г V(H2SO4) = 50,0 мл T(H2SO4)=0,004904 г/мл V(NaOH) = 10,00 мл T(NaOH)=0,004040 г/мл М(ZnO)= 81.3894 г/моль M(NaOH)=39.9970 г/моль M(H2SO4)=98.0795 г/моль W (ZnO) = ? |
Для определения массовой доли вещества
в образце в процентах |
Используя это выражение и формулу , по результатам титрования вычислим массовую долю ZnO в образце:
| |
Ответ: |
W (ZnO) = 79.56% |