Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Эквивалент, фактор эквивалентности, число эквивалентности.
|
|
Лабораторно-практическое занятие № 8
Тема 1.4 Растворы.
Тема занятия «Растворы. Молярная концентрация. Молярная концентрация эквивалента».
Цели занятия:
· совершенствовать знания способов выражения концентрации растворов;
· приобрести навыки:
- выполнения расчетов для приготовления растворов определенной молярной концентрации и молярной концентрации эквивалента;
- рассчитывать навеску для приготовления растворов молярной концентрации и молярной концентрации эквивалента;
- использовать формулы для расчета концентраций;
- определять факторы эквивалентности кислот, оксидов, оснований и солей;
- приготовления растворов молярной концентрации и молярной концентрации эквивалента (см Приложение1)
I Теоретическая часть.
Основные понятия темы:
Эквивалент, фактор эквивалентности, число эквивалентности.
СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ СОСТАВА РАСТВОРА.
Эквивалент — условная частица вещества X, равноценная одному протону в кислотно-основной реакции или одному электрону в окислительно-восстановительной реакции.
Понятие «эквивалент» применимо ко всем типам химических реакций и веществ, как простым, так и сложным. Чтобы показать, какая часть молекулы вещества является эквивалентом, используют понятие «фактор эквивалентности».
Фактор эквивалентности — число, показывающее, какая доля реальной частицы вещества X эквивалентна одному иону водорода в данной кислотно-основной реакции или одному электрону в данной окислительно-восстановительной реакции. Это безразмерная, рассчитываемая на основании стехиометрии реакции, величина, равная или меньше единицы:
Для кислотно-основных реакций fЭКВ (Х) вычисляют по числу замещенных атомов водорода, а для окислительно-восстановительных — по числу электронов, участвующих в полуреакции. Для бинарных реакций его вычисляют по отношению стехиометрических коэффициентов. В реакции:
СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ
Молярная концентрация эквивалентов широко применяется в химии, поскольку для нормальных растворов очень легко рассчитать, какой объем раствора реагента потребуется для реакции с определенным объемом раствора данного вещества. Для этого совсем необязательно записывать уравнение химической реакции.
Например, рассчитаем, какой объем раствора перманганата калия с концентрацией 0, 154 н потребуется для полного окисления 13, 2 мл 0, 342 н раствора щавелевой кислоты. Для решения задачи воспользуемся законом эквивалентов. Согласно этому закону, вещества вступают в реакцию в эквивалентных количествах, т. е. п эк(КМпО4) = п эк ( Н2С2О4). Аналогично для любой другой пары веществ, взаимодействующих друг с другом, п эк(1) = nэк (2).
Из формулы для молярной концентрации эквивалентов получаем: пэк( 1) = С1 V 1; п эк(2) = c2 V 2, откуда получаем СlVl = С2V 2, где С1иС2 — молярные концентрации эквивалентов для растворов каждого из веществ, реагирующих друг с другом, a V1 , V 2 — объемы этих растворов.
Эта формула широко используется в аналитической химии для определения неизвестной концентрации растворов методом титрования.
Используя полученную формулу, рассчитаем объем раствора перманганата калия, необходимого для реакции со щавелевой кислотой.
Контрольные вопросы и задачи:
1. Что называется молярной концентрацией?
2. При каком условии количество веществ в растворе и молярная концентрация выражаются одним и тем же числом?
3. Что называется молярной концентрацией эквивалента?
4. Рассчитайте молярную концентрацию 49% серной кислоты (р = 1, 385 г/мл).
(Ответ 6, 925 моль/л см образец решения учебник с 132, пример 4.8)
5. Соляную кислоту с массовой долей НСI 24% (плотность 1, 12 г/мл) разбавили тройным количеством воды по объему. Найдите молярную концентрацию НСI в полученном растворе. (Ответ 1, 84 моль/л)
6. Рассчитайте массовую долю гидроксида натрия в растворе с концентрацией c (NaOH) = 3, 52 моль/л (плотность раствора 1, 135 г/мл).
7. Какой объем азотной кислоты с массовой долей 67% (плотность 1, 400 г/мл) требуется взять для приготовления 5 л раствора с концентрацией С(HNО3) = 0, 15 моль/л?
II Практическая часть
Задачи для самостоятельного решения.
1.Раствор объемом 500 мл содержит 10 г гидроксида натрия. Определите молярную концентрацию этого раствора.
2. Рассчитайте массу нитрата калия, содержащегося в растворе объемом 400 мл, если его концентрация 2 моль/л.
3. Какая масса 50% азотной кислоты потребуется для приготовления 500 мл раствора концентрацией 0, 5 моль/л?
4. Определите молярную концентрацию 4% раствора гидроксида натрия. Плотность раствора 1, 046г/мл
5. Рассчитайте молярные массы эквивалента фосфорной кислоты, карбоната натрия и гидроксида железа ( III ) в реакциях полного обмена.
6. Рассчитайте количество вещества, которое следует взять для приготовления растворов определенной концентрации и объема:
а) с (1/2 К2СrO4) = 2 моль/л, V = 200 мл;
б) с (1/3 АIСIз) = 0, 1 моль/л, V = 1 л;
в) c (1/2 H2SO4) = 0, 3 моль/л, V = 500 мл.
7. Какую массу нитрата кальция надо взять для приготовления 200 мл раствора с с(1/2Са(NOз)2)= 0, 5 моль/л?
8. В 500 мл раствора содержится 196 г серной кислоты. Вычислите молярную концентрацию эквивалента этого раствора.
9. Раствор КОН с массовой долей 30% имеет плотность 1, 288 г/мл. Определите молярную концентрацию эквивалента этого раствора.
10. Рассчитайте массовую долю серной кислоты в растворе с концентрацией 4, 5 моль/л, плотность 1, 26 г/мл.
Ответы к заданиям практической части.
| № задачи | ответ | № задачи | ответ |
| 0, 5 м | 38, 8; 4, 45; 7, 35г | ||
| 80, 8 г КNO3 | 8, 2 г | ||
| 31.5 u 50% р –р HNO3 | 8 моль/л | ||
| 1.046 моль/л | 6, 9 н | ||
| 32, 67 г/моль 53 г /моль 35, 67 г/моль | 35% |
При решении задачи № 4 см учебник, пример 4.7, с130-131
|
|