- •1. Общие положения теории растворов
- •2. Способы выражения концентрации растворов
- •3. Растворимость веществ
- •4. Факторы, влияющие на растворимость веществ в жидкостях
- •5. Электрическая проводимость растворов
- •6. Ионное произведение воды. Водородный показатель
- •7. Гидролиз солей
- •8. Коллигативные (общие) свойства растворов
- •9. Экспериментальная часть.
- •10. Примеры решения типовых задач.
- •11. Вопросы для самоподготовки.
- •Приложения
- •Приложение 1. Классификация дисперсных систем по агрегатному состоянию
- •Приложение 2. Некоторые способы выражения концентрации растворов.
- •Приложение 3. Определение концентрации растворов методом титрования.
- •Приложение 4. Расчеты по уравнению химической реакции с участием растворов.
- •Приложение 7. Экспериментальное определение молярной массы растворенного вещества
- •Приложение 8. Качественный анализ водных растворов неорганических веществ
- •Литература
Приложение 3. Определение концентрации растворов методом титрования.
Титрование проводят следующим образом. В бюретку помещают стандартный раствор (раствор известной концентрации
Cст ). Бюретка - это тонкая градуированная стеклянная трубка с
краном на конце для измерения объема жидкости, позволяющая приливать стандартный раствор отдельными каплями.
В колбу помещают точно измеренный объем анализируемого раствора (Vа. р. ), добавляют индикатор. По каплям в колбу из б ю-
ретки приливают стандартный раствор. Между анализируемым и стандартным растворами происходит реакция. Стандартный раствор добавляют до окончания реакции, на что указывает измене-
ния окраски индикатора. Объем стандартного раствора (Vст ), из-
расходованный на титрование, определяют по шкале бюретки. Расчет концентрации анализируемого раствора проводят по
формуле:
CстVст =CанVан, |
(17) |
где Cст ,Cан - молярная концентрация эквивалент, моль/л;
Vст ,Vан - мл.
Задача.
Вычислить концентрацию щелочи в растворе, если на титрование 50 мл этого раствора потребовалось 4,6 мл раствора кислоты, молярная концентрация эквивалента которого 0,1 моль/л.
В данной задаче анализируемы раствор – это раствор щелочи, стандартный раствор – раствор кислоты.
Дано:
Vан = 50мл
Vст = 4,6мл
Решение:
Cан = CстVст = 4,6 0,1 = 0,0092моль/ л
Vан 50
31
Приложение 4. Расчеты по уравнению химической реакции с участием растворов.
Если при проведении реакции используется раствор, необходимо учесть, что в химическом взаимодействии участвует только растворенное вещество, а не весь раствор.
Задача 1.
Какой объем раствора соляной кислоты, молярная концентрация которого 0,05 моль/л, взаимодействует с 4,8 г магния?
Дано:
m(Mg) = 4,8г
С(HCl) р−р = 2моль/ л
M (Mg) = 24г/ моль
M (HCl) = 36,5г/ моль
V (HCl) р−р −?
Решение:
По уравнению реакции находим массу чистой HCl, которая взаимодействует с 4,8 г магния.
4,8 m(HCl)
Mg + 2HCl = MgCl2 + H2
24 2 36,5
4,8 |
= m(HCl) |
, m(HCl) = |
4,8 2 36,5 |
=14,6г |
24 |
2 36,5 |
|
24 |
|
Находим, в каком объеме раствора соляной кислоты, молярная концентрация которого 0,05 моль/л, содержится 14,6 г HCl.
C(HCl) р−р = |
m(HCl) |
|
, тогда |
|
||
M (HCl)V (HCl) р−р |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
V (HCl) р−р = |
|
m(HCl) |
|
= |
14,6 |
= 0,2л |
|
M (HCl)C(HCl) р−р |
|
36,5 2 |
|||
|
|
|
|
|
32
Задача 2.
Какая масса BaSO4 образуется при взаимодействии нитрата бария с 5 г раствора серной кислоты, в котором массовая доля
H2SO4 2%?
Дано:
m(H 2 SO4 ) р−р = 5г
ω(H 2 SO4 ) = 2%
M (BaSO4 ) = 233г/ моль
M (H 2 SO4 ) = 98г/ моль
m(BaSO4 ) −?
Решение:
Находим массу чистой H2SO4, которая содержится в 5 г раствора:
ω(H 2 SO4 ) = |
m(H 2 SO4 ) |
100 , тогда |
|
|||
m(H 2 SO4 )( р−р) |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
m(H 2 SO4 ) = |
ω(H 2 SO4 )m(H 2 SO4 )( р−р) |
= |
2 5 |
= 0,1г |
||
|
100 |
|
100 |
|||
|
|
|
|
|
Зная массу чистой H2SO4, по уравнению реакции находим массу BaSO4:
0,1 г m(BaSO4 )
Ba(NO3)2 + H2SO4 = BaSO4 + 2HNO3 98 233
098,1 = m(BaSO233 4 ) , m(BaSO4 ) = 0,24г
33
Приложение 5. Кривые растворимости некоторых |
|||||||||||
|
|
|
|
веществ в воде |
|
|
|
|
|||
|
180 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
160 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
гводы |
140 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растворимость, |
80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
|
|
|
|
Температура,оС |
|
|
|
|||
|
|
1 – KNO3, 2 – NH4Cl, 3 – NaCl, 4 – Ce2(SO4)3 |
|
34
Приложение 6. Зависимость растворимости газов в |
|||||||||||
воде от температуры при атмосферном давлении |
|||||||||||
воды |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100 мл |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
млна |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растворимость, |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
|
|
|
|
Температура, |
оС |
|
|
|
||
|
|
|
1 –O2, 2 – воздух, 3 – N2 |
|
|
|
35