РАЗДЕЛ И. ОБЩАЯ ХИМИЯ

6. Смеси веществ. Растворы

Примеры решения типовых задач

Задача 1. Составьте молекулярное уравнение, соответствует таком сокращенном йонно-молекулярному уравнению:

Решение

Йонно-молекулярное уравнение реакции показывает, что во время реакции состоялось связывания ионов Купруму Сu²⁺ и сульфид-ионов S^2- в нерастворимое соединение купрум(II) сульфид CuS, то есть фактически реакция состоялась между ионами Сu²⁺ и S^2-. Для того чтобы предложить молекулярное уравнение, надо определиться, между представителями которых классов неорганических веществ прошла реакция. Возможны такие варианты: 1) основание и кислота, 2) соль и кислота, 3) две соли.

От первого варианта откажемся сразу, поскольку купрум(ІІ) гидроксид есть нерозчинною основой и не диссоциирует с образованием иона Сu²⁺. Второй вариант так Же неприемлем, поскольку сероводород H₂S плохо растворяется в воде и сероводородная кислота проявляет низкую степень диссоциации (К = 6,9 · 10^-7 моль/л). Соответственно в растворе содержится незначительное количество сульфид-ионов, следовательно, такая реакция не произойдет. Остановимся на обменной реакции между двумя солями. Поскольку такие реакции происходят между двумя растворимыми в воде солями, то используем таблицу растворимости кислот, солей и оснований в воде (см. Приложения). Возможно использовать такие растворимые соли Сu²⁺: хлорид - СuСl₂, бромид - CuBr₂, сульфат - CuSO₄ или нитрат - Сu(NO₃)₂. Среди сульфидов растворимыми в воде являются: калий сульфид - K₂S, натрий сульфид - Na₂S, аммоний сульфид - (NH₄)₂S, литий сульфид - Li₂S. Запишем молекулярное уравнение:

А теперь составим йонно-молекулярные уравнения:

Полученный результат подтверждает правильность отбора солей и написание молекулярного уравнения.

Задача 2. Укажите пару формул веществ, которые нужно использовать, чтобы реакция состоялась согласно йонно-молекулярного уравнения:

A Zn и Н₂O

Бы ZnO и Н₂O

В Zn₃(PO₄)₂ и КОН

Г Zn(NO₃)₂ и NaOH

Решение

Приведенное йонно-молекулярное уравнение показывает, что,сущность реакции сводится к связыванию ионов Zn²⁺ и OН^-. Ионы Zn²⁺ в растворе могут образоваться только благодаря диссоциации солей Цинка, которые растворимы в воде. Поскольку Zn₃(PO₄)₂ в воде не растворяется, годится только вариант Г (Zn(NО₃)₂). А ионы ОН^- образуются при диссоциации щелочей (NaOH):

Задача 3. Укажите ионы, которые могут одновременно быть в растворе:

А Ва²⁺ и SO₄^2-

Бы Ag⁺ и Сl^-

В Na⁺ и SO₄^2-

Г Ag⁺ и S^2-

Решение

Ионы Na⁺ и SO₄^2- могут содержаться в растворе одновременно, как угодно долго, потому что они не связываются в осадок, газ или малодисоційовану вещество, в отличие от других пар ионов:

Правильным является ответ В.

Задача 4. Укажите ионы, которые не могут одновременно быть в растворе:

A NH₄⁺ и SO₄^2-

Б NH₄⁺ и Сl^-

B Mg²⁺ i PO₄^3-

Г К⁺ и PO₄^3-

Решение

Ионы, которые, взаимодействуя, образуют газ, осадок или малодисоційовану вещество, не могут одновременно содержаться в растворе. Ионы Mg²⁺ и РО₄^3- связываются в нерастворимую в воде соль:

Правильным будет ответ.

Задача 5. Укажите массу хлорид-ионов в растворе алюминий хлорида с содержанием соли 4 моль/л. Считать, что соль подвергается полной диссоциации.

Решение

1. Напишем уравнение диссоциации соли:

Из уравнения видно, что при диссоциации 1 моль соли образуется 3 моль хлорид-ионов. Соответственно при диссоциации 4 моль АlСl₃ образуется 12 моль ионов хлора (Сl^-). Для вычисления массы ионов воспользуемся формулой:

2. Из формулы вычисляем массу ионов. М(Сl^-) = 35,5 г/моль: