1. Вычислить в граммах массу: г) 1 атома серебра. Решение. Относительная атомная масса элемента – отношение массы его атома к 1/12 части массы атома 12С. m A ( Ag ) Ar 1 а.е.м. 107,87 1,667 10 24 г 1,798 10 22 г 2. Сколько молекул и атомов содержится в: г) 0,001 моль неона. Решение. В 1 моле Ne содержится 6,02·1023 молекул 0,001 моль Ne – x x = 6,02·1020 молекул. Инертные газы образуют одноатомные молекулы, следовательно, 1 моль молекул Ne содержит 1 моль атомов Ne. Значит, число атомов равно 6,02·1020. 3. Пользуясь законом объемных отношений, определить, какой объем воздуха необходим для полного сгорания: г) 10 л оксида углерода (II). Решение. Закон объемных отношений (Гей-Люссака) – объемы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объемам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа. Согласно уравнению реакции 2СО О2 2СО2 Молекулярная масса СО равна 28, следовательно мольная масса СО равна 28 г/моль. При сгорании 2 моль СО расходуется 1 моль О2. Иначе говоря при сгорании (28·2) г СО расходуется 22,4 л О2. Для сжигания 10 л СО требуется х л кислорода Следовательно, х = 4 л. 4. Пользуясь основными законами химии, основываясь на знании способов выражения концентрации растворов, решите задачу: г) какая масса азотной кислоты содержится в 200 мл раствора с концентрацией 0,1 моль/л. Решение. МHNO3 = 63 г/моль. В 200 мл 0,1М раствора азотной кислоты содержится 0,2 0,1 0,02 моля HNO3 M m , отсюда m M n 63 г / моль 0,02 моль 1,26 г n 8. Используя уравнение изотермы химической реакции и закон действия масс для константы равновесия, решить задачу: г) Константа равновесия процесса HS H S 2 равна 9·10-12. Рассчитать равновесную концентрацию сульфид-иона S2-, если равновесная концентрация гидросульфид-иона HS- равна 0,01 моль/л. Решение. HS H S 2 H S 2 H S 2 12 К 9 10 0,01 HS Обозначим начальную концентрацию HS- через С (моль/л). Если к моменту наступления равновесия из каждых С молей сероводорода диссоциировало х молей, то при этом, согласно уравнению реакции образовалось х моля Н+ и х моля S2-. хх , отсюда х 2 9 10 12 0,01 0,01 Концентрация сульфид-иона х 3 10 7 . 9 10 12 10. Пользуясь понятием растворимость, законом действия масс и уравнением изотермы химической реакции для растворов малорастворимых сильных электролитов, решить задачу: г) в литре насыщенного раствора Ba3(PO4)2 содержится 5,4·10-6 г соли. Вычислить ПР Ba3(PO4)2. Решение. Растворимость вещества измеряется содержанием вещества в его насыщенном растворе. Коэффициент растворимости – масса безводного вещества, растворяющего при данных условиях 100 г растворителя с образованием насыщенного раствора. В 1000 мл растворяется 5,4·10-6 Ba3(PO4)2 в 100 мл – х х = 5,4·10-7 г. То есть коэффициент растворимости Ba3(PO4)2 равен 5,4·10-7 г в 100 мл Н2О. Произведение растворимости: ПРBa3( PO4) 2 Ba 2 PO 3 3 2 4 При растворении каждого моля Ba3(PO4)2 в раствор переходит 3 моля ионов Ba2+ и 2 моля ионов (PO4)3+. Ba 3 5,4 10 PO 2 5,4 10 2 3 4 7 7 16,2 10 7 моль / л 10,8 10 7 моль / л Отсюда: ПРBa3( PO4) 2 (16,2 10 7 ) 3 (10,8 10 7 ) 2 11,18 10 30 12. Решить задачу: г) Вычислите рН раствора, содержащего 0,768 г HI в 200 мл раствора. Решение. Найдем массовую долю растворенного вещества: 200,768 г раствора – 100 % 0,768 г. – х % х = 0,38 % Для определения молярности найдем массу HI, содержащуюся в 1000 мл раствора: 1000 : 200 = у : 0,38 у = 1,9 г. Эквивалентная масса HI равна 126,9 г/моль, следовательно 1,9 0,015 моль / л 126,9 рН lg( 0,015) 1,82 СМ 13. Решить задачу: г) Как изменится концентрация ионов водорода в растворе уксусной кислоты при разбавлении водой в 4 раза. Решение. Концентрация ионов водорода увеличится. При разбавлении раствора СН3СООН водой, согласно закону действия масс, происходит увеличение скорости прямой реакции. В прямом направлении реакция будет теперь протекать быстрее, чем в обратном. В результате этого концентрация водорода будет уменьшаться, что повлечет за собой замедление прямой реакции. Через некоторое время скорости прямой и обратной реакций вновь сравняются – установится новое равновесие. Процесс изменения концентраций, вызванный нарушением равновесия, называется смещением или сдвигом равновесия. Если при этом происходит увеличение концентраций веществ, стоящих в правой части уравнения (и, конечно, одновременно уменьшение концентраций веществ, стоящих слева), то говорят, что равновесие смещается вправо, то есть в направлении течения прямой реакции. Таким образом, при увеличении концентрации какого-либо из веществ, участвующих в равновесии, равновесие смешается в сторону расхода этого вещества, при уменьшении концентрации какого-либо из веществ равновесие смещается в сторону образования этого вещества.