Укажите номера реакций, которые не протекают

Решение. На первом этапе решения задачи учтём результаты диссоциации указанных соединений и запишем составы исходных растворов:

· 1) K⁺ + Cl^– + Na⁺ + NO₃^–

· 2) Na⁺ + OH^– + H⁺ NO₃^–

· 3) Ca²⁺ + 2×Cl^– + Na⁺ + OH^– + 2×Na⁺ + CO₃^2–

· 4) H⁺ + Cl^– + Na⁺ + HCO₃^–

· 5) H⁺ +Cl^– + 2×Na⁺ + SO₄^2–

В каждом случае рассмотрим теперь возможность образования малорастворимых соединений (используя таблицы растворимости), выделения газа или образования слабого электролита.

В первом случае обменное взаимодействие между ионами не приводит к образованию новых веществ, поскольку KNO₃ и NaCl – сильные электролиты. Аналогично поведение ионов в растворе 5): здесь также NaCl и H₂SO₄ - сильные электролиты. Итак, реакции 1) и 5) не протекают.

Для раствора 2) возможно образование слабодиссоциирующего соединения – воды. Запишем сокращённый ионный вид этой реакции

H⁺ + OH^– = H₂O

Такого рода реакции называются реакциями нейтрализации.

Аналогично взаимодействие в растворе 4) приводит к образованию слабой угольной кислоты или выделению углекислого газа:

H⁺ + HCO₃^– = H₂CO₃ Þ H₂O + CO₂^­

Для третьего раствора возможно образование сразу двух малорастворимых соединений: Ca(OH)₂ (портландит) и CaCO₃ (кальцит):

Ca²⁺ + 2OH^– = Ca(OH)_2¯

Ca²⁺ + CO₃^2– = CaCO_3¯

Протекание первой или второй реакции зависит от условий проведения опыта.

1.6 Упражнения для самостоятельной работы

 

1). Укажите недостающие компоненты реакции:

     x↓         y↓                                x↓           y↓                  z↓

 1) Fe → Fe₂O₃ → Fe₂(SO₄)₃ Fe₂(SO₄)₃ → Fe(OH)₃ → FeOH(NO₃)₂ → Fe(NO)₃

    x↓    y↓   z↓                           x↓       y↓

2) S → SO₂ → SO₃ → H₂SO₄    H₂SO₄ → K₂SO₄ → BaSO₄

                 x↓               y↓           z↓     k↓

3) Cu(NO₃)₂ → CuOHNO₃ → Cu(OH)₂ → CuO → CuSO₄

    x↓       y↓                                  x↓            y↓            z↓

4) P → P₂O₅ → H₃PO₄            H₃PO₄ → NaH₂PO₄ → Na₂HPO₄ → Na₃PO₄

     x↓      y↓           z↓        k↓ 

5) Ca → CaO → Ca(OH)₂ → CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂

     x↓             y↓          z↓               k↓ 

6) Al → Al₂(SO₄)₃ → Al(OH)₃ → Al(OH)₂Cl → AlCl₃

2)Классифицируйте и назовите соли:

Na₂SiO₃, KHS, Cu(NO₃)₂; (ZnOH)₂S; Pb(HSO₄)₂; BaI₂; [Al(OH)₂]₂SO₃;

                   Fe(H₂PO₄)₂, CaMg(CO₃)₂, Na₆Mg(SO₄)₄.

3) С какими из следующих веществ может реагировать оксид азота (Ш)?

А) СаCl₂; Б) H₂O; В) H₂SO₄;  Г) KOH

4) С какими из следующих веществ может реагировать оксид серы (IV)?

А) NaCl; Б) Na₂O; В) HNO₃;  Г) Ca(OH)₂

5) Указать реакции нейтрализации.

А) NaCl + AgNO₃: Б) Fe(OH)₃ + H₂SO₄; В) NaOH + HNO₃; Г) BaCl₂ + H₂SO₄

6) С какими металлами может реагировать раствор хлорида меди (II)?

А) Zn;  Б) Hg;  В) Fe;  Г) Ag.

7) С какими металлами может реагировать раствор нитрата свинца(II)?

А) Hg,  Б) Zn,  В) Au,  Г) Fe

8) С какими металлами может реагировать соляная кислота?

А) Mg,  Б) Cu,  В) Pt,  Г) Ag

9) Какой газ выделяется при взаимодействии разбавленной

серной кислоты с железом?

А) H₂S,  Б) H₂,  В) SO₂

10) Какие реакции являются необратимыми?

А) Na₂SO₄ + KCl;  Б) K₂SO₄ + BaCl₂,  В) Na₂SO₄ + NH₄Cl,  Г) NaCl + KBr

11) Какой из указанных оксидов образует кислоту типа Н₂ЭО₃?

А) CO₂, Б) Na₂O₃, В) SO₃, Г) P₂O₅, D) I₂O₅

12) Какой из указанных оксидов образует кислоту типа Н₃ЭО₄?

А) As₂O₅, Б) Na₂O₃, В) SO₃, Г) Cl₂O₅, D) NO₂

13) Какие вещества образуются при взаимодействии Al(OH)₃ и NaOH:

А) Na₂O,  Б) Al₂O₃,  В) NaAlO₂,  Г) H₂O

II. Растворы

2.1 Основные определения и понятия химии растворов

Раствором называется однородная (гомогенная) система переменного состава. Под растворимостью понимают массу вещества, способной при данной температуре раствориться в 100 г растворителя. В зависимости от агрегатного состояния растворителя различают газофазные, жидкие и твердые растворы. В термодинамике различают растворы по степени межмолекулярного взаимодействия компонентов раствора. Термодинамическая классификация растворов: идеальные, разбавленные и реальные. В гидрогеохимии растворы различают по степени минерализации раствора. Минерализация раствора m(г/кг) - это суммарное масса растворенных веществ (в граммах) в одном килограмме воды. Установлена следующая классификация вод, см. таблицу:

	М (г/кг)
Пресные воды  Солоноватые воды  Соленые воды  Рассолы	до 1 от 1 до 25 от 25 до 50 более 50

Пресные воды и частично солоноватые можно отнести к разбавленным растворам, соленые воды - к реальным растворам. Природные растворы образуются в результате растворения в воде компонентов земной коры и газов. В гидрогеохимии для записи качественного и количественного состава раствора пользуются формулой Курлова (в виде дроби) В числители дроби указываются анионы, в знаменатели – катионы, входящие в состав раствора. Количественное содержание ионов дается в процентах от общего количества эквивалентов катионов и анионов.

Грамм - эквивалент иона рассчитывается как отношение молярной массы иона к его заряду, эквивалент равен отношению массы иона к г - экв. В формуле Курлова перед дробью записывается общая минерализация природного раствора в промилле. (промилле растворенного вещества – количество растворенного вещества в граммах на 1 кг воды).

Задача. Записать формулу Курлова для морской воды состава (в г/1кг воды)

 

Катионы				Анионы
Na^+	Mg^2+	Ca^2+	K^+	Cl^−	SO4^2−	HCO2^−	CO3^2−
10,78	1,30	0,41	0,39	19,35	2,70	0,14	0,07

               

 Вычисляем г-экв катионов и анионов, количество их эквивалентов

 (экв = г/г-экв) и процентное содержание эквивалентов.

 

Рассчитаем общую минерализацию морской воды в г/кг Н₂О:

m = 12,86 + 22,26 = 35,12. Запишем формулу Курлова: .

      Хлорид натрия NaCl придаёт воде соленый вкус, сульфат магния MgSO₄-

горький вкус.

 

 

К а т и о н ы
Компонент	грамм	г − экв	эквивалент	% экв
Na^+	10,78	22,99	0,468	77,35
Mg^2+	1,30	12,15	0,107	17,69
Ca^2+	0,41	20,04	0,02	3,31
K^+	0,39	39,10	0,01	1,65
Сумма	12,86		0,605	100%

 

А н и о н ы
Компонент	грамм	г − экв	эквивалент	% экв
Cl^−	19,35	35,45	0,546	90,08
SO4^2−	2,70	48,03	0,056	9,26
HCO2^−	0,14	61,02	0,0023	0,33
CO3^2−	0,07	30,00	0,0023	0,33
Сумма	22,26			100%