Теоријата на електролитичка дисоцијација признава дека сите реакции во водени раствори на електролити се реакции помеѓу јони. Затоа, равенките за реакција за овие процеси, напишани во молекуларна форма, не ја одразуваат вистинската состојба на супстанциите во растворите. Покрај пишувањето равенки за реакција, во молекуларна форма постои и јонска (јонско-молекуларна) форма на претставување на реакционите равенки помеѓу електролитите во водените раствори. Во равенките на јонско-молекуларната реакција, малку растворливи, малку дисоцирани и гасовити супстанции се запишуваат во форма на молекули, а силните електролити се запишуваат во форма на јони во кои тие се дисоцираат. На пример, кога ќе реагираат растворите на бакар (II) хлорид и натриум хидроксид, се формира талог од бакар (II) хидроксид: CuCl2 + 2NaOH = Cu(OH)2| + 2 NaCl. Во јонско-молекуларна форма, равенката за оваа реакција е напишана на следниов начин: Cu2+ + 2C1″ + 2Na+ + 20NG = Cu(OH)2i + 2Na+ + 2SG. Концентрациите на јоните на натриум и хлор остануваат непроменети во текот на реакцијата, така што тие можат да се исклучат од равенката на реакцијата. Бидејќи реакциите помеѓу јоните во растворот се пример за хемиска рамнотежа, за нив се применува принципот на Шателие за поместување на рамнотежата Jle. Според овој принцип, рамнотежата може да се смени ако некоја супстанција се отстрани од сферата на реакцијата додека таа продолжува. Отстранувањето на супстанцијата може да се изврши во три случаи: 1) формирање на слабо растворлив талог; 2) ослободување на гасовита супстанција; 3) формирање на малку дисоцирано соединение. Кога растворот на (NH4)2S е во интеракција со хлороводородна киселина, се формира гас водород сулфид и рамнотежата на реакцијата се поместува надесно: (NH4)2S + 2HC1 - 2NH4C1 + H2ST, 2NH4+ + S2″ + 2H4″ + 2SG 2NH4+ + 2SG + H2Sf или 2H+ + S2″ = H2Sf. Пример за реакција чија рамнотежа е поместена кон формирање на малку дисоцирано соединение е интеракцијата помеѓу растворите на азотна киселина и натриум хидроксид: HN03 + NaOH - NaN03 + H20, H+ + N03″ + Na+ + OH» = Na+ + NO3 - + H20 или H + + OH" - H20. Реакцијата со формирање на малку растворливо соединение беше дискутирана погоре. Честопати се среќаваме со процеси во кои не се спроведува ниту еден од трите вида на реакции на размена, туку една или друга комбинација од нив. Така, кога растворот на калиум сулфит е во интеракција со сулфурна киселина, истовремено се формира малку дисоцирана супстанција - вода и ослободување на гасовит производ: K2S03 + H2S04 = K2S04 + S02T + H20, 2K+ + S02H+ + S042′ - 2K+ + S042″ + S02t + H20 или 2H+ + S032~ - S02t + H20. И кога растворот на бариум хидроксид е во интеракција со сулфурна киселина, истовремено се формираат и талог и слаб електролит: Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04i + 2H20, 'Ba2+ + 20H" + 2H* + S042' „BaS020i + 2H . Некои реакции се случуваат со формирање на две слабо растворливи супстанции: CuS04 + BaS = BaS04| + CuSj, Cu2+ + S042″ + Ba2* + S2″ = BaS04l + CuSi. Во голем број метаболички процеси, малку дисоцирани или слабо растворливи соединенија се наоѓаат и меѓу почетните и финалните производи на реакцијата: nh4oh + n+ + C1-?± nh4+ + cr + n2o. Поради формирање на малку растворливи соединенија, во некои случаи е можно да се помести силна киселина од слаба, на пример: Cu24″ + 2СГ + H2S « CuSJ + 2Н* + 2СГ, Cu2+ + H2S-CuSi + 2Н+ . Така, примерите дискутирани погоре ја потврдуваат општата шема: сите реакции на размена во растворите на електролити се одвиваат во насока на намалување на бројот на слободни јони.
Завршување на работата
Експеримент 1. Формирање на слабо растворливи бази.Истурете 3-5 капки раствор од железо (III) сол во една епрувета, исто количество раствор од бакар (II) сол во друга и раствор од никел (II) сол во трета. Додадете неколку капки алкален раствор во секоја епрувета додека не дојде до таложење. Зачувајте го талогот до следниот експеримент.
Во која класа припаѓаат добиените талози од метал хидроксид? Дали овие хидроксиди се силни бази?
Експеримент 2. Распуштање на слабо растворливи бази.Додадете неколку капки раствор на хлороводородна киселина со концентрација од 15% на преципитатите добиени во претходниот експеримент додека не се растворат целосно.
Кое ново, малку дисоцирано соединение се формира кога базите се раствораат во киселина?
Експеримент 3. Формирање на малку растворливи соли.
A. Истурете 3-5 капки раствор од олово (II) нитрат во две епрувети и додадете неколку капки калиум јодид во едната епрувета и бариум хлорид во другата.
Што се забележува во секоја епрувета?
B. Истурете 3-5 капки раствор на натриум сулфат во едната епрувета, а истото количество раствор на хром (III) сулфат во другата. Додадете неколку капки раствор на бариум хлорид во секоја епрувета додека не дојде до таложење.
Која супстанца се формира како талог? Дали ќе се случи слична реакција на бариум хлорид, на пример, со железо (III) сулфат?
Експеримент 4. Проучување на својствата на амфотерните хидроксиди.
А . Додадете 3 капки раствор од цинк сол и неколку капки разреденараствор на натриум хидроксид (од решетката со реагенси) додека не се формира талог од цинк хидроксид. Растворете ги добиените талози: во една епрувета - во раствор од хлороводородна киселина, во друга - во вишок. концентрирани
B. Додадете 3 капки раствор од алуминиумска сол и неколку капки во две епрувети разреденараствор на каустична сода (од решетката со реагенси) додека не се формира талог од алуминиум хидроксид. Растворете ги добиените талози: во една епрувета - во раствор од хлороводородна киселина, во друга - во вишок. концентриранираствор на каустична сода (од аспиратор).
B. Додадете 3 капки раствор на хром (III) сол и неколку капки разреденараствор на натриум хидроксид (од решетката со реагенси) додека не се формира талог од хром (III) хидроксид. Растворете ги добиените талози: во една епрувета - во раствор од хлороводородна киселина, во друга - во вишок. концентриранираствор на каустична сода (од аспиратор).
Експеримент 5. Формирање на малку дисоцирани соединенија.Додадете 3-5 капки раствор на амониум хлорид во епрувета и додадете неколку капки раствор на натриум хидроксид. Обрнете внимание на мирисот, објаснете го неговиот изглед врз основа на равенката на реакцијата.
Експеримент 6. Формирање на комплекси.Истурете 3-5 капки раствор на бакар (II) сулфат во епрувета, а потоа додадете капка по капка разредена(од решетката со реагенси!) раствор на амонијак додека не се формира талог од хидроксибакар (II) сулфат според реакцијата:
2CuSO 4 + 2NH 4 OH = (CuOH) 2 SO 4 ↓ + (NH 4) 2 SO 4
Додадете вишок на талог концентриранираствор на амонијак (од аспиратор!). Обрнете внимание на растворањето на талогот според реакцијата:
(CuOH) 2 SO 4 + (NH 4) 2 SO 4 + 6NH 4 OH = 2SO 4 + 8H 2 O
Каква боја има добиениот растворлив бакар аммин комплекс?
Експеримент 7. Формирање на гасови.
A. Истурете 3-5 капки раствор на натриум карбонат и неколку капки сулфурна киселина во епрувета. Што се набљудува?
B. Истурете 3-5 капки раствор на натриум сулфид и 1 капка сулфурна киселина во епрувета. Обрнете внимание на мирисот на гасот што излегува.
НЕПОВРАТНИ РЕАКЦИИ
Реакции со формирање на слабо растворливи материи (талози).
Ајде да создадеме молекуларни и јонско-молекуларни равенки за реакцијата помеѓу растворите на железо(III) хлорид и натриум хидроксид.
1. Запишете ја молекуларната равенка и изберете ги коефициентите:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 + 3NaCl
2. Да ја најдеме супстанцијата што предизвикува појава на реакцијата. Ова е Fe(OH) 3. Го ставаме знакот за седимент ↓:
3. Ја посочуваме јачината на основата и растворливоста на солите:
FeCl 3 + 3NaOH = Fe(OH) 3 ↓ + 3NaCl
растворлив силен талограстворлив
Сол база на сол
4. Да ја запишеме целосната јонско-молекуларна равенка (претставуваме растворливи соли и силна база во форма на јони):
Fe 3+ + 3Cl – + 3Na + + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓ + 3Na + + 3Cl –
5. Да ги нагласиме формулите кои не се вклучени во реакцијата (ова се формули за идентични јони од двете страни на равенката):
Fe 3+ + 3Cl - + 3 Na++ 3OH – = Fe(OH) 3 ↓ + 3 Na+ + 3Cl -
6. Елиминирајте ги подвлечените формули и добијте
Fe 3+ + 3OH – = Fe(OH) 3 ↓
Скратеното јонско-молекуларно покажува дека суштината на реакцијата е сведена на интеракцијата на јоните Fe 3+ и OH –, што резултира со формирање на талог од железо(III) хидроксид Fe(OH) 3.
Реакции со формирање на слабо дисоцирачки супстанции (слаби електролити).
Ајде да создадеме молекуларни и јонско-молекуларни равенки за реакцијата помеѓу растворите на азотна киселина и калиум хидроксид.
Молекуларна равенка:
HNO3 + KOH = KNO3 + H2O
силен силен растворлив слаб
киселинска базна сол електролит
H + + NO 3 – + K + + OH – = K + NO 3 – + H 2 O
Скратена јонско-молекуларна равенка:
H + + OH – = H 2 O
Реакции со формирање на гасовити материи.
Ајде да создадеме молекуларни и јонско-молекуларни равенки за реакцијата помеѓу растворите на натриум сулфид и сулфурна киселина.
Молекуларна равенка:
Na 2 S + H 2 SO 4 = Na 2 SO 4 + H 2 S
растворлив силен растворлив гас
сол киселина сол
Целосна молекуларна јонска равенка:
2Na + + S 2 – + 2H + + SO 4 2 – = 2Na + + SO 4 2 – + H 2 S
Скратена јонско-молекуларна равенка:
2H + + S 2 – = H 2 S
РЕВЕРЗИВНИ РЕАКЦИИ
Дозволете ни да ги анализираме процесите што се случуваат при спојување на раствори на калиум нитрат и натриум хлорид.
Молекуларна равенка:
KNO3 + NaCl = KCl + NaNO3
растворлив растворлив растворлив растворлив
сол сол сол сол
Целосна молекуларна јонска равенка:
K + + NO 3 – + Na + + Cl – ⇄ K + + Cl – + Na + + NO 3 –
Во овој случај, скратената јонско-молекуларна равенка не може да се напише: според теоријата на електролитичка дисоцијација, реакцијата не продолжува. Доколку таквиот раствор се испари, се добива мешавина од четири соли: KNO 3, NaCl, KCl, NaNO 3.
користејќи а) HCl б) H 2 S в) H 2 O г) NaOH
Поддржете го вашиот одговор со молекуларни и јонско-молекуларни равенки за можни реакции.
7 поени
Односот на молекуларните тежини на поголемиот хлорид и оксид на елемент кој се наоѓа во групата IV од периодниот систем е 17: 6. Идентификувајте го елементот.
Распуштањето на алуминиумски примерок во раствор од калиум хидроксид на 20 0 C се завршува за 36 минути, а на 40 0 C - за 4 минути. Колку време ќе биде потребно за истиот примерок од алуминиум да се раствори на 65 0 C? Напишете ја равенката на реакцијата.
Две чаши со иста маса, од кои едната содржи 100 g 18,25% раствор на хлороводородна киселина, а другата содржи 100 g 16% раствор на бакар сулфат, беа ставени на две тави со вага. Рамнотежата на вагата беше нарушена со додавање на 2 g калциум карбонат во хлороводородна киселина. Пресметајте ја масата на дел од железо што треба да се додаде во друга чаша за вагата повторно да се избалансира.
Напишете ги равенките на реакцијата што може да се користат за да се извршат следните трансформации:
5 поени
Определете ја молекуларната формула на алкен ако се знае дека иста количина од него, во интеракција со различни водородни халиди, формира, соодветно, или 5,23 g дериват на хлор или 8,2 g дериват на бромо.
Производите од целосно согорување на мешавина од пропан и метиламин во вишок кислород беа поминати низ вишок раствор на бариум хидроксид, што резултираше со формирање на 13,97 g талог. Гасовите кои не се апсорбирале се префрлале преку жежок бакар. После тоа, волуменот на гас намален во нормални услови стана 2,5 пати помал од волуменот на почетната мешавина на пропан и метиламин (n.o.). Определете ги масените фракции на супстанциите во почетната мешавина на гасови.
Олимпијада 11 одделение (1 круг)
(одговори)
1. Дали е можно да се изврши трансформацијата: BaS → Ba(HS) 2
користејќи а) HCl б) H 2 S в) H 2 O г) NaOH?
Поддржете го вашиот одговор со молекуларни и јонско-молекуларни равенки за можни реакции..
а) 2BaS + 2HCl = Ba(HS) 2 + BaCl 2 2b
2Ва 2+ + 2S 2– + 2Н + + 2Сl – = Ва 2+ + 2НS – + Ва 2+ + 2Сl –
2S 2– + 2Н + = 2НS –
S 2– + H + = NS –
Може
б) BaS + H 2 S = Ba(HS) 2 2b
Ba 2+ + S 2– + H 2 S = Ba 2+ + 2НS –
S 2– + Н 2 S = 2НS –
Може
в) 2BaS + 2H 2 O = Ba(HS) 2 + Ba(OH) 2 2b
S 2– + H 2 O = NS – + OH –
Ова не е можно, бидејќи само дел од оригиналната супстанција се подложува на хидролиза.
г) BaS + 2NaON = Ba(OH) 2 + Na 2 S 1b
Ba 2+ + S 2– + 2Na + + 2OH – = Ba 2+ + 2OH – + 2Na + + S 2–
Тоа е невозможно, бидејќи реакцијата не се јавува.
2. Односот на молекуларните тежини на поголем хлорид и оксид на елемент кој се наоѓа во групата IV од периодичниот систем е 17: 6. Идентификувајте го елементот.
Елемент од групата IV (Е) има повисока валентност IV и формира хлорид ESl 4 и оксид EO 2:
M(ESl 4) = x + 4 35,5 = (x + 142) g/mol,
M(EO 2) = x + 2 16 = (x + 32) g/mol. 1б
Бидејќи по услов
M(ESl 4) ∕ M(EO 2) = 17 ∕ 6, тогаш
(x + 142) ∕ (x + 32) = 17 ∕ 6.
Од каде доаѓа x = 28 Ова е елементот силикон. 1б
3. Распуштањето на алуминиумски примерок во раствор од калиум хидроксид на 20 0 C се завршува за 36 минути, а на 40 0 C - за 4 минути. Колку време ќе биде потребно за истиот примерок од алуминиум да се раствори на 65 0 C? Напишете ја равенката на реакцијата.
Равенка за реакција
2Al + 2KOH + 6H 2 O = 2K + 3H 2. 1б
Бидејќи просечната брзина на реакција е обратно пропорционална со времето на реакција, кога температурата се зголемува од 20 0 C на 40 0 C, брзината на реакција ќе се зголеми за
еднаш.
Според правилото на Ван'т Хоф ( 
) ја добиваме вредноста γ:
γ = 3. 1б
Зголемувањето на брзината на реакција кога температурата се зголемува од 40 0 C на 65 0 C ќе биде:
еднаш. 1б
Следствено, времето на реакција на 65 0 C ќе биде 15,588 пати помало отколку на 40 0 C и еднакво
1б
4. На две чаши вага се ставени две чаши со иста маса, од кои едната содржи 100 g 18,25% раствор на хлороводородна киселина, а другата – 100 g 16% раствор на бакар сулфат. Рамнотежата на вагата била нарушена со додавање на 2 g калциум карбонат во хлороводородна киселина. Пресметајте ја масата на дел од железо што треба да се додаде во друга чаша за вагата повторно да се избалансира.
Чаша хлороводородна киселина содржи
100·0,1825 = 18,25 g HCl. 1б
По додавањето на CaCO 3 се јавува реакција
2HCl + CaCO 3 = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O, 1b
во овој случај, CaCO 3 целосно се троши, бидејќи HCl е содржан во вишок во растворот (како што може да се види од растворот на пропорцијата):
2 36,5 g HCl ─ 100 g CaCO 3
x g HCl ─ 2 g CaCO 3
x = 1,46 g HCl е потребно (од 18,25 g) за да се раствори CaCO 3, 1b
и се формира
100 g CaCO 3 ─ 44 g CO 2
2 g CaCO 3 ─ y g CO 2
y = 0,88 g CO 2. 1б
Така, масата на стаклото со HCl се зголеми за 2 g во времето на додавање на CaCO 3 и се намали за 0,88 g по завршувањето на реакцијата поради отстранувањето на CO 2 (претпоставуваме дека целиот CO 2 испарува) и стана еднаков до
100g + 2g – 0,88g = 101,12g.
Ова е за 1,12 g повеќе од почетната маса. 1б
За да се врати рамнотежата на вагата, во втората чаша треба да се додаде иста количина (1,12 g) Fe, бидејќи како резултат на реакцијата
Fe + CuSO 4 = Cu + FeSO 4 1б
се формираат супстанции кои остануваат во чашата.
5. Напиши равенки за реакција кои можат да се искористат за извршување на следните трансформации:
Елементи за одговор:
Беа составени равенките за реакција што одговараат на шемата за трансформација:
(Формирањето CO 3 е прифатливо)
Одговорот е точен и целосен, ги вклучува сите елементи споменати погоре 5 поени
Правилно напишани 4 равенки за реакција 4 поени
Правилно напишани 3 равенки за реакција 3 поени
Правилно напишани 2 равенки за реакција 2 поени
Правилно напишани 1 равенки за реакција 1 поен
Сите елементи од одговорот се напишани погрешно 0 поени
Точка: максимум 5
6. Определи ја молекуларната формула на алкен ако се знае дека иста количина од него, во интеракција со различни водородни халиди, формира, соодветно, или 5,23 g дериват на хлор или 8,2 g дериват на бромо.
Елементи за одговор:
1) Реакционите равенки се напишани и се означува дека количините на халоалканите се еднакви една со друга:
C n H 2 n + HCl C n H 2 n +1 Cl
C n H 2 n + HBr C n H 2 n +1 Br
n(C n H 2n+1 Cl) = n(C n H 2n+1 Br)
2) Со решавање на алгебарската равенка е пронајдена молекулската формула на алкенот:
5,23/(14n+36,5) = 8,2/(14n+81)
Молекуларна формула на алкен C 3 H 6
Одговорот е точен и целосен, ги вклучува сите елементи споменати погоре 2 поени
Правилно напишан прв елемент од одговорот 1 поен
Сите елементи од одговорот се напишани погрешно 0 поени
Максимален резултат 2
Точка: макс 2
7. Производите од целосно согорување на мешавина од пропан и метиламин во вишок кислород биле поминати низ вишок раствор на бариум хидроксид, што резултирало со формирање на 13,97 g талог. Гасовите кои не се апсорбирале се префрлале преку жежок бакар. После тоа, волуменот на гас намален во нормални услови стана 2,5 пати помал од волуменот на почетната мешавина на пропан и метиламин (n.o.). Определете ги масените фракции на супстанциите во почетната мешавина на гасови.
Решение:
C 3 P 8 + 5O 2 -------- 3CO 2 + 4H 2 O
4CH 3 NH 2 + 9O 2 ------ 4CO 2 + 2N 2 + 10 H 2 O
CO 2 + Ba(OH) 2 ------ BaCO 3 + H 2 O
O 2 + 2Cu ------ 2CuO
Нека ν(C 3 H 8) = x mol, ν(CH 3 NH 2) = y mol, тогаш
ν(CO 2) = 3x+y, ν(CO 2) = ν(BaCO 3) = 13,97/197 = 0,0709 mol
По минувањето преку бакарот остана само азот.
ν(N 2) = 0,5у, ν (изворни гасови) = x+y
x+y= 2,5(0,5y) x= 0,25y
3х+y+0,0709 0,75y+y=0,0709
x=0,25*0,0405= 0,0101 y=0,0709/1,75=0,0405
ν(C3H8) = 0,0101 mol; m(C 3 H 8) = 0,0101 * 44 = 0?446u
ν(CH3NH2) = 0,0405 mol; m(CH 3 NH 2)0,0405*31= 1,256 g
m(мешавина) = 0,446+1,256 = 1,7гр
ω(C 3 H 8) = 0,0446/1,7 = 0,262 (26,2%)
ω(CH 3 H 2) = 1,256/1,7 = 0,738 (73,8%)
Равенките на хемиските реакции се составени 2 точки
Создадена е равенка за пресметување на 2 поени
Направен е заклучок за преостанатиот гас и неговата количина на супстанција е одредена 2 поени
Составил и решил систем од равенки 3 поени
Масовните фракции на супстанции се определуваат 1 поен