МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Дніпровський державний аграрно-економічний університет

 

 

 

Кафедра хімії

 

 

 

Токар А.В.

 

К О М Б І Н О В А Н І Т А У С К Л А Д Н Е Н І

З А В Д А Н Н Я З Х І М І Ї

Методичні рекомендації до розв’язку задач

 

 

 

 

 

 

Дніпро – 2021

 

 

ТОКАР А.В.

Комбіновані та ускладнені завдання з хімії. Методичні рекомендації до розв’язку задач / Дніпровський державний аграрно-економічний університет. – Дніпро, 2021. – 49 с.

 

 

Методичні рекомендації розглянуті на засіданні кафедри хімії агрономічного факультету Дніпровського державного аграрно-економічного університету (протокол № 7 від 05 лютого 2021 р.).

 

Методичні рекомендації схвалені та рекомендовані до друку на засіданні науково-методичної ради інженерно-технологічного факультету Дніпровського державного аграрно-економічного університету (протокол № 7 від 04 березня 2021 р.).

 

 

Рецензент:

ШЕВЧЕНКО Л.В., кандидат хімічних наук, доцент кафедри фізичної, органічної та неорганічної хімії Дніпровського національного університету  імені Олеся Гончара

 

 

У методичних рекомендаціях наведено еталонні розв’язки до основних типів задач із загальної та неорганічної хімії. Значної уваги приділено стандартним прийомам із визначення молекулярної формули речовин, а також складу та розділення сумішей, реакціям у газовій фазі, різноманітним способам вираження концентрації розчинів, іонним та окисно-відновним процесам. У кінці наведено приклади розв’язку ускладнених задач, а також завдання для самостійного опрацювання (із відповідями). Методичні рекомендації будуть корисні усім, хто прагне набути базових методологічних навичок із розв’язання комбінованих завдань з хімії.

 

 

ВСТУП

Перш ніж переходити безпосередньо до розв’язку задач, зосередимо нашу увагу на кількох важливих методичних порадах!

1)                      Більшість розрахункових задач у хімії пов’язані саме зі здійсненням хімічних перетворень. Тому їх розв’язок слід розпочинати із запису рівнянь реакцій, причому обов’язково з усіма стехіометричними коефіцієнтами. За деяким винятком, правильний розрахунок вдається здійснити лише за загальною схемою процесу. При цьому усі розрахунки за хімічними рівняннями зручно проводити у моль, оскільки коефіцієнти у них є пропорційними до кількості речовин, що вступили у реакцію або утворилися в результаті хімічного перетворення. Лише в задачах на реакції у газовому стані можна обійтися без моль, оскільки співвідношення коефіцієнтів у цьому випадку цілком відповідає відношенню об’ємів взаємодіючих речовин та газоподібних продуктів реакції.

2)                      Багато розрахункових задач вдається розв’язати за допомогою простої стратегії: величину, яку слід знайти, позначають за невідому змінну та складають для неї алгебраїчне рівняння. Наприклад, якщо необхідно визначити склад суміші двох речовин, то вводять невідомі змінні, що стосуються кількості речовин у суміші  х  та  у  із подальшим складанням системи рівнянь, розв’язок якої дає відповідь на поставлене у задачі запитання. Часто за х приймають кількість речовини, число атомів елемента у молекулі невідомої сполуки або глибину здійснення хімічного перетворення.

3)                      Важливим моментом також є правило округлення проміжних та кінцевих результатів обчислень. При цьому залишають певну кількість значущих цифр. Останніми називають усі цифри числа, окрім нулів, які стоять зліва. Наприклад, число 450 містить три значущі цифри, число 10,25 – чотири значущі цифри, а число 0,052 – лише дві значущі цифри. Слід зауважити, що за умов недотримання правил округлення можна одержати значну помилку у кінцевому результаті. Загалом при проведенні математичних операцій із неточними числами кількість значущих цифр у відповіді цілком визначається точністю заданих або вихідних величин!

КОМБІНОВАНІ ТА УСКЛАДНЕНІ ЗАВДАННЯ ІЗ ЗАГАЛЬНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ Розділ 1. Визначення молекулярної формули речовин

1.1. Хімічний еквівалент

Приклад 1. При обробці 4,44 г хлориду металу сульфатною кислотою утворилося 5,44 г його сульфату, а при розчиненні у воді 1,6 г цього ж металу виділилося 896 мл водню (н.у.). Визначити еквівалентну масу цього металу. Що це за метал?

Розв’язок

1)                      Якщо позначити еквівалентну масу невідомого металу Е_(Ме) за х, то вирази для еквівалентних мас його солей матимуть вигляд:

Е(хлориду) = (х + 35,5), Е(сульфату) = (х + 48),

де 35,5 та 48 відповідають еквівалентним масам кислотних залишків хлоридної (НСl) та сульфатної (H₂SO₄) кислот.

2)                      Складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                           4,44    х  35,5

                                                                                                                    ,

                                                                                           5,44      х  48

звідки знаходимо х = 20, тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 20. Якщо припустити його двовалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що становить вдвічі більше за еквівалент, тобто A_r(Ме) = 40, а це означає, що невідомим металом є кальцій.

3)                      Використаємо другу частину задачі для перевірки висунутого припущення, тобто знову складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                                1,6         х

                                                                                                                   ,

                                                                                             0,896    11,2

де 0,896 відповідає об’єму виділеного водню (у л), а 11,2 – його еквівалентному об’єму у тих же одиницях (н.у.). Звідси знаходимо, що  х = 20, тобто невідомий метал – це кальцій.

Відповідь: Е_(Ме) = 20 (Са).

Приклад 2. Визначити еквівалентну масу металу, якщо хлор, що виділився при дії концентрованої хлоридної кислоти на 6,96 г MnO₂, утворює з цим металом 7,6 г хлориду.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння     окисно-відновної реакції        та      розставляємо коефіцієнти у ньому із застосуванням методу електронного балансу:

MnO₂ + 4HCl _(конц.) → MnCl₂ + Cl₂↑ + 2H₂O.      відновник  2Cl^– – 2e^→ Cl₂⁰         1

                                             окисник  Mn⁴⁺ + 2e^→ Mn²⁺      1 

2)                      Якщо позначити еквівалентну масу невідомого металу Е(_Ме) за х, то вираз для еквівалентної маси його хлориду матиме вигляд:

Е(хлориду) = (х + 35,5),

де 35,5 відповідає еквіваленту кислотного залишку хлоридної кислоти (HCl).

3)                      Еквівалентна маса MnO₂ з урахуванням двох приєднаних електронів становитиме 43,5.

4)                      Складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                           6,96        43,5

                                                                                                                    ,

                                                                                            7,6      х 35,5

звідки знаходимо х = 12, тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 12. Якщо припустити його двовалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що становить вдвічі більше за еквівалент, тобто A_r(Ме) = 24, а це означає, що невідомим металом є магній.

Відповідь: Е_(Ме) = 12 (Mg).

Приклад 3. Для розчинення 1,2 г оксиду металу витрачено 30 мл 1 н розчину хлоридної кислоти. Визначити еквівалентну масу металу. Розв’язок

1)                      Якщо позначити еквівалентну масу невідомого металу Е(_Ме) за х, то вираз для еквівалентної маси його оксиду матиме вигляд:

Е(оксиду) = (х + 8),

де 8 відповідає еквіваленту атома Оксигену.

2)                      Знаходимо кількість еквівалентів хлоридної кислоти (HCl), яка прореагувала з оксидом, узгодивши одиниці вимірювання об’єму:

n_екв. (HCl)    0,03(моль-екв).

3)                      Складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

1,2

  0,03, х 8

звідки знаходимо х = 32, тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 32. Якщо припустити його двовалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що становить вдвічі більше за еквівалент, тобто A_r(Ме) = 64, а це означає, що невідомим металом є мідь.

Відповідь: Е_(Ме) = 32 (Cu).

Приклад 4. У розчин хлоридної кислоти занурили металічну пластинку масою 50 г. Після витіснення 336 мл водню (н.у.) маса пластинки зменшилася на

1,68%. Чому дорівнює еквівалентна маса металу, з якого виготовлено пластинку? Розв’язок

1)  Позначаємо еквівалентну масу невідомого металу Е_(Ме) за х.

2)  Знаходимо, на скільки зменшилася маса пластинки, тобто яка кількість металу (у г) розчинилася у хлоридній кислоті:

m_(Ме)    0,84(г).

3)  Складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                               0,84        х

                                                                                                                   ,

                                                                                             0,336    11,2

де 0,336 відповідає об’єму виділеного водню (у л), а 11,2 – його еквівалентному об’єму у тих же одиницях (н.у.).

Звідси знаходимо, що х = 28, тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 28. Якщо припустити його двовалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що становить вдвічі більше за еквівалент, тобто A_r(Ме) = 56, а це означає, що невідомий метал – це залізо.

Відповідь: Е_(Ме) = 28 (Fe).

Приклад 5. Електричний струм силою 2,5 А, проходячи крізь водний розчин  електроліту, за 30 хв виділяє з розчину 2,77 г металу. Знайти еквівалентну масу цього металу. Що це за метал?

Розв’язок

1)                      Якщо позначити еквівалентну масу невідомого металу як Е_(Ме), то вираз для об’єднаного закону Фарадея матиме вигляд:

Е(Ме)

m₍Ме₎    I ,

F

де  F – стала Фарадея, що становить 96 500 Кл/моль, І – сила струму (у А), а  – час для здійснення електролізу (у с).

2)                      Знаходимо еквівалентну масу невідомого металу, узгодивши одиниці вимірювання часу:

E(Ме)  m(Ме)  F  2,7796500  59,4.

                                                                                       I        2,53060

Тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 59,4. Якщо припустити його двовалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що становить вдвічі більше за еквівалент, тобто A_r(Ме) = 118,8, а це означає, що невідомим металом є олово.

Відповідь: Е_(Ме) = 59,4 (Sn).

Приклад 6. Невідомий метал масою 1 г здатний до взаємодії з такою масою хлору, яка займає об’єм 336 мл за температури 37 С та тиску 98 кПа.

Розрахувати еквівалентну масу невідомого металу.

Розв’язок

1)  Позначаємо еквівалентну масу невідомого металу Е(_Ме) за х.

2)  Знаходимо масу хлору, яка прореагувала з металом, за рівнянням стану ідеального газу:

m(хлору) _ pV ^M _ 980,336⁷¹ _ 0,907 (_г),

                                                                                   RT          8,314310

де р – тиск газу (у кПа), V – його об’єм (у л), М – молярна маса хлору, R – універсальна газова стала – 8,314 Дж/(мольК), а Т – температура (у К).

3)  Складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                                  1           х

                                                                                                                    ,

                                                                                             0,907     35,5

де 35,5 відповідає еквіваленту атома Хлору. Звідси знаходимо, що  х = 39,1, тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 39,1. Якщо припустити його одновалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що чисельно дорівнює еквіваленту та становить A_r(Ме) = 39,1, а це означає, що невідомий метал – це калій.

Відповідь: Е_(Ме) = 39,1 (К).

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       При термічному розкладі 6,6 г нітрату металу утворилося 5,52 г його нітриту. Визначити еквівалент металу. Відповідь: Е_(Ме) = 23 (Na).

2.                       При розчиненні у сульфатній кислоті 1,68 г металу утворилося 4,56 г його сульфату. Визначити еквівалент металу. Відповідь: Е_(Ме) = 28 (Fe).

3.                       При обробці 5,64 г нітрату металу сульфатною кислотою утворилося       4,8 г його сульфату. Визначити еквівалент металу. Відповідь: Е_(Ме) = 32 (Cu).

4.                       При обробці 4,32 г металу хлором утворилося 21,36 г його хлориду.

Визначити еквівалент металу. Відповідь: Е_(Ме) = 9 (Al).

5.                       При розкладі 15 г карбонату металу утворилося 8,4 г його оксиду. Визначити еквівалент металу. Відповідь: Е_(Ме) = 20 (Са).

6.                       При електролізі водного розчину хлориду лужного металу утворилося

1,02 г лугу та 112 мл хлору (н.у.). Визначити еквівалентну масу лужного металу. 

Відповідь: Е_(Ме) = 85 (Rb).

7.                       У розчин, що містить 3,2 г металу у вигляді хлориду, занурили залізну

пластинку масою 50 г. Після повного виділення металу маса пластинки збільшилася на 0,8%. Визначити еквівалентну масу металу.

Відповідь: Е_(Ме) = 32 (Cu).

8.                       Невідомий метал масою 0,4495 г під час розчинення у надлишку хлоридної кислоти здатний витіснити 526 мл водню за температури 270 К та тиску 106,6 кПа. Розрахувати еквівалентну масу невідомого металу.

Відповідь: Е_(Ме) = 9 (Al).

1.2. Складання атомних факторів

Приклад 1. Вміст Фосфору у одному із його оксидів дорівнює 43,66%. Густина пари цієї речовини за повітрям дорівнює 9,79. Визначити істинну молекулярну формулу оксиду.

Розв’язок

1)                      Якщо вміст Фосфору у оксиді дорівнює 43,66%, то вміст Оксигену становитиме 56,34% (за масою).

2)                      Нехай маса вихідної сполуки (Р_хО_у) складає 100 г, тоді маси елементів, що входять до її складу чисельно будуть дорівнювати їх масовим часткам. Спираючись на ці дані, а також на відносні атомні маси Фосфору та Оксигену, складаємо атомні фактори:

х : у   1,408:3,5211: 2,5  2:5.

Знайдене співвідношення означає, що найпростішою (або емпіричною) формулою сполуки є Р2О5 із молярною масою М(Р2О5) = 142 г/моль.

3)                      Розраховуємо істинну молярну масу речовини М_(РхОу) за даними про

густину її пари за повітрям D_(пов.), а саме:

D_(пов.)  М (РхОу)  ^М (РхОу)  9,79,

                                                                                           М (пов.)                     29

де М_(пов.) = 29 г/моль – молярна маса повітря. Звідси М_(РхОу) = 284 г/моль, що становить вдвічі більше від розрахованої раніше молярної маси для Р2О5. Таким чином, істинна молекулярна формула оксиду відповідає складу Р4О10.

Відповідь: Р4O10.

Приклад 2. Визначити формулу речовини, якщо відомо, що вона містить 6,25% Фосфору, 12,5% Нітрогену, 56,25% Гідрогену та 25,0% Оксигену (за молями). Що це за сполука? Запропонуйте можливі способи її одержання.

Розв’язок

1)                      Спираючись на вихідні дані про мольні частки окремих елементів у сполуці, складаємо атомні фактори:

n(P) : n(N) : n(H) : n(O) = 0,0625 : 0,125 : 0,5625 : 0,25 = 1 : 2 : 9 : 4.

2)                      Знайдене співвідношення означає, що емпіричною формулою сполуки є РN₂H₉О₄ або (NH₄)₂HPO₄ – амоній гідрофосфат.

3)                      Цю речовину одержують шляхом поступової взаємодії концентрованого розчину амоніаку із точно розрахованою кількістю фосфатної кислоти:

                                     (І):   NH₃ + H₃PO₄ → NH₄H₂PO₄;

  (ІІ):   NH₃ + NH₄H₂PO₄ → (NH₄)₂HPO₄;   (ІІІ):  NH₃ + (NH₄)₂HPO₄ → (NH₄)₃PO₄.

Відповідь: (NH₄)₂HPO₄.

Приклад 3. При спалюванні 55,5 мг речовини одержали 99 мг вуглекислого газу та 40,5 мг води. За умов повного випаровування зразку цієї речовини масою 1,85 г її пара займає об’єм 0,97 л, виміряний при 473 К та 101,3 кПа. Визначити емпіричну формулу речовини.

Розв’язок

1)                      Розраховуємо вміст Карбону (у мг) у вихідній сполуці (С_хН_уО_z) за масою утвореного вуглекислого газу:

m(C)  Ar (C)n(C)  Ar (C)m(CO2)  1299  27 (мг),

                                                                                                       M(CO₂)              44

де n(C) – кількість речовини Карбону (у ммоль), яка чисельно дорівнює кількості речовини вуглекислого газу.

2)                      Розраховуємо вміст Гідрогену (у мг) у вихідній сполуці (С_хН_уО_z) за масою утвореної води:

m(Н)  Ar (Н)n(Н)  Ar (Н)m(Н2О)2  140,52  4,5(мг),

                                                                                                     M(Н₂О)                   18

де n(Н) – кількість речовини Гідрогену (у ммоль), яка є вдвічі більшою за кількість речовини води.

3)                      Знаходимо вміст Оксигену (у мг) у вихідній сполуці (С_хН_уОz) за різницею відповідних мас:

m(O) = m(С_хН_уО_z) – m(С) – m(Н) = 55,5 – 27 – 4,5 = 24 (мг).

4)                      Спираючись на одержані дані, а також на відносні атомні маси Карбону, Гідрогену та Оксигену, складаємо атомні фактори:

х : у : z    2,25: 4,5:1,5 1,5:3:1 3:6: 2 .

Знайдене співвідношення означає, що емпіричною формулою сполуки є C₃H₆О₂ із молярною масою 74 г/моль.

5)                      Знаходимо істинну молярну масу речовини М(_СхНуОz) за рівнянням стану ідеального газу:

M (CxHyOz ) _ m R^T _ 1,858,314⁴⁷³ _ 74,0(_г/моль), pV 101,30,97

де m – маса речовини (у г), R – універсальна газова стала, що дорівнює 8,314 Дж/(мольК), Т – абсолютна температура (у К), р – тиск газу (у кПа), а V – його об’єм (у л). Звідси М_(СхНуОz) = 74 г/моль, що цілком відповідає розрахованій раніше молярній масі для C₃H₆О₂. Таким чином, істинна молекулярна формула речовини збігається з емпіричною формулою складу C₃H₆О₂ або С₂Н₅СООН.

Відповідь: С3H6O2.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       При спалюванні 2,25 г речовини утворилося 0,45 г води та 1,12 л вуглекислого газу (н.у.). Істинна молекулярна маса речовини дорівнює 90.

Визначити її молекулярну формулу. Відповідь: Н2С2О4.

2.                       Речовина складається з 34,59% Натрію, 23,31% Фосфору та 42,10%

Оксигену (за масою). Визначити молекулярну формулу речовини.

Відповідь: Na4P2О7.

3.                       При окисненні 9,84 г речовини утворилося 6,36 г натрій карбонату, 3,24 г води та 4,032 л вуглекислого газу (н.у.). Визначити молекулярну формулу речовини. Відповідь: СН3СООNa.

4.                       В результаті аналізу знайдено, що масові частки Натрію, Сульфуру та Оксигену у досліджуваній сполуці становлять 36,5, 25,4 та 38,1% відповідно. Знайти найпростішу хімічну формулу сполуки. Відповідь: Na2SO3.

5.                       Визначити емпіричну формулу хімічної сполуки, якщо масові частки елементів, що входять до її складу, становлять 1,59% Гідрогену, 22,22% Нітрогену та 76,19% Оксигену. Відповідь: НNO3.

Розділ 2. Визначення складу та розділення сумішей

Приклад 1. При розчиненні у розчині лугу 4 г сплаву алюмінію з цинком виділилося 3,808 л водню (н.у.). Визначити склад вихідного сплаву (у %).

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій окремих компонентів сплаву з розчином лугу. У випадку NaOH матимемо:

2Al + 6NaOH + 6H₂O → 2Na₃[Al(OH)₆] + 3H₂↑; Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑.

2)                      Якщо позначити масу алюмінію у сплаві за х (г), то маса цинку у ньому становитиме (4 – х) г. Спираючись на це, а також на відносні атомні маси металів, виразимо їх кількості речовин у вихідній суміші:

x   4 ^ x n(Al)   (моль);        n(Zn)   (моль).

27                                                                                      65

3)                      Визначаємо, яку кількість водню (у моль) витіснить кожний метал із розчину лугу за рівняннями реакцій. У випадку алюмінію ця кількість буде у півтора рази більшою за кількість речовини самого металу, а у випадку цинку – дорівнюватиме їй. Таким чином матимемо:

n₁ (Н ₂ )  1,5^ x (моль);        n₂ (Н ₂ )  4 ^ x (моль).

27                                                                                      65

4)                      Визначаємо загальну кількість речовини водню, що утворюється під час розчинення сплаву у розчині лугу:

n(Н 2 )  n1(Н 2 )  n2 (Н 2 )  1,5 x  4  x (моль).

                                                                                                                        27         65

5)                      З іншого боку, цю ж кількість речовини водню можна розрахувати за його об’ємом (н.у.), а саме:

n(Н₂)  0,17 (моль),

де 22,4 л/моль відповідає молярному об’єму газу.

6)                      Спираючись на одержані дані, складаємо математичне рівняння, що відображає матеріальний баланс:

1,5 x   4  x              0,17 (моль).

                                                                                 27         65

Звідси знаходимо, що  х = 2,7, тобто маса алюмінію у сплаві становить         2,7 г, а цинку – 1,3 г відповідно.

7)                      Розраховуємо масові частки металів у сплаві:

(Al)   100%  67,5%;        (Zn)   100%  32,5% .

Відповідь: (Al) = 67,5%; (Zn) = 32,5%.

Приклад 2. До розчину, що містить 1,96 г фосфатної кислоти, додали 2,8 г

твердого калій гідроксиду. Визначити склад (у г) утвореної суміші солей.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій між реагентами, що відображають поступову нейтралізацію фосфатної кислоти лугом, зокрема:

(І):   КОН + H₃PO₄ → КH₂PO₄ + Н₂О;     (ІІ):  КОН + КH₂PO₄ → К₂HPO₄ + Н₂О;   (ІІІ): КОН + К₂HPO₄ → К₃PO₄ + Н₂О.

2)                      Визначаємо кількість речовини для кожного з реагентів, виходячи зі значень їх відносних молекулярних мас:

n(КОН)    0,05(моль);        n(Н₃РО₄ )    0,02(моль).

3)                      За рівнянням (І) матимемо, що уся фосфатна кислота вступила у взаємодію із надлишком калій гідроксиду, перетворившись на КH₂PO₄ та воду, а речовини у розчині після реакції будуть присутні у наступних кількостях:

n_I (КОН)  0,050,02  0,03(моль);        n_I (КН₂РО₄)  0,02(моль).

4)                      За рівнянням (ІІ), уся кількість солі КH₂PO₄ вступить у взаємодію із надлишком калій гідроксиду, даючи К₂HPO₄ та воду, а речовини у розчині після реакції будуть представлені наступними їх кількостями:

n_II (КОН)  0,030,02  0,01(моль);        n_II (К₂НРО₄)  0,02 (моль).

5)                      Зрештою, за рівнянням (ІІІ) уся кількість лугу вступить у взаємодію із надлишком К₂HPO₄, даючи середню сіль та воду, а речовини у розчині після реакції будуть присутні у наступних кількостях:

n_III (К₂НРО₄)  0,020,01 0,01(моль);        n_III (К₃РО₄ )  0,01(моль).

6)                      Виражаємо склад суміші солей за їх масами у кінцевому розчині, беручи до уваги відповідні значення відносних молекулярних мас компонентів:

m(К₂НРО₄)  0,01174 1,74(г); m(К₃РО₄ )  0,01212  2,12 (г).

Відповідь: m(К₂HРO₄) = 1,74 г; m(К₃РO₄) = 2,12 г.

Приклад 3. При пропусканні вуглекислого газу крізь водний розчин калій гідроксиду утворилася суміш солей – 2,07 г К₂CO₃ та 6 г КHCO₃. Визначити об’єм вуглекислого газу (н.у.), який вступив у реакцію. Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій між реагентами, що відображають послідовне утворення кислої та середньої солі у розчині:

(І): КОН + СO₂ → КHСO₃;

    (ІІ): КОН + КHСO₃ → К₂СO₃ + Н₂О.

2)                      Розраховуємо кількість речовини для кожного компоненту кінцевої суміші, виходячи зі значень відносних молекулярних мас солей:

n(КНСО₃ )    0,06 (моль);        n(К₂СО₃ )    0,015(моль).

3)                      Якщо в результаті взаємодії вуглекислого газу із розчином лугу зрештою утворилася середня сіль у кількості 0,015 моль, то це означає, що саме на таку кількість речовини слід збільшити вміст утвореної до цього кислої солі:

n(КНСО₃ )  0,060,015  0,075(моль).

4)                      Спираючись на одержані результати, можна з упевненістю стверджувати, що кількість речовини вуглекислого газу, яка вступила у взаємодію із розчином лугу, також становитиме 0,075 моль. Тоді, за законом Авогадро:

V(CO₂)  0,07522,4 1,68(л),

де 22,4 л/моль відповідає значенню молярного об’єму газу за нормальних умов.

Відповідь: V(CO₂) = 1,68 л.

Приклад 4. При нагріванні 6,06 г сухого KNO₃ утворилося 5,34 г твердого залишку. Визначити ступінь термічного розкладу KNO₃ (у %).

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції термічного розкладу калій нітрату: 2KNO₃ → 2KNO₂ + O₂↑.

2)                      Визначаємо втрату маси при прожарюванні, яка відповідатиме кількості (у г) виділеного кисню:

m  m(О₂)  6,065,34  0,72(г).

3)                      Розраховуємо кількість речовини виділеного кисню, беручи до уваги значення його відносної молекулярної маси:

n(О₂ )    0,0225(моль).

4)                      За рівнянням реакції, кількість речовини KNO₃, яка зазнала розкладу, є

вдвічі більшою за кількість (у моль) виділеного кисню:

n_розкл. (КNО₃ )  0,02252  0,045(моль).

5)                      Спираючись на одержані результати, визначаємо масу калій нітрату, що вступила у реакцію, та ступінь термічного розкладу цієї солі, беручи до уваги значення відносної молекулярної маси KNO₃ та його вихідної кількості (у г):

m_розкл. (КNО₃ )  0,045101 4,545(г);

_розкл. (КNО₃ )   100%  75%.

Відповідь: _розкл.(KNO3) = 75%.

Приклад 5. Суміш речовин у своєму складі містить такі компоненти:           

І₂, AgI, KCl таPbO. Як із цієї суміші можна виділити індивідуальні сполуки?

Розв’язок

Зазвичай процес розділення сумішей засновується на різному відношенні їх компонентів до нагрівання, розчинення у воді, дії кислот, лугів, окисників та інших факторів. У нашому випадку оптимальний хід розділення матиме вигляд:

1)                      Нагріваємо вихідну суміш: І2 легко випаровується та конденсується під час охолодження парів у вигляді чистої речовини.

2)                      Додаємо до суміші надлишок води. При цьому KCl розчиняється, після чого воду із розчину випаровують та одержують чистий калій хлорид.

3)                      У суміші залишилося дві речовини – AgI та PbO, які відрізняються за відношенням до дії кислот. Зокрема, AgI з кислотами не реагує, тоді як PbO є типовим основним оксидом, добре розчинним, наприклад, у ацетатній кислоті: PbO + 2CH₃COOH → (CH₃COO)₂Pb + H₂O.

4)                      Таким чином, AgI вже видалено. Залишилося із розчину плюмбум(ІІ) ацетату одержати PbO. Для цього іони плюмбуму(ІІ) осаджують у вигляді

нерозчинного гідроксиду із подальшим термічним розкладом останнього: (CH₃COO)₂Pb + 2КOН → Pb(OН)₂↓ + 2CH₃COOК; Pb(OН)₂ → PbО + H₂O.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       При розчиненні у сульфатній кислоті 8,28 г суміші Al та Al₂O₃ утворилося 34,2 г безводної солі Al₂(SO₄)₃. Визначити склад (у г) вихідної суміші.

Відповідь: m(Al) = 2,16 г; m(Al₂O₃) = 6,12 г.

2.                       При розчиненні у хлоридній кислоті 5,58 г суміші порошків заліза та цинку виділилося 2,016 л водню (н.у.). Визначити склад (у г) вихідної суміші.

Відповідь: m(Fe) = 1,68 г; m(Zn) = 3,9 г.

3.                       При розчиненні у воді 3,12 г суміші гідридів натрію та кальцію утворився розчин лугів, на нейтралізацію якого витратили 140 мл 1 н розчину нітратної кислоти. Визначити склад (у г) вихідної суміші гідридів.

Відповідь: m(NaH) = 1,44 г; m(CaH₂) = 1,68 г.

4.                       До розчину, що містить 5,88 г фосфатної кислоти, додали 8,4 г твердого калій гідроксиду. Визначити склад осаду (у г), одержаного після повного випарювання утвореного розчину.

Відповідь: m(К₂HРO₄) = 5,22 г; m(К₃РO₄) = 6,36 г.

5.                       Яку кількість (у г) фосфатної кислоти слід нейтралізувати розчином натрій гідроксиду, щоб утворилася суміш із 1,2 г NaH₂РO₄ та 4,26 г Na₂HРO₄?

Відповідь: m(H₃РO₄) = 3,92 г.

6.                       Яку кількість (у г) натрій гідроксиду слід додати до 5,88 г фосфатної кислоти, щоб утворилася суміш із 2,84 г Na₂HРO₄ та 6,56 г Na₃РO₄?

Відповідь: m(NaOH) = 6,4 г.

7.                       Визначити склад солей (у г), які утворилися при пропусканні крізь водний розчин, що містить 3,2 г натрій гідроксиду, 1,568 л вуглекислого газу (н.у.).

Відповідь: m(NaHCO₃) = 5,04 г; m(Na₂CO₃) = 1,06 г.

8.                       Для повної нейтралізації 300 мл 0,2 н розчину хлоридної кислоти витратили 2,68 г суміші, що містить CaCO₃ та MgCO₃. Визначити склад суміші карбонатів (у г). Відповідь: m(CaCO₃) = 1 г; m(MgCO₃) = 1,68 г.

9.                       При обробці 6,32 г суміші Na₂CO₃ та NaHCO₃ сульфатною кислотою

утворилося 6,39 г безводної солі Na₂SO₄. Визначити склад вихідної суміші (у г).

Відповідь: m(Na₂CO₃) = 2,12 г; m(NaHCO₃) = 4,2 г.

10.                  До розчину сульфатної кислоти додали натрій гідроксиду. При цьому утворилася суміш солей, що містить 3,6 г NaHSO₄ та 2,84 г Na₂SO₄. Визначити, яку кількість (у г) сульфатної кислоти та натрій гідроксиду було взято для вихідної взаємодії. Відповідь: m(H₂SO₄) = 4,9 г; m(NaOH) = 2,8 г.

11.                  При розчиненні у сульфатній кислоті 5,24 г суміші CuO та ZnO утворилося 10,44 г безводних солей – CuSO₄ та ZnSO₄. Визначити склад вихідної суміші оксидів (у г). Відповідь: m(CuO) = 2 г; m(ZnO) = 3,24 г.

12.                  У розчин, що містить 15,9 г суміші K₂SO₄ та MgSO₄, додали надлишок розчину BaCl₂, у результаті чого утворилося 25,63 г осаду BaSO₄. Визначити склад вихідної суміші (у г). Відповідь: m(K₂SO₄) = 8,7 г; m(MgSO₄) = 7,2 г.

13.                  При термічному розкладі 25 г CaCO₃ утворилося 17,3 г твердого залишку. Визначити ступінь розкладу CaCO₃ (у %). Відповідь: 70%.

14.                  При термічному розкладі 15,04 г Cu(NO₃)₂ утворилося 8,56 г твердого залишку. Визначити ступінь розкладу Cu(NO₃)₂ (у %). Відповідь: 75%.

15.                  При нагріванні 147 г бертолетової солі частина її розклалася із виділенням кисню, а частина – з утворенням суміші калій хлориду та перхлорату.

Визначити склад твердого залишку (у г), якщо виділилося 20,16 л кисню (н.у.).

Відповідь: m(КCl) = 55,9 г; m(КClO₄) = 62,3 г.

16.                  При термічному розкладі бертолетової солі, що міститься у 20 г суміші разом із KCl, утворилося 12,32 г KCl. Визначити склад (у %) вихідної суміші.

Відповідь: (КClO₃) = 98%; (КCl) = 2%.

Розділ 3. Задачі на газові закони

Приклад 1. Знайти молярну масу повітря, що у своєму складі містить:     78% азоту, 21% кисню та 1% аргону (за об’ємом). Чому дорівнює густина цієї газової суміші (н.у.)?

Розв’язок

1)                      Розраховуємо молярну масу повітря, виходячи із об’ємних часток компонентів, що входять до його складу, з урахуванням відповідних значень молярних мас газів:

М _(пов.)  0,7828 0,2132  0,0140  29(г/моль).

2)                      Визначаємо густину повітря, спираючись на його молярну масу, а також величину молярного об’єму, що становить 22,4 л/моль (н.у.):

_(пов.)   1,29 (г/л).

Відповідь: М_(пов.) = 29 г/моль;  _(пов.) = 1,29 г/л.

Приклад 2. Густина озонованого кисню за воднем дорівнює 20. Визначити об’ємні частки озону та кисню у газовій суміші.

Розв’язок

1)                      Знаходимо молярну масу озонованого кисню, виходячи зі значення густини цієї суміші за воднем, а також молярної маси останнього:

М (оз.кисн.)  202  40(г/моль).

2)                      Якщо позначити об’ємну частку озону у озонованому кисні за х, тоді аналогічна величина для кисню становитиме (1 – х); у такому випадку вираз для

обрахунку молярної маси суміші з урахуванням молярних мас окремих компонентів (озону та кисню) матиме вигляд:

М _{(оз.кисн.)}  48 х 32(1 х)  40(г/моль).

3)                      Розв’язавши математичне рівняння, знаходимо, що  х = 0,5, а це означає, що об’ємні частки озону та кисню у вихідній газовій суміші є однаковими та становлять 50%.

Відповідь: (О₃) = 50%; (О₂) = 50%.

Приклад 3. Визначити, яку кількість кисню (у л) слід витратити на спалювання 20 л суміші чадного газу та водню, якщо густина цієї суміші за Н₂ дорівнює 6,2.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій горіння чадного газу та водню у кисні: 2СО + О₂ → 2СО₂; 2Н₂ + О₂ → 2Н₂О.

2)                      Знаходимо молярну масу вихідної суміші газів, спираючись на значення її густини за воднем, а також молярну масу останнього:

М (СОН 2)  6,22 12,4(г/моль).

3)                      Якщо позначити об’ємну частку СО у суміші за х, тоді аналогічна величина для водню становитиме (1 – х); при цьому вираз для розрахунку молярної маси суміші газів з урахуванням молярних мас окремих компонентів матиме вигляд:

М (СОН 2.)  28 х  2(1 х) 12,4(г/моль).

Звідси знаходимо, що х = 0,4, тобто об’ємні частки СО та Н₂ у вихідній суміші становитимуть 40 та 60% відповідно.

4)                      Спираючись на одержані результати, можна з упевненістю стверджувати, що об’єми чадного газу та водню у вихідній суміші із загальним об’ємом 20 л, складатимуть:

V(СО)  0,420  8 (л);

V(H₂)  0,620 12(л).

5)                      За рівняннями реакцій, знаходимо кількість кисню (у л), яку слід витратити на повне спалювання обох газів із урахуванням стехіометричності (2:1) кожної зі взаємодій:

V(О₂ )   V(СО)   V(Н ₂ )   10(л).

Відповідь: V(O₂) = 10 л.

Приклад 4. Чому дорівнює об’єм озонованого кисню, що містить 8% озону (за об’ємом), необхідний для спалювання 52 л метану.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції горіння метану у кисні:

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О.

2)                      За рівнянням знаходимо кількість кисню (у л), яку слід витратити на повне спалювання метану із урахуванням стехіометричності взаємодії (1:2):

V(О₂)  2V(СН₄)  252 104(л).

3)                      Якщо чистий кисень у реакції замінити на озонований, його загальна кількість, необхідна для спалювання метану, зменшитиметься, адже озон поводить себе не як стороння домішка, а повноцінний учасник процесу, зрештою перетворюючись на кисень за рівнянням реакції:

2О₃  3О₂.

4)                      Позначаємо за х об’єм озонованого кисню (у л); тоді, спираючись на об’ємні частки окремих компонентів суміші, виражаємо об’єми кожного із газів: V(О₃ )  0,08 х(л);  V(О₂)  0,92х (л).

5)                      Перераховуємо об’єм озонованого кисню у об’єм чистого кисню, зважаючи на стехіометричність такого переходу (2:3), а потім складаємо

відповідне математичне рівняння:

V(О₂ )  0,92 х   (0,08 х) 104(л).

Звідси знаходимо, що х = 100, тобто об’єм озонованого кисню, необхідний для спалювання вихідної кількості метану, становить 100 л.

Відповідь: V_озон.(O2) = 100 л.

Приклад 5. При пропусканні азотоводневої суміші через контактний апарат для синтезу амоніаку прореагувало 20% суміші. Визначити склад газів (у %), що

виходять із контактного апарату.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції утворення амоніаку із азоту та водню:

N₂ + 3H₂  2NН₃.

2)                      Нехай об’єм вихідної азотоводневої суміші становить 1 л; тоді, виходячи зі стехіометричності взаємодії (1:3), об’єми кожного із газів становитимуть:

                                           V₁(N₂ )    0,25 (л);                       V₁(H₂ )    0,75(л).

3)                      Визначаємо кількості газів (у л), що вступили у реакцію:

                           V_реаг. (N₂ )  0,250,2  0,05(л);                     V_реаг. (H ₂ )  0,750,2  0,15(л).

4)                      Розраховуємо об’єми газів у кінцевій суміші, що виходить з контактного апарату, із урахуванням утвореного амоніаку:

                             V₂(N₂)  0,250,05  0,2(л);                        V₂(H₂)  0,750,15  0,6 (л);

V₂ (NН₃ )  2V_реаг. (N₂ )  20,05  0,1(л).

5)                      Спираючись на одержані результати, визначаємо загальний об’єм кінцевої суміші, що становить 0,9 л, та об’ємні частки окремих газів:

(N₂ )   100%  22,2%; (Н ₂ )   100%  66,7%;

 (NН₃ )   100% 11,1% .

Відповідь: (N₂) = 22,2%; (H₂) = 66,7%; (NH₃) = 11,1%.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       За якого молярного співвідношення аргону та азоту утворюється газова суміш, густина якої дорівнює густині повітря? Відповідь: n(Ar):n(N₂) = 1:11.

2.                       При додаванні якого з інертних газів до суміші азоту та вуглекислого газу густина цієї суміші: а) збільшуватиметься; б) зменшуватиметься?

Відповідь: а) Kr або Хе; б) Не або Ne.

3.                       Визначити густину за воднем газової суміші, що містить 60% азоту, 30% кисню та 10% вуглекислого газу (за об’ємом). Відповідь: D(_Н2) = 15,4.

4.                       Визначити густину за гелієм газової суміші, що містить 80% азоту та 20% кисню (за об’ємом). Відповідь: D(_Не) = 7,2.

5.                       Визначити густину за воднем газової суміші, що містить чадний та вуглекислий газ, а також азот у кількостях 30, 40 та 30% (за об’ємом).

Відповідь: D(_Н2) = 17,2.

6.                       Визначити густину за повітрям газової суміші, що містить 70% чадного газу та 30% вуглекислого газу (за об’ємом). Відповідь: D(_пов.) = 1,13.

7.                       Визначити склад газової суміші (у %) за об’ємом, що містить чадний та вуглекислий газ, якщо густина цієї суміші за Н₂ дорівнює 18,8.

Відповідь: (СО) = 40%; (СО₂) = 60%.

8.                       Для спалювання 30 л суміші метану та чадного газу витратили 24 л кисню. Визначити склад вихідної суміші (у %). Відповідь: (СН₄) = 20%; (СО) = 80%.

9.                       Визначити об’єм озонованого кисню, що містить 10% озону (за об’ємом), необхідний для спалювання 42 л пропану. Відповідь: V_озон.(O2) = 200 л.

10.                  Визначити об’єм озонованого кисню, що містить 25% озону (за

об’ємом), необхідний для спалювання 90 л суміші чадного газу та водню, густина якої за Н₂ дорівнює 11,1. Відповідь: V_озон.(O2) = 40 л.

11.                  При пропусканні азотоводневої суміші через контактний апарат для синтезу амоніаку прореагувало 10% азоту. Визначити склад газів (у %), що виходять із контактного апарату. Відповідь: (N₂) = 23,7%; (H₂) = 71,1%; (NH₃) = 5,2%.

12.                  В апарат для одержання водню пропустили суміш чадного газу та водяної пари у об’ємному співвідношенні (1:5). Визначити ступінь перетворення СО (у %), якщо після виходу із контактного апарату вміст чадного газу у суміші становив 5% (за об’ємом). Відповідь: 70%.

13.                  У контактний апарат для одержання водню подали 600 м³суміші СО та водяної пари у об’ємному співвідношенні (1:5). Після конденсації води об’єм суміші газів склав 160 м³. Визначити ступінь перетворення чадного газу (у %) за об’ємом. Відповідь: 60%.

14.                  В апарат для конверсії метану водяною парою подали суміш цих газів у об’ємному співвідношенні (1:3). Визначити склад (у %) утвореної газової суміші (н.у.), якщо при цьому прореагувало 80% метану. Відповідь: (СН4) = 3,6%; (H₂О) = 39,3%; (СО) = 14,3%; (Н₂) = 42,8%.

15.                  Для конверсії метану при одержанні водню у контактний апарат подавали суміш рівних об’ємів метану та вуглекислого газу. Визначити склад (у %) за об’ємом утвореної суміші, якщо прореагувало 80% вихідних газів. 

Відповідь: (СН₄) = 5,6%; (СО₂) = 5,6%; (СО) = 44,4%; (Н₂) = 44,4%.

Розділ 4. Способи вираження концентрації розчинів

4.1. Розрахунки концентрацій

Приклад 1. Визначити відсоткову концентрацію насиченого при 100С розчину Ba(NO₃)₂, якщо розчинність за цієї температури дорівнює 300 г. Розв’язок

Якщо розчинність Ba(NO₃)₂ становить 300 г, то це означає, що саме така кількість солі розчинятиметься у 100 г води з утворенням насиченого розчину Ba(NO₃)₂. Виходячи із цього, визначаємо масову частку солі у розчині:

(Ba(NO₃ )₂ )   100%  75% .

Відповідь: (Ba(NO₃)₂) = 75%.

Приклад 2. Якою є молярна концентрація розчину хлоридної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 20% та густиною розчину 1,1 г/мл?

Розв’язок

Розраховуємо молярну концентрацію розчину HCl через масову частку розчиненої речовини та густину розчину:

С_М (HCl)    6,0М ,

де 10 – перерахунковий множник, а 36,5 – молярна маса HCl (у г/моль).

Відповідь: С_м(HCl) = 6,0 M.

Приклад 3. Визначити нормальну концентрацію водного розчину H₂SO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 59,24% та густиною розчину 1,49 г/мл.

Розв’язок

Розраховуємо нормальну концентрацію розчину H₂SO₄ через масову частку розчиненої речовини та густину розчину:

С_н (H ₂SO₄ )   18,0н,

де 10 – перерахунковий множник, а 49 – молярна маса речовини еквівалента, що чисельно дорівнює половині молярної маси H₂SO₄ (у г/моль).

Відповідь: С_н(H₂SO₄) = 18,0 н.

Завдання для самостійного розв’язку

1. Якою є відсоткова концентрація насиченого при 80С розчину FeCl₂, якщо його розчинність за цієї температури дорівнює 100 г? Відповідь: (FeCl2) = 50%. 2. Якою є відсоткова концентрація 12,2 М розчину нітратної кислоти з густиною 1,35 г/мл? Відповідь: (НNO₃) = 56,9%.

3.                       Якою є молярна концентрація водного розчину фосфатної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 14,6% та густиною розчину 1,08 г/мл?

Відповідь: С_м(H₃РO₄) = 1,6 M.

4.                       Визначити масову частку хлоридної кислоти у розчині, що утворився після розчинення 179,2 л хлороводню (н.у.) у 708 мл води.

Відповідь: (HCl) = 29,2%.

5.                       Визначити відсоткову концентрацію розчину, що утворився після розчинення 280 л бромоводню (н.у.) у 1 л води. Відповідь: (HBr) = 50,3%.

4.2. Кристалогідрати

Приклад 1. Визначити відсоткову концентрацію розчину FeSO₄, що

утворився після розчинення 139 г залізного купоросу (FeSO₄  7Н₂О) у 361 г води.

Розв’язок

1)                      Розраховуємо кількість речовини кристалогідрату, виходячи із його молярної маси з урахуванням кристалізаційної води:

n(FeSO₄ 7H ₂O)    0,5(моль).

2)                      Визначаємо кількість речовини безводної солі, яка чисельно дорівнюватиме кількості речовини кристалогідрату і становитиме 0,5 моль.

3)                      Знаходимо масу FeSO₄, беручи до уваги молярну масу цієї солі:

m(FeSO₄)  0,5152  76(г).

4)                      Виходячи із цього, визначаємо масову частку солі у кінцевому розчині, вважаючи що його масу складатиме сума мас кристалогідрату та води:

(FeSO₄ )  100% 15,2% .

Відповідь: (FeSO₄) = 15,2%.

Приклад 2. У якій кількості (у г) води слід розчинити 143 г Na₂CO₃  10H₂O, щоб утворився розчин соди із масовою часткою розчиненої речовини 21,2%?

Розв’язок

1)                      Розраховуємо кількість речовини кристалогідрату, виходячи із його молярної маси з урахуванням кристалізаційної води:

n(Na₂CO₃ 10H ₂O)    0,5(моль).

2)                      Визначаємо кількість речовини безводної солі, яка чисельно дорівнюватиме кількості речовини кристалогідрату і становитиме 0,5 моль.

3)                      Знаходимо масу Na₂CO₃, беручи до уваги молярну масу цієї солі:

m(Na₂CO₃)  0,5106  53(г).

4)                      Обчислюємо масу кінцевого розчину, виходячи із вмісту розчиненої речовини у ньому, а саме:

m_розч. (Na₂CO₃ )   100%  250(г).

5)                      Визначаємо масу води, яку слід використати для розчинення вихідної кількості кристалогідрату:

m(Н₂O)  250143107 (г).

Відповідь: m(Н2O) = 107 г.

Приклад 3. Яку кількість (у г) кристалогідрату CuBr₂  4H₂O слід розчинити у 351 г розчину CuBr₂ із масовою часткою розчиненої речовини 1,61%, щоб збільшити вміст солі у ньому до 10,68%?

Розв’язок

1)                      Розраховуємо масу розчиненої речовини, яка міститься у вихідному розчині CuBr₂:

m₁(СuBr₂ )  1,61^351  5,65(г).

100%

2)                      Нехай для збільшення вмісту солі у розчині до нього слід додати х (г) кристалогідрату (CuBr₂  4H₂O); тоді, спираючись на молярні маси безводної та гідратованої солі, можна скласти відповідну пропорцію:

У 296 г CuBr₂  4H₂O – 224 г CuBr₂

У х г CuBr₂  4H₂O – m₂(CuBr₂)

Звідси матимемо математичний вираз для маси CuBr₂, яка міститься у кристалогідраті CuBr₂  4H₂O:

224^{ х} m₂ (СuBr₂ )   (г).

296

3)                      Складаємо математичне рівняння, яке відображає масову частку розчиненої речовини у кінцевому розчині, тобто після додавання кристалогідрату:

5,65 224 x

(СuBr₂ )        ²⁹⁶       100% 10,68%. 351 x

4)                      Знаходимо, що  х = 49, а це означає, що для збільшення вмісту солі у вихідному розчині CuBr₂ до нього слід додати саме таку кількість (у г) кристалогідрату CuBr₂  4H₂O.

Відповідь: m(CuBr₂  4H₂O) = 49 г.

Приклад 4. У якій кількості (у г) розчину CuSO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 4% слід розчинити 200 г мідного купоросу (CuSO₄  5Н₂О), щоб одержати розчин CuSO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 16%? Розв’язок

1)                      Розраховуємо кількість речовини кристалогідрату, виходячи із його молярної маси з урахуванням кристалізаційної води:

n(СuSO₄ 5H ₂O)    0,8(моль).

2)                      Визначаємо кількість речовини безводної солі, яка чисельно дорівнюватиме кількості речовини кристалогідрату і становитиме 0,8 моль.

3)                      Знаходимо масу CuSO₄ у кристалогідраті, беручи до уваги молярну масу безводної солі:

m₁(СuSO₄)  0,8160 128(г).

4)                      Нехай маса вихідного розчину CuSO₄ становить х (г); тоді математичний вираз для маси розчиненої речовини у ньому матиме вигляд:

4^{ x}

m₂ (СuSO₄ )    0,04 x (г). 100%

5)                      Складаємо математичне рівняння, яке відображає масову частку CuSO₄ у кінцевому розчині, тобто після додавання кристалогідрату:

(СuSO4 )  128 0,04 x 100% 16% .

200  x

Звідси знаходимо, що х = 800, а це означає, що маса вихідного розчину CuSO₄, за умовою задачі, повинна становити саме таку кількість (у г).

Відповідь: m_розч.(CuSO₄) = 800 г.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       У якій кількості води (у г) слід розчинити 27,8 г кристалогідрату залізного

купоросу (FeSO₄  7Н₂О), щоб утворився розчин FeSO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 3,8%? Відповідь: m(H₂O) = 372,2 г.

2.                       Визначити відсоткову концентрацію CuSO₄ у розчині, що утворився після розчинення 50 г мідного купоросу (CuSO₄  5Н₂О) у 200 г розчину CuSO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 4%. Відповідь: (CuSO₄) = 16%.

3.                       Визначити кількість (у г) кристалогідрату Cu(NO₃)₂  3H₂O, яку слід розчинити у 606,4 г води, щоб утворився розчин Cu(NO₃)₂ із масовою часткою розчиненої речовини 18,8%. Відповідь: m(Cu(NO₃)₂ 3H₂O) = 193,6 г.

4.                       Визначити кількість (у г) кристалогідрату Cu(СН₃СОО)₂  H₂O, яку слід

розчинити у 600 г розчину Cu(СН₃СОО)₂ із масовою часткою розчиненої речовини 9,1%, щоб збільшити вміст солі у ньому до 29,6%?

Відповідь: m(Cu(СН₃СОО)₂  H₂O) = 200 г.

5.                       У якій кількості (у г) розчину соди із масовою часткою розчиненої речовини 5% слід розчинити 100 г кристалогідрату Na₂CO₃  10H₂O, щоб утворився розчин соди із масовою часткою розчиненої речовини 15%?

Відповідь: m_розч.(Na₂CO₃) = 220,63 г.

6.                       Яку кількість (у г) кристалогідрату MgSO₄  6H₂O слід розчинити у 186 г води, щоб утворився розчин MgSO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 20%? Відповідь: m(MgSO₄  6H₂O) = 114 г.

4.3. Реакції у водних розчинах

Приклад 1. Визначити відсоткову концентрацію розчину, що утворився при розчиненні 80 г SO₃ у 920 г води.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції сульфатного ангідриду з водою:

SO₃ + Н₂О → H₂SO₄.

2)                      Визначаємо кількості речовини SO₃ та Н₂О (у моль), беручи до уваги значення їх молярних мас:

                                               n(SO₃ )   1(моль);         n(Н ₂O)    51,1(моль).

3)                      Порівняння одержаних результатів між собою свідчить про те, що SO₃ знаходиться у розчині у великій недостачі та цілком вступить у взаємодію із водою, перетворившись на сульфатну кислоту, якої також буде 1 моль.

4)                      Розраховуємо масу сульфатної кислоти у розчині, спираючись на молярну масу цієї речовини:

m(Н₂SO₄) 198  98(г).

5)                      Обчислюємо масову частку H₂SO₄ у кінцевому розчині, вважаючи що його маса становитиме суму мас вихідних компонентів – SO₃ та Н₂О:

(Н ₂SO₄ )   100%  9,8%.

Відповідь: (H₂SO₄) = 9,8%.

Приклад 2. Визначити кількість (у г) ацетатного ангідриду, яку слід розчинити у 400 г розчину ацетатної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 91%, щоб одержати безводну ацетатну кислоту.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції ацетатного ангідриду з водою:

(СН₃СО)₂О + Н₂О → 2СH₃СOОН.

2)                      Визначаємо масу ацетатної кислоти у вихідному розчині, виходячи із масової частки розчиненої речовини:

m(СН₃СОOН)  91^400  364(г).

100%

3)                      Розраховуємо кількість води (у г) у вихідному розчині, що підлягає зв’язуванню ацетатним ангідридом:

m(Н₂O)  400364  36(г).

4)                      Спираючись на одержані результати, перераховуємо масу води у кількість речовини, беручи до уваги значення її молярної маси:

n(Н ₂O)    2(моль).

5)                      За рівнянням реакції, з такою кількістю речовини води буде взаємодіяти стільки ж ацетатного ангідриду, а саме – 2 моль. Обчислюємо кількість ацетатного ангідриду (у г), яку слід застосувати для повного зв’язування води у вихідному розчині, виходячи із молярної маси цієї речовини:

m((СН₃СO)₂ О)  2102  204(г).

Відповідь: m((СН3СО)2О) = 204 г.

Приклад 3. У якій кількості розчину (у г) сульфатної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 49% слід розчинити 200 г SO₃, щоб утворився розчин H₂SO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 78,4%?

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції сульфатного ангідриду з водою:

SO₃ + Н₂О → H₂SO₄.

2)                      Визначаємо кількість речовини SO₃ (у моль), беручи до уваги відповідне значення молярної маси:

n(SO₃ )    2,5(моль).

3)                      За рівнянням реакції, така кількість речовини SO₃ дасть стільки ж сульфатної кислоти, а саме – 2,5 моль. Перераховуємо кількість моль H₂SO₄ у масу, беручи до уваги відповідне значення молярної маси цієї речовини:

m₁(Н₂SO₄)  2,598  245(г).

4)                      Нехай маса вихідного розчину сульфатної кислоти становить  х (г); тоді математичний вираз для маси H₂SO₄ у цьому розчині, виходячи із масової частки розчиненої речовини у ньому, матиме вигляд:

49^{ x}

m₂ (Н ₂SO₄ )    0,49 x(г). 100%

5)                      Складаємо математичне рівняння, яке відображає масову частку Н₂SO₄ у кінцевому розчині, тобто після додавання сульфатного ангідриду:

(Н 2SO4 )  245 0,49 x 100%  78,4%.

200  x

Звідси знаходимо, що х = 300, а це означає, що маса вихідного розчину Н₂SO₄, за умовою задачі, повинна становити саме таку кількість (у г).

Відповідь: m_розч.(H2SO4) = 300 г.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       У якій кількості води (у г) слід розчинити 213 г Р₂О₅, щоб утворився розчин фосфатної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 49%?

Відповідь: m(H₂O) = 387 г.

2.                       У якій кількості води (у г) слід розчинити 2,8 л SO₂ (н.у.), щоб утворився розчин сульфітної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 2,05%?

Відповідь: m(H₂O) = 492 г.

3.                       Який об’єм SO₂ (н.у.) слід розчинити у 1009 г води, щоб утворився розчин Н₂SO₃ із масовою часткою розчиненої речовини 2%? Відповідь: V(SO2) = 5,6 л.

4.                       Визначити відсоткову концентрацію сульфатної кислоти, що утворилася при розчиненні 100 г SO₃ у 400 г розчину H₂SO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 42,9%. Відповідь: (H₂SO₄) = 58,8%.

5.                       Яку кількість (у г) оцтового ангідриду слід розчинити у 192 г води, щоб утворився розчин оцтової кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 80%? Відповідь: m((СН₃СО)₂О) = 408 г.

6.                       Яку кількість (у г) SO₃ слід розчинити у 300 г розчину сульфатної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 49%, щоб утворився розчин H₂SO₄ із масовою часткою 78,4%? Відповідь: m(SO₃) = 200 г.

7.                       Визначити кількість ацетатного ангідриду та води (у г), які слід взяти для приготування 300 г розчину ацетатної кислоти із масовою часткою розчиненої речовини 30%. Відповідь: m((СН₃СО)₂О) = 76,5 г; m(H₂O) = 223,5 г.

Розділ 5. Іонні реакції у розчинах

Приклад 1. Які дві речовини вступили у реакцію та за яких умов, якщо в результаті утворилися наступні сполуки (вказано всі продукти реакції без відповідних коефіцієнтів):

1)  … → CaCO₃↓ + BaCO₃↓ + H₂O;

2)  … → BaSO₄↓ + H₂O;

3)  … → BaSO₄↓ + H₂SO₄ + H₂O?

Напишіть повні рівняння реакцій.

Розв’язок

1)     Оскільки у правій частині знаходяться дві різні солі та вода, то, скоріш за все, дана реакція є реакцією нейтралізації. За умовою, у реакцію вступають лише дві речовини, а це означає, що взаємодіють між собою кисла сіль та основа: Ca(HCO₃)₂ + Ba(OH)₂ → CaCO₃↓ + BaCO₃↓ + 2H₂O.

2)     Дана реакція є простою реакцією нейтралізації: BaO + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + H₂O;

Ba(OН)₂ + H₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2H₂O.

3)     Одночасне утворення BaSO₄ та H₂SO₄ із двох речовин є можливим,

наприклад за участі кислої солі, однак Ba(НSO₄)₂ розкладається на середню сіль та кислоту лише за реакції з водою, але у даному випадку вода є продуктом реакції. Тому у взаємодії бере участь інша кисла сіль барію:

Ba(НSO₃)₂ + 2H₂O₂ → BaSO₄↓ + H₂SO₄ + 2H₂O.

Приклад 2. До розчину, що містить суміш FeCl₃ та H₂SO₄, спочатку додали надлишок КОН, а потім – Ba(NO₃)₂. Які речовини залишились у кінцевому розчині? Напишіть рівняння реакцій.

Розв’язок

1)  КОН реагує з обома компонентами вихідного розчину: FeCl₃ + 3КОН → Fe(ОН)₃↓ + 3КCl; H₂SO₄ + 2КОН → К₂SO₄ + 2H₂O.

Після завершення цих реакцій у розчині залишиться суміш солей КCl та К₂SO₄, а також надлишкова кількість лугу – КОН.

2)  Ba(NO₃)₂ реагує лише із К₂SO₄:

Ba(NO₃)₂ + К₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2КNO₃.

Таким чином, після всіх реакцій у розбавленому розчині залишиться суміш солей КCl, КNO₃ та надлишкова кількість Ba(NO₃)₂, а також залишок лугу – КОН.

Приклад 3. Водний розчин містить суміш трьох речовин: AlCl₃, NH₄Cl та Ba(NO₃)₂. Які реагенти слід додати до цього розчину, щоб лише один із компонентів суміші вступив у взаємодію:

1)  з виділенням газу;

2)  з утворенням осаду?

Напишіть рівняння реакцій.

Розв’язок

1)            Для виділення газу до вихідного розчину слід додати надлишок лугу та здійснити нагрівання. При цьому відбудуться наступні реакції:

AlCl₃ + 3КОН → Al(OH)₃↓ + 3КCl;

Al(OH)₃ + 3КОН → К₃[Al(OH)₆];

NH₄Cl + КОН → КCl + NH₃↑ + H₂O.

Утворений спочатку осад Al(OH)₃ поступово розчиняється у надлишку лугу.

Таким чином, з виділенням газу реагує лише NH₄Cl.

2)            Для утворення єдиного осаду до вихідного розчину слід додати К₂SO₄:

Ba(NO₃)₂ + К₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2КNO₃.

Приклад 4. Доведіть присутність BaІ₂ у розчині AlCl₃. Напишіть рівняння необхідних реакцій.

Розв’язок

1)            Присутність іону Ba²⁺ можна довести шляхом додавання розчину Na₂SO₄.

При цьому утворюється осад BaSO₄, що не розчиняється у кислотах та лугах: BaІ₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaІ.

2)            Присутність іону І^– можна довести шляхом пропускання хлору. При цьому утворюється йод, який дає синє забарвлення із крохмалем:

BaІ₂ + Cl₂ → BaCl₂ + І₂.

Приклад 5. До розчину, що містить 10,96 г суміші Na₂SO₄ та Na₂SiO₃, додали надлишок BaCl₂. Осад відфільтрували та прокалили, в результаті чого утворилося 18,24 г суміші BaSO₄ та BaSiO₃. Визначити склад вихідної та кінцевої сумішей (у г).

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій, що описують взаємодію вихідної суміші із надлишком BaCl₂:

BaCl₂ + Na₂SO₄ → BaSO₄↓ + 2NaCl;

BaCl₂ + Na₂SiO₃ → BaSiO₃↓ + 2NaCl.

2)                      Нехай маса Na₂SO₄ у суміші становить х (г), тоді масі Na₂SiO₃ відповідатиме 10,96 – х (г). Далі складаємо математичні вирази для кількості

речовин (у моль) компонентів суміші, виходячи зі значень їх молярних мас:

                                                                            x                                            10,96 ^{ x}

                                           n(Na₂SO₄ )   (моль);      n(Na₂SiO₃ )   (моль).

142                                                                                                    122

3)                      За рівняннями реакцій визначаємо кількості речовин компонентів кінцевої суміші (у моль):

                                           n(BaSO₄ )  x (моль); n(BaSiO₃ )  10,96 ^{ x} (моль).

142                                                                                                    122

4)                      Складаємо математичні вирази для мас BaSO₄ та BaSiO₃ в утвореній суміші, беручи до уваги значення молярних мас цих речовин:

                                  m(BaSO4 )  233 x (г); m(BaSiO3 )  213(10,96  x) (г).

142                                                                                                    122

5)                      Зрештою, складаємо математичне рівняння, спираючись на загальну масу кінцевої суміші речовин, що утворилася в результаті осадження:

m(суміші)  m(BaSO4 )  m(BaSiO3 )  233 x  213(10,96  x) 18,24(г).

                                                                                                                    142                 122

6)                      Звідси знаходимо, що  х = 8,52, а це означає, що у складі вихідної суміші містилося 8,52 (г) Na₂SO₄ та 2,44 (г) Na₂SiO₃. З іншого боку, кінцева суміш речовин міститиме 13,98 (г) BaSO₄ та 4,26 (г) BaSiO₃, відповідно.

Відповідь: m(Na₂SO₄) = 8,52 г; m(Na₂SiO₃) = 2,44 г; m(BaSO₄) = 13,98 г; m(BaSiO₃) = 4,26 г.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       До розчину, що містить 19,44 г Ca(HCO₃)₂, додали 20,52 г Al₂(SO₄)₃. Визначити склад утвореного осаду та кількість солей, що залишились у розчині (у г), якщо вважати, що CaSO₄ при цьому осаджується повністю.

Відповідь: m(Al(OH)₃) = 6,24 г; m(CaSO₄) = 16,32 г; m(Al₂(SO₄)₃) = 6,84 г.

2.                       До розчину, що містить 11,9 г AgNO₃, додали розчин, який містить 2,67 г AlCl₃. Осад відфільтрували, а фільтрат випарили. Визначити кількість утвореного осаду AgCl (у г), а також склад залишку після випарювання

фільтрату, якщо утворюється кристалогідрат складу Al(NO₃)₃  9Н₂О.

Відповідь: m(AgCl) = 8,61 г; m(AgNO₃) = 1,7 г; m(Al(NO₃)₃  9Н₂О) = 7,5 г.

3.                       До розчину, що містить 7,84 г Cr₂(SO₄)₃, додали розчин, який містить  16,64 г BaCl₂. Утворений осад BaSO₄ відфільтрували, а фільтрат випарили. Визначити кількість осаду BaSO₄ (у г), а також склад залишку після

випарювання, якщо солі утворюють відповідні кристалогідрати – BaCl₂  2Н₂О, CrCl₃  6Н₂О або Cr₂(SO₄)₃  18Н₂О. Відповідь: m(BaSO₄) = 13,98 г; m(BaCl₂  2Н₂О) = 4,88 г; m(CrCl₃ 6Н₂О) = 10,66 г.

4.                       До розчину, що містить 9,84 г Ca(NO₃)₂, додали розчин, який містить     9,84 г Na₃PO₄. Утворений осад відфільтрували, а фільтрат випарили. Визначити кількість продуктів реакції (у г) та їх склад після випарювання фільтрату, якщо вважати, що при цьому утворюються безводні солі. Відповідь: m(Ca3(PO4)2) = 6,2 г; m(Na₃PO₄) = 3,28 г; m(NaNO₃) = 10,2 г.

5.                       До розчину, що містить 8 г CuSO₄, додали розчин, який містить 4,68 г Na₂S. Утворений осад CuS відфільтрували, а фільтрат випарили. Визначити кількість CuS (у г) та склад залишку після випарювання фільтрату.

Відповідь: m(CuS) = 4,8 г; m(Na₂S) = 0,78 г; m(Na₂SO₄) = 7,1 г.

6.                       До розчину, що містить 3,17 г CrCl₃, додали розчин, який містить 3,4 г (NH₄)₂S. Утворений осад відфільтрували та піддали термічному розкладу.

Визначити масу осаду після прокалювання, а також склад солей (у г), що містяться у фільтраті. Відповідь: m(Cr₂O₃) = 1,52 г; m((NH₄)₂S) = 1,36 г; m(NH₄Cl) = 3,21 г.

Розділ 6. Задачі на окисно-відновні реакції

Приклад 1. Які дві речовини вступили у реакцію та за яких умов, якщо в результаті утворилися наступні сполуки (вказано всі продукти реакції без відповідних коефіцієнтів):

1) … → Al(NO₃)₃ + NO↑ + S↓ + H₂O; 2) … → Cr₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + HCl↑ + H₂O; 3) … → Fe↓ + N₂↑ + H₂O?

Напишіть повні рівняння реакцій.

Розв’язок

1)                      У результаті реакції виділяється NO та утворюється Al(NO₃)₃, тому, скоріш за все, окисником є нітратна кислота. Відновником, вочевидь, буде слугувати сульфід, оскільки при цьому утворюється вільна сірка. Єдиний катіон, що здатний до утворення сульфіду, – це Al³⁺, із чого витікає, що у реакцію вступив Al₂S₃. Крім того, нітратна кислота є розбавленою, оскільки концентрована НNO₃ розчиняла б елементарну сірку:

Al₂S₃ + 8НNO_{3 (розб.)} → 2Al(NO₃)₃ + 2NO↑ + 3S↓ + 4H₂O.

     відновник  3S^2– – 6e^→ 3S⁰          1

                                             окисник  N⁵⁺ + 3e^→ N²⁺           2 

2)                      Аналогічно до роздумів у попередньому випадку, можна припустити, що окисником є концентрована сульфатна кислота, а відновником – CrCl₂:

2CrCl₂ + 4Н₂SO_{4 (конц.)} → Cr₂(SO₄)₃ + SO₂↑ + 4HCl↑ + 2H₂O.

     відновник  2Cr²⁺ – 2e^→ 2Cr³⁺      1

                                             окисник  S⁶⁺ + 2e^→ S⁴⁺             1 

3)                      У результаті реакції утворилося металічне залізо, що вказує на позитивний ступінь окиснення Феруму до взаємодії, який у цьому випадку виступатиме у ролі окисника. Відновником може бути лише Нітроген, причому, скоріш за все, у найнижчому ступені окиснення N^3–. Можливою реакцією буде слугувати відновлення будь-якого із численних оксидів Феруму газоподібним амоніаком за умов підвищеної температури, наприклад:

а) 3FeО + 2NH₃ → 3Fe↓ + N₂↑ + 3H₂O;      відновник  2N^3– – 6e^→ N₂⁰          1

                                             окисник  Fe²⁺ + 2e^→ Fe⁰           3 

б) Fe₂О₃ + 2NH₃ → 2Fe↓ + N₂↑ + 3H₂O;      відновник  2N^3– – 6e^→ N₂⁰          1

                                             окисник  2Fe³⁺ + 6e^→ 2Fe⁰       1 

       в) 3Fe₃О₄ + 8NH₃ → 9Fe↓ + 4N₂↑ + 12H₂O.

                                                   відновник  2N^3– – 6e^→ N₂⁰          6        3        4

                                             окисник  2Fe³⁺ + 6e^→ 2Fe⁰       8        4        3

окисник  Fe²⁺ + 2e^→ Fe⁰

Приклад 2. При взаємодії AuCl₃ із гідроген пероксидом у лужному середовищі утворилося 5,91 г металічного золота. Розрахувати об’єм виділеного при цьому кисню (н.у.).

Розв’язок

1)       Складаємо рівняння реакції, що описує взаємодію AuCl₃ із Н₂О₂ у

середовищі лугу, наприклад КОН:

2AuCl₃ + 3Н₂О₂ + 6КОН → 2Au↓ + 3О₂↑ + 6КСl + 6H₂O.

     відновник  O₂^2– – 2e^→ O₂⁰           3

                                             окисник  Au³⁺ + 3e^→ Au⁰         2

2)       Позначаємо об’єм виділеного кисню за х (л), а потім складаємо

математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                               5,91        х

                                                                                                                   ,

                                                                                             65,67     11,2

де 5,91 відповідає масі утвореного металічного золота (у г), 65,67 – його еквівалентна маса з урахуванням трьох приєднаних електронів, а 11,2 – еквівалентний об’єм газу (н.у.).

3)       Звідси знаходимо, що х = 1,008, тобто об’єм виділеного кисню

становитиме саме таку кількість (у л).

Відповідь: V(O₂) = 1,008 л.

Приклад 3. До розчину, що містить 9,12 г FeSO₄ у середовищі сульфатної кислоти, додали розчин, який містить 1,58 г KMnO₄. Визначити, яка із вихідних речовин є у надлишку та яка її кількість (у г) залишиться у розчині після реакції. Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції, що описує взаємодію FeSO₄ із KMnO₄ у середовищі сульфатної кислоти:

10FeSO₄ + 2KMnO₄ + 8Н₂SO₄ → 5Fe₂(SO₄)₃ + 2MnSO₄ + К₂SO₄ + 8Н₂O.

     відновник  2Fe²⁺ – 2e^→ 2Fe³⁺     5

                                             окисник  Mn⁷⁺ + 5e^→ Mn²⁺      2

2)                      Визначаємо кількість еквівалентів вихідних речовин за їх масами, беручи до уваги відповідні значення молярних мас цих сполук; при цьому обов’язково враховуємо, що один атом Мангану приєднує 5 електронів, а один атом (!) Феруму віддає лише 1 електрон: n_екв. (КМnO₄ )   5  0,05(моль-екв);  n_екв. (FeSO₄ )   1 0,06(моль-екв).

3)                      За законом еквівалентів, речовини взаємодіють між собою у еквівалентних кількостях, а це означає, що надлишковим реагентом є FeSO₄, який залишиться у розчині після реакції у кількості 0,01 моль-екв.

4)                      Перераховуємо надлишкову кількість FeSO₄ у масу за тим самим принципом, що застосовувався раніше, а саме:

m_надл. (FeSO₄ )   1,52 (г).

Відповідь: m_надл.(FeSO4) = 1,52 г.

Приклад 4. Розрахувати кількість срібла (у г), що виділилося на катоді, якщо крізь розчин AgNO₃ пропускали струм силою 0,67 А протягом 8 год.

Розв’язок 1) За об’єднаним законом Фарадея:

                                                                                                    1    A^r (Ag)

                                                                               m(Ag)                  I ,

                                                                                                    F         n

де  F – стала Фарадея, що дорівнює 96 500 Кл/моль, І – сила струму (у А), а  – час для здійснення електролізу (у с); n = 1, оскільки має місце катодний процес:

Ag⁺ + 1е^–  → Ag⁰.

2) Знаходимо масу срібла, узгодивши одиниці вимірювання часу:

m(Ag)    0,6783600  21,6 (г).

Відповідь: m(Ag) = 21,6 г.

Приклад 5. Розрахувати щоденне виробництво алюмінію (у кг) в промисловому електролізері, який працює при силі струму 100 000 А із практичним виходом 85%.

Розв’язок

1)  За об’єднаним законом Фарадея, з урахуванням виходу за струмом ():

                                                                                                 1    A^r (Al)

                                                                             m(Al)                 I ,

                                                                                                 F        n

де  F – константа Фарадея, що становить 96 500 Кл/моль, І – сила струму (у А), а

  – це час електролізу (у с);  n = 3, оскільки має місце катодний процес:

Al³⁺ + 3е^–  → Al⁰.

2)  Знаходимо масу алюмінію (у кг), узгодивши одиниці вимірювання:

                                               m(Al)      27^103 10⁵ 2436000,85  685(кг).

3 Відповідь: m(Al) = 685 кг.

Приклад 6. У розчин, що містить 2,24 г невідомого металу у вигляді сульфату, занурили цинкову пластинку. Після повного виділення металу маса пластинки збільшилася на 0,94 г. Визначити еквівалентну масу цього металу.

Розв’язок

1)  Складаємо схематичне рівняння реакції, припускаючи двовалентність невідомого металу:

Zn + MeSO₄ → ZnSO₄ + Me↓.

2)  Позначаємо еквівалентну масу невідомого металу Е_(Ме) за х.

3)  Якщо вважати, що збільшення маси пластинки є результатом

одночасного перебігу двох процесів – виділення металу та розчинення цинку, то можна скласти відповідне математичне рівняння:

m_{(пласт.)} = m(Me) – m(Zn) = 2,24 – m(Zn) = 0,94.

Звідси маса цинку, що вступила у реакцію, дорівнюватиме 1,3 г.

4)  Складаємо математичне рівняння, що відображає закон еквівалентів:

                                                                                               2,24      1,3

  , х 32,5

де 32,5 відповідає еквівалентній масі цинку. Звідси знаходимо, що  х = 56, тобто еквівалентна маса металу Е_(Ме) = 56. Якщо припустити його двовалентність у сполуках, отримаємо відносну атомну масу, що становить вдвічі більше за еквівалент, тобто A_r(Ме) = 112, а це означає, що невідомий метал – це кадмій.

Відповідь: Е_(Ме) = 56 (Cd).

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       Для окиснення певної кількості оксалатної кислоти у середовищі H₂SO₄ витратили 6,32 г KMnO₄. Утворений вуглекислий газ пропустили крізь розчин, що містить 8,8 г NaOH. Які солі та у якій кількості (у г) утворилися у розчині?

Відповідь: m(NaHCO₃) = 15,12 г; m(Na₂CO₃) = 2,12 г.

2.                       У розчині міститься 4,65 г солі NiSO₄. Визначити силу струму (у А), за

якої можна виділити весь Ni із розчину протягом 4 год. Відповідь: І = 0,402 А.

3.                       У розчині міститься 11,9 г AgNO₃. Визначити вихід Ag за струмом (у %), якщо для повного виділення металічного срібла пропускали струм силою 0,5 А протягом 4 год. Відповідь: _вих.(Ag) = 93,8%.

4.                       Розчинили 2,65 г безводних солей – ZnSO₄ та CdSO₄. Для повного виділення металів Zn та Cd із утвореного розчину пропускали електричний струм силою 0,536 А протягом 90 хв. Визначити склад вихідної суміші сульфатів (у г). Відповідь: m(ZnSO₄) = 1,61 г; m(CdSO₄) = 1,04 г.

5.                       У розчин CuSO₄ занурили залізну пластинку. Скільки міді (у г) виділилося на пластинці, якщо її маса збільшилася на 0,4 г? Відповідь: m(Cu) = 3,2 г.

6.                       У розчин CdSO₄ занурили цинкову пластинку масою 50 г. Після реакції, у результаті якої весь витіснений кадмій виділився на пластинці, її маса збільшилася на 3,76%. Скільки кадмію (у г) виділилося на пластинці?

Відповідь: m(Cd) = 4,48 г.

Розділ 7. Ускладнені завдання

Приклад 1. При кип’ятінні водного розчину натрій гідрокарбонату утворюється водний розчин натрій карбонату. Якою повинна бути масова частка NaHCO₃ у вихідному розчині, якщо після кип’ятіння потрібно отримати розчин Na₂CO₃ із масовою часткою розчиненої речовини 5,83%? Випаровуванням води при кип’ятінні знехтувати.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції, що відображає розклад натрій гідрокарбонату в умовах кип’ятіння розчину:

2NaHCO₃ → Na₂CO₃ + CO₂↑ + H₂О.

2)                      Нехай маса вихідного розчину NaHCO₃ дорівнює 100 г, а масова частка розчиненої речовини у ньому становить х%. Тоді маса натрій гідрокарбонату відповідатиме порції речовини х (г).

3)                      Складаємо математичний вираз для кількості речовини NaHCO₃, виходячи зі значення молярної маси цієї сполуки:

x

n(NaHCO₃ )   (моль). 84

4)                      За рівнянням реакції визначаємо кількість речовини утвореного Na₂CO₃, беручи до уваги відповідні коефіцієнти, а саме:

x  ^х n(Na₂CO₃ )         (моль). 842   168

5)                      Знаходимо масу натрій карбонату у кінцевому розчині, спираючись на величину молярної маси цієї сполуки:

106^{ х} m(Na₂CO₃ )   (г).

168

6)                      За умовою задачі, втрата маси вихідного розчину під час кип’ятіння відбувається лише за рахунок виділення вуглекислого газу, кількість речовини якого дорівнює кількості (у моль) утвореного Na₂CO₃. Оскільки молярна маса СО₂ становить 44 г/моль, математичний вираз для маси цієї речовини матиме наступний вигляд: 44^{ х}

                                                                                       m(CO₂ )  (г).

168

7)                      Спираючись на одержані результати, знаходимо масу кінцевого розчину натрій карбонату після повного видалення вуглекислого газу: 44 х

mрозч. (Na2CO3 ) 100   (г). 168

8)                      Складаємо математичне рівняння, що відображає масову частку розчиненої речовини Na₂CO₃ в утвореному розчині:

106 x

                                                              (Na₂CO₃ )          ¹⁶⁸       100%  5,83%.

44 x 100 

168

Звідси знаходимо, що х = 9,0, тобто масова частка NaHCO₃ у вихідному розчині повинна становити 9,0%.

Відповідь: (NaHCO₃) = 9,0%.

Приклад 2. Суміш FeS та FeS₂ масою 20,8 г піддали випалюванню. При

цьому утворилось 6,72 л газоподібного продукту (н.у.). Визначити склад вихідної суміші (у г) та масу твердого залишку, що утворився при випалюванні.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій окиснення вихідної суміші речовин:

4FeS + 7О₂ → 2Fe₂О₃↓ + 4SО₂↑;

4FeS₂ + 11О₂ → 2Fe₂О₃↓ + 8SО₂↑.

2)                      Позначаємо масу FeS у цій суміші за х (г), тоді маса FeS₂ становитиме, відповідно 20,8 – х (г). Складаємо математичні вирази для кількості речовин компонентів суміші (у моль), виходячи зі значень молярних мас цих сполук:

x      20,8 ^{ x} n(FeS)         (моль);       n(FeS₂ )  (моль).

                                                                     88                                                120

3)                      Спираючись на одержані результати, визначаємо кількість речовини газоподібного продукту (SО₂) за обома рівняннями реакцій, беручи до уваги відповідні коефіцієнти, а саме:

n(SО2 )  x  2(20,8 x) (моль).

                                                                                            88           120

4)                      З іншого боку, кількість речовини SО₂ можна знайти також через об’єм утвореного газу (н.у.):

n(SО₂ )    0,3(моль),

де 22,4 відповідає молярному об’єму газу при заданих умовах.

5)                      Складаємо математичне рівняння, що відображає кількість речовини SО₂:

n(SО2 )  x  2(20,8 x)  0,3(моль).

                                                                                      88           120

Звідси знаходимо, що х = 8,8, тобто маса FeS у вихідній суміші становить         8,8 г, а FeS₂ – 12 г відповідно.

6)                      Знаходимо кількості речовин компонентів суміші (у моль), виходячи зі значень молярних мас цих сполук:

                                        n(FeS)    0,1(моль);                  n(FeS₂ )    0,1(моль).

7)                      Визначаємо кількість речовини твердого залишку, що утворився при випалюванні (Fe₂О₃), за обома рівняннями реакцій, беручи до уваги відповідні коефіцієнти, а саме:

n(Fe₂O₃ )   (0,1 0,1)  0,1(моль).

8)                      Розраховуємо масу Fe₂О₃, виходячи зі значення молярної маси для цієї сполуки:

m(Fe₂O₃ )  0,1160 16(г).

Відповідь: m(FeS) = 8,8 г; m(FeS₂) = 12 г; m(Fe₂О₃) = 16 г.

Приклад 3. Нікелеву пластинку масою 25,9 г занурили у розчин Fe₂(SO₄)₃ масою 555 г із масовою часткою розчиненої речовини 10%. Пластинку

витримали деякий час у розчині, а потім її вийняли і встановили, що масова частка Fe₂(SO₄)₃ стала дорівнювати масовій частці солі NiSO₄, що утворилася.

Визначити масу пластинки після того, як її вийняли із розчину.

Розв’язок

1)                      На перший погляд здається, що мова йде про реакцію взаємодії активного металу з іонами менш активного металу, що знаходяться у розчині. У такому випадку частина більш активного металу переходить у розчин, а на пластинці виділяється менш активний метал. Проте, нікель стоїть у ряду напруг після заліза, і тому останнє не може виділятися у вільному стані на поверхні нікелю.

Через це розчинення пластинки відбуватиметься за такою реакцією: Ni + Fe₂(SO₄)₃ → NiSO₄ + 2FeSO₄.

2)                      Позначаємо масу металічного нікелю, що перейшов у розчин, за х (г). Тоді, спираючись на відносну атомну масу цього металу, складаємо математичний вираз для кількості речовини Ni, що вступила у взаємодію:

x

n(Ni)   (моль). 59

3)                      За рівнянням реакції, стільки ж речовини Fe₂(SO₄)₃ прореагувало із нікелем та стільки ж NiSO₄ утворилося у розчині, а саме:

                                    n_реаг. (Fe₂ (SО₄ )₃ )  ^х (моль);                     n(NiSO₄ )  ^x (моль).

                                                                                59                                                      59

4)                      Перераховуємо кількості речовин Fe₂(SO₄)₃ та NiSO₄ у маси, виходячи із відповідних значень молярних мас цих сполук:

                                         реаг                                                    400 х                                               155 x     

                                    m      . (Fe2 (SО4 )3 )               (г);                           m(NiSO4 ) (г).

                                                                                      59                                                      59

5)                      Визначаємо масу Fe₂(SO₄)₃, що містилася у вихідному розчині:

m_вих. (Fe₂ (SО₄ )₃ )  555^10  55,5(г). 100%

6)                      Обчислюємо масу Fe₂(SO₄)₃, яка залишилася у розчині після взаємодії:

400^{ х}

m(Fe₂ (SО₄ )₃ )  m_вих. (Fe₂ (SО₄ )₃ )  m_реаг. (Fe₂ (SО₄ )₃ )  55,5     (г). 59

7)                      Виходячи із рівності масових часток солей Fe₂(SO₄)₃ та NiSO₄ у кінцевому

розчині, можна з упевненістю сказати, що і маси цих речовин також дорівнюватимуть одна одній, адже обидві сполуки перебувають у одному й тому ж розчині. Спираючись на це припущення, складаємо математичне рівняння:

m(Fe₂ (SО₄ )₃ )  m(NiSO₄ )  55,5 400^{ х}  ^{155 x} (г).

                                                                                                                                    59           59

8)                      Звідси знаходимо, що  х = 5,9, тобто маса нікелевої пластинки зменшиться на 5,9 г та становитиме відповідно:

m_пласт.(Ni) = 25,9 – 5,9 = 20 (г).

Відповідь: m_пласт.(Ni) = 20 г.

Приклад 4. Суміш KBr та NaI масою 3,88 г розчинили у воді. До розчину, що отримали, додали розчин AgNO₃ об’ємом 78,0 мл з густиною 1,09 г/мл та масовою часткою розчиненої речовини 10,0%. Осад, що випав, відфільтрували. Відфільтрований розчин може прореагувати із 13,3 мл хлоридної кислоти концентрацією 1,50 моль/л. Визначити склад вихідної суміші (у г).

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій вихідної суміші речовин із розчином AgNO₃: KBr + AgNO₃ → AgBr↓ + KNO₃; NaI + AgNO₃ → AgI↓ + NaNO₃.

2)                      Той факт, що розчин після видалення осадів здатний реагувати із HCl, вказує на присутність у ньому надлишкової кількості AgNO₃:

HCl + AgNO_{3 (надл.)} → AgCl↓ + НNO₃.

3)                      Позначаємо масу KBr у вихідній суміші за х (г), тоді маса NaI становитиме, відповідно 3,88 – х (г). Складаємо математичні вирази для кількості речовин компонентів суміші (у моль), виходячи зі значень молярних мас цих сполук:

                                        n(KBr)  x (моль);                  n(NaI)  3,88 ^{ x} (моль).

                                                               119                                                        150

4)                      Спираючись на одержані результати, визначаємо кількість речовини осаджувача (AgNO₃) за обома рівняннями реакцій, беручи до уваги відсутність коефіцієнтів, а саме:

n(AgNО₃ )  x  3,88^{ x} (моль).

                                                                                                   119        150

5)                      Розраховуємо молярну концентрацію розчину AgNO₃ через масову частку розчиненої речовини та густину розчину:

С_М (AgNO₃ )    0,64М ,

де 10 – перерахунковий множник, а 170 – молярна маса AgNO₃ (у г/моль).

6)                      Визначаємо кількість речовини осаджувача, яку додали до вихідної суміші KBr та NaI, узгодивши одиниці вимірювання об’єму:

n_вих. (AgNO₃ )    0,05(моль).

7)                      Аналогічно обчислюємо надлишкову кількість AgNO₃ у розчині, яка чисельно дорівнюватиме кількості речовини HCl (у моль), що пішла на взаємодію із осаджувачем:

n_надл. (AgNO₃ )  n(HCl)    0,02 (моль).

8)                      Таким чином, кількість речовини AgNO₃, яка пішла безпосередньо на взаємодію із вихідною сумішшю KBr та NaI, становитиме:

n(AgNO₃ )  n_вих. (AgNO₃ ) n_надл. (AgNO₃ )  0,050,02  0,03(моль).

9)                      Спираючись на одержані результати, складаємо математичне рівняння:

x            3,88^{ x} n(AgNО₃ )       0,03(моль). 119       150

Звідси знаходимо, що  х = 2,38, тобто маса KBr у вихідній суміші становить         2,38 г, а NaI – 1,5 г відповідно.

Відповідь: m(KBr) = 2,38 г; m(NaI) = 1,5 г.

Приклад 5. Продукти повного згоряння 4,48 л сірководню (н.у.) у надлишку кисню були поглинуті 57,4 мл 20,0% розчину NaOH із густиною 1,22 г/мл.

Обчислити, які солі та у якій кількості утворилися.

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції горіння Н₂S у надлишку кисню:

2Н2S + 3О2 _(надл.) → 2SО2↑ + 2Н2О.

2)                      Окремо слід звернути увагу на те, що під час поглинання SO₂ розчином лугу спостерігається послідовне утворення кислої та середньої солі:

(І): NaОН + SO₂ → NaHSO₃;

    (ІІ): NaОН + NaHSO₃ → Na₂SO₃ + Н₂О.

3)                      Визначаємо кількість речовини SО₂, виходячи із того, що об’єм цього газу чисельно дорівнює об’єму спаленого сірководню (у л), а саме:

n(SО₂)  0,2(моль),

де 22,4 відповідає молярному об’єму газу (н.у.).

4)                      Розраховуємо молярну концентрацію розчину лугу через масову частку розчиненої речовини та густину розчину:

С_М (NaOH)    6,1М ,

де 10 – перерахунковий множник, а 40 – молярна маса NаOН (у г/моль).

5)                      Визначаємо кількість речовини лугу у розчині, узгодивши одиниці вимірювання об’єму:

n(NaOH)    0,35 (моль).

6)                      За рівнянням (І) матимемо, що весь SО₂ вступив у взаємодію із надлишком натрій гідроксиду, перетворившись на NaHSO₃, а речовини у розчині після реакції будуть присутні у наступних кількостях:

n_I (NaOH)  0,350,2  0,15(моль);        n_I (NaHSO₃ )  0,2(моль).

7)                      Зрештою, за рівнянням (ІІ) уся кількість лугу вступить у взаємодію із надлишком NaHSO₃, даючи середню сіль та воду, а речовини у розчині після

реакції будуть присутні у таких кількостях:

n_II (NaHSO₃ )  0,20,15  0,05(моль);        n_II (Na₂SО₃ )  0,15(моль).

8)                      Розраховуємо маси кожного компоненту кінцевої суміші, виходячи зі значень відносних молекулярних мас солей:

m(NaHSO₃ )  0,05104  5,2(г);        m(Na₂SО₃ )  0,15126 18,9 (г).

Відповідь: m(NaHSO₃) = 5,2 г; m(Na₂SO₃) = 18,9 г.

Завдання для самостійного розв’язку

1.                       Продукти повної взаємодії 1,17 г калію та 0,64 г сірки обережно внесли у воду, а утворений прозорий розчин розбавили до об’єму 50 мл. Визначити молярні концентрації сполук в утвореному розчині. Розрахувати максимальну масу брому, який може прореагувати із одержаним розчином.

Відповідь: С_м(К₂S) = 0,2 М; С_м(К₂S₂) = 0,1 М; m(Br₂) = 2,4 г.

2.                       Продукти повного згоряння 3,36 л сірководню (н.у.) у надлишку кисню поглинуті 50,4 мл розчину КОН із масовою часткою розчиненої речовини 23% та густиною 1,21 г/мл. Розрахувати масові частки сполук в одержаному розчині та масу осаду, який виділиться при обробці цього розчину надлишком Са(ОН)₂.

Відповідь: (КHSO₃) = 8,2%; (К₂SO₃) = 21,6%; m(СаSO₃) = 18 г.

3.                       До розчину CaCl₂ масою 200,0 г із масовою часткою розчиненої речовини 3,0% додали 24 г кристалогідрату Na₂CO₃  10H₂O. Через суміш, що утворилася, пропустили 1,5 л вуглекислого газу (н.у.), після чого розчин профільтрували.

Обчислити масу утвореного осаду. Відповідь: m(СаСO3) = 1,7 г.

4.                       Магній оксид, одержаний при термічній обробці 50,4 г магній карбонату, розчинено у чітко необхідній кількості H₂SO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 25%. Одержаний розчин був охолоджений, в результаті чого випав осад кристалогідрату MgSO₄  7H₂O, а масова частка безводної солі у розчині склала 26,2%. Розрахувати масу кристалів, що випали у осад.

Відповідь: m(MgSO₄  7H₂O) = 18,1 г.

5.                       Сульфід невідомого металу (MeS), який виявляє у своїх сполуках ступені окиснення +2 та +3, масою 4,4 г піддали випалюванню у надлишку кисню. Твердий залишок розчинили у чітко необхідній кількості HNO₃ із масовою часткою розчиненої речовини 37,8%. Масова частка солі в одержаному розчині становила 41,7%. При охолодженні цього розчину випав осад кристалогідрату масою 8,08 г, а масова частка солі знизилася до 34,7%. Визначити формулу кристалогідрату. Відповідь: Fe(NO₃)₃ 9H₂O.

6.                       До розчину, що утворився при дії 35,7 мл розчину H₂SO₄ із масовою часткою розчиненої речовини 39,2% та густиною 1,4 г/мл на 8,125 г металічного цинку, додали 75 г розчину BaS із масовою часткою солі 33,8%, а утворену суміш злегка підігріли до завершення всіх реакцій. Розрахувати масові частки речовин, що містяться у кінцевому розчині після завершення досліду.

Відповідь: (ZnSO₄) = 9,14%.

7.                       Відомо, що 40 мл розчину, який містить суміш Сu(NO₃)₂ та H₂SO₄, може прореагувати із 25,4 мл розчину NaOH з масовою часткою розчиненої речовини 16,02% та густиною 1,18 г/мл, тоді як термічна обробка виділеного при цьому осаду дає 1,60 г твердого залишку. Розрахувати молярні концентрації Сu(NO₃)₂ та H₂SO₄ у вихідному розчині, а також об’єм газу (н.у.), який виділяється при внесенні 2,5 г порошкоподібної міді у 40 мл цього розчину.

Відповідь: С_м(Cu(NO₃)₂) = 0,5 М; С_м(H₂SO₄) = 1 М; V(NO) = 0,448 л.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1.                       Химия. Решение задач: Учеб. пособие для уч. сред. и ст. шк. возраста / Авт.-сост. А.Е. Хасанов. – Мн.: Литература, 1998. – 448 с.

2.                       Чмиленко Ф.О., Вініченко І.Г., Чмиленко Т.С. Збірник конкурсних задач з хімії (для екзамену на комп’ютері). – Тернопіль: Підручники і посібники, 1996. – 80 с.; Чмиленко Ф.О., Вініченко І.Г., Чмиленко Т.С. Вступний іспит з хімії із застосуванням ЕОМ: Навч. посібник. – Дніпропетровськ: ДДУ, 1999. – 152 с.

3.                       Березан О. Енциклопедія хімічних задач. – Тернопіль: Підручники і посібники, 2001. – 304 с.

4.                       Химия: Большой справочник для школьников и поступающих в вузы / Е.А. Алферова, Н.С. Ахметов, Н.В. Богомолова и др. // Основные приемы решения задач / В.В. Еремин, Н.Е. Кузьменко. – 2-е изд. – М.: Дрофа, 1999. –       С. 258–278.

5.                       Сегеда А.С. Неорганічна хімія. Пропедевтичний курс. Навчальний посібник. Видання третє, доповнене, змінене. – К.: Кондор, 2008. – 308 с.

6.                       Малякин А.М. Решение задач по химии. – СПб.: Издательский Дом «Корвус», ТОО «Андрей», 1995. – 416 с.

7.                       Слета Л.А., Черный А.В., Холин Ю.В. 1001 задача по химии с ответами, указаниями, решениями. – Харьков: Ранок, 2000. – 368 с.

8.                       Олимпиады по химии: Сборник задач / И.И. Кочерга, Ю.В. Холин, Л.А. Слета, О.А. Жикол, В.Д. Орлов, С.А. Комыхов. – Харьков: Веста: Издательство «Ранок», 2002. – 400 с.

9.                       Лисицын А.З., Зейфман А.А. Очень нестандартные задачи по химии / Под ред. В.В. Еремина. – М.: МЦНМО, 2015. – 192 с.

10.                  Хімія: Всеукраїнські олімпіади: завдання та їх розв’язування / Авт.упоряд. П.П. Попель. – К.: Либідь, 1997. – 96 с. – Укр. і рос. мовами.

11.                  Справочник школьника. Решение задач по химии / Сост. Н.И. Берман. – М.: Филолог. об-во «Слово», Центр гуманитар. наук при ф-те журналистики МГУ им. М.В. Ломоносова, ТКО «АСТ», 1996. – С. 3–326.

12.                  Середа І.П. Конкурсні задачі з хімії. – К.: Вища школа, 1995. – 255 с.

ЗМІСТ

ВСТУП................................................................................................................ 3

КОМБІНОВАНІ ТА УСКЛАДНЕНІ ЗАВДАННЯ ІЗ ЗАГАЛЬНОЇ ТА НЕОРГАНІЧНОЇ ХІМІЇ Розділ 1. Визначення молекулярної формули речовин 4

1.1. Хімічний еквівалент............................................................................... 4

1.2. Складання атомних факторів................................................................. 9

Розділ 2. Визначення складу та розділення сумішей............................. 12

Розділ 3. Задачі на газові закони.............................................................. 18

Розділ 4. Способи вираження концентрації розчинів............................ 23

4.1. Розрахунки концентрацій..................................................................... 23

4.2. Кристалогідрати................................................................................... 24

4.3. Реакції у водних розчинах.................................................................... 28

Розділ 5. Іонні реакції у розчинах............................................................ 31

Розділ 6. Задачі на окисно-відновні реакції............................................ 35

Розділ 7. Ускладнені завдання................................................................. 40

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА............................................................... 48