Zadania z rozwiązaniami z chemii

Nasza ocena:

5
Pobrań: 49
Wyświetleń: 1022
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Zadania z rozwiązaniami z chemii - strona 1 Zadania z rozwiązaniami z chemii - strona 2 Zadania z rozwiązaniami z chemii - strona 3

Fragment notatki:

Zad. 191/V    2,12 g sody (Na2CO3) bezwodnej wymaga do roztworzenia 80 cm 3 roztworu H2SO4,  natomiast 1,43 g sody uwodnionej (Na2CO3  . xH2O) wymaga do roztworzenia 20 cm3  tego samego kwasu. Obliczyć ile moli wody krystalizacyjnej zawiera 1 mol sody  uwodnionej.  M (Na2CO3) ≅ 106,0 g/mol  M (H2O) ≅ 18,0 g/mol  Sądząc z ilości zużytego kwasu siarkowego (VI) 1,43 g sody uwodnionej zawiera   2,12 g: 4 = 0,53 g   sody bezwodnej, co stanowi  0,53 g : 106,0 g/mol = 0, 005 mola Na2CO3.    Masa wody krystalizacyjnej w próbce wynosi zatem   1,43 g - 0,53 g = 0,90 g ,  co stanowi  0,90 g : 18,0 g/mol = 0,05 mola H2O  Ponieważ stosunek liczby moli sody i wody wynosi 1 : 10, stąd wzór uwodnionej sody należy  zapisać jako   Na2CO3  . 10H2O        Zad. 194/V    Ile gramów substancji złożonej z 60 % Al2(SO4)3  i 40 % KAl(SO4)2  należy pobrać do  analizy, aby otrzymać 0,12 g Al2O3 ?    Należy zauważyć, że przerób 1 mola Al2(SO4)3 prowadzi do otrzymania 1 mola Al2O3,  natomiast przerób 1 mola KAl(SO4)2 prowadzi do otrzymania 0,5 mola Al2O3.    składnik  próbki  masa 1  mola  składnika  próbki (g)  masa Al2O3 (g)  otrzymywanego  z 1 mola  składnika  próbki  masa  składnika  w próbce  masa Al2O3 (g) otrzymanego  z danej masy składnika  Al2(SO4)3 342,3 102,0 0,6  m  x =   0,6 m   x    102,0 g 342,3 g   KAl(SO4) 2 258,0 51,0 0,4  m  y =   0,4m    x    51,0 g 258,3 g      razem  próbka  m   x + y = 0,12 g    Otrzymujemy zatem :     0,6 m   x    102,0 g 342,3 g   +   0,4m    x    51,0 g 258,3 g   = 0,12 g    oraz  masa próbki wynosi    m = 0,46 g   Zadanie 101/VII    Ile gramów NaOH należy dodać do 500 cm 3 1.2 N roztworu H3PO4 , aby pH roztworu wynosiło 6.7.  Założyć, że objętość roztworu nie ulegnie zmianie.    Uzasadnienie rozwiązania    Kwas ortofosforowy w roztworze wodnym jest kwasem średniej mocy dysocjującym trójstopniowo:    H 3PO4  +  H2O = H3O +  +  H 2PO - 4     K1 = 7.1 .10-3 H 2PO - 4  +  H2O = H3O +  +  HPO2- 4      K2 = 6.3 .10-8 HPO2- 4    +  H2O = H3O +  +  PO3- 4      K3 = 4.4 .10-13 (Praktycznie, ze względu na małe wartości stałych  dysocjacji K2 i K3 , istotna jest tylko dysocjacja I- go stopnia i pH 0.1 M roztworu H3PO4 wynosi ok. 1.5.)    Ponieważ  H 3PO4 jest kwasem trójzasadowym tworzy on trzy szeregi soli, powstające w trakcie  dodawania do roztworu kwasu kolejnych porcji zasady. Zmiany pH, jakie się wtedy obserwuje  doświadczalnie, są przedstawione na rysunku.      RYS. Krzywa miareczkowania 10 cm3  0.1 M roztworu H3PO4  przy pomocy 0.1 M roztworu NaOH.   pH 0.1 M NaOH [cm3] H3PO4 NaH2PO4

(…)


s z
Przyrównując obydwa równania stronami otrzymujemy:
[H3O+]2 Kw Kwcs
cs = K i stąd [H3O+] = Kz
z
Po wstawieniu wartości Kw = 10–14, cs = 0.1 M i Kz = 1.7.10–5 otrzymujemy [H3O+] = 7.7.10–6 M,
a więc wartość pH = –log[H3O+] = –log7.7.10–6 = 5.11
Zadanie 122/VII (hydroliza soli mocnego kwasu i słabej zasady)
Obliczyć pH 0.01 M roztworu (NH4)2SO4 oraz stężenie molowe amoniaku powstałego w wyniku…
… = 2.0.01M ≈ 1.7. 10–4 , a więc tylko 0. 017% !
s
Wartość ta, mimo iż niewielka, ma istotny wpływ na pH roztworu.
Uwaga 2: należy pamiętać, że hydrolizie ulegają jony NH4+, a ich stężenie jest 2x większe od stężenia
molowego soli!
Zadanie 123/VII (hydroliza soli słabego kwasu i słabej zasady)
Obliczyć pH 0.01 M roztworu HCOONH4 oraz stężenie molowe amoniaku powstałego w wyniku
hydrolizy tej soli.
Kk = 2.10…
… 0.1 N roztworu KOH (dla KOH
stężenia molowe i normalne są sobie równe) to tym samym zużyto 0.060 dm3.0.1 M = 6.10–3 mola
zasady. Ponieważ reakcja polegała na zobojętnieniu kwasu, tym samym musiało powstać 6.10–3 mola
soli CH3COOK.
Całkowita objętość roztworu po reakcji jest sumą objętości roztworów obydwu reagentów:
V = 40 cm3 (kwas) + 60 cm3 (zasada) = 100 cm3 (sól). (V= 0.1 dm3)
6.10–3 mola . –2
Stężenie molowe CH3COOK wynosi więc cs = 0.1 dm3 = 6 10 M
W roztworze wodnym sól jest całkowicie zdysocjowana: CH3COOK → CH3COO– + K+
i pochodzący od słabego kwasu anion octanowy ulega hydrolizie:
CH3COO– + H2O = CH3COOH + OH–
Stała równowagi dla tej reakcji ma postać:
[CH3COOH] [OH–]
K = [CH COO–][H O]
3 2
Jeżeli przez stałą hydrolizy Kh oznaczymy Kh = K[H2O] to wtedy
[CH3COOH] [OH–]
Kh = [CH3COO…
… można wyróżnić trzy zakresy prawie liniowej zmiany pH oraz dwa fragmenty, gdzie
zmiana ta ma charakter skokowy (punkty A i B).
Punkt A odpowiada całkowitemu przereagowaniu H3PO4 z utworzeniem NaH2PO4 (pH ≈ 4.5 i zmiana
daje się zaobserwować wizualnie jeżeli przy miareczkowaniu użyjemy wskaźnik zmieniający barwę w
pobliżu tej wartości pH, np. oranż metylowy).
Punkt B odpowiada całkowitemu przereagowaniu NaH2PO4…
… roztworu odpowiednio 0.248
mola NaOH.
Ponieważ MNaOH = 23+16+1= 40 g/mol, stąd masa NaOH, którą należy dodać do 500 cm3 roztworu
H3PO4 wynosi :
m = 0.248 mola . 40 g/mol = 9.92 g
Zadanie 107/VII
Obliczyć jak zmieni się pH roztworu buforowego, gdy do 2 dm3 roztworu zawierającego 1 mol
CH3COOH i 1.5 mola CH3COOK doda się:
a. 0.1 mola HCl., b. 0.1 mola KOH
Rozwiązanie
1M
Stężenie kwasu octowego: ck = 2 dm3…

Powstała sól jest dobrze zdysocjowanym elektrolitem, ale jako sól słabej zasady i mocnego kwasu
ulega hydrolizie zgodnie z równaniem:
NH+ + H2O = NH3 + H3O+
4
[NH3][H3O+] Kw [H3O+]2 [NH3]2
Stała hydrolizy daje się wyrazić jako: Kh = [NH4+] = = = [NH +]
Kz [NH4+] 4
Jeżeli przyjmiemy, że stężenie jonów amonowych równa się w przybliżeniu stężeniu soli [NH4+] ≈
cs
to otrzymujemy wyrażenie na stężenie jonów…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz