Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
Сторінка 81
§ 10. Дисоціація кислот, основ і солей
Завдання 104
визначення кислот, основ і солей
Дайте визначення кислотам, основам і солям із позиції теорії електролітичної дисоціації.
Розв’язання
Запишемо визначення кислоти, спираючись на те, що при дисоціації утворюється H+ (с. 77–78).
Запишемо визначення основи, враховуючи утворення катіона металу та OH− (с. 80).
Запишемо визначення солі, беручи до уваги утворення катіона металу та аніона кислотного залишку (с. 81).
Відповідь:
Кислота — це електроліт, що дисоціює на катіони Гідрогену (H+) і аніони кислотного залишку; основа — це електроліт, що дисоціює на катіон металу (або йон амонію) та гідроксид-аніони (OH−); сіль — це електроліт, що дисоціює на катіон металу (або йон амонію) та аніони кислотного залишку.
Сторінка 82
Завдання 104 (с. 82)
Визначення кислот, основ і солей
Дайте визначення кислотам, основам і солям із позиції теорії електролітичної дисоціації.
Розв’язання
Кислоти — це електроліти, які при дисоціації утворюють катіони Гідрогену (H+) та аніони кислотного залишку (Am−). Загальне рівняння: HnA→nH++Am−.
Основи — це електроліти, які при дисоціації утворюють катіони металічного елемента (або йона амонію) та гідроксид-аніони (OH−). Загальне рівняння: M(OH)n→Mn++nOH−.
Солі — це електроліти, які при дисоціації утворюють катіони металічного елемента (або йона амонію) та аніони кислотного залишку. Загальне рівняння: MmAn→mMn++nAm−.
Відповідь:
Кислоти — електроліти, що дисоціюють на катіони Гідрогену та аніони кислотного залишку; основи — електроліти, що дисоціюють на катіони металу (або амонію) та гідроксид-аніони; солі — електроліти, що дисоціюють на катіони металу (або амонію) та аніони кислотного залишку.
Завдання 105
Особливість дисоціації багатоосновних кислот
Поясніть відмінність електролітичної дисоціації багатоосновних кислот від одноосновних на прикладі сульфатної кислоти.
Розв’язання
Одноосновні кислоти (наприклад, HCl) дисоціюють одразу повністю: HCl→H++Cl−.
Сульфатна кислота (H2SO4) є багатоосновною, тому дисоціює у два етапи: спочатку утворюється гідрогенсульфат-іон, а потім сульфат-іон.
Рівняння дисоціації сульфатної кислоти: перша стадія H2SO4→H++HSO4−; друга стадія HSO4−→H++SO42−.
Відповідь:
Одноосновні кислоти дисоціюють одразу, утворюючи один йон Гідрогену. Багатоосновна сульфатна кислота дисоціює ступінчасто: спочатку H2SO4→H++HSO4−, а потім HSO4−→H++SO42−.
Завдання 106
Розрахунок кількості йонів Гідрогену
Унаслідок дисоціації молекули кислоти утворився аніон із зарядом 3−. Визначте кількість утворених катіонів Гідрогену.
Розв’язання
Заряд утвореного аніона дорівнює 3−.
Кількість катіонів Гідрогену (H+) має бути такою, щоб їхній сумарний позитивний заряд компенсував негативний заряд аніона.
Оскільки заряд одного йона H+ дорівнює +1, то кількість таких іонів має дорівнювати 3 (3⋅(+1)+(−3)=0).
Які з наведених кислот будуть дисоціювати ступінчасто: HCl, H2CO3, HNO3, H2S, HCl, H2SO3? Відповідь підтвердьте рівняннями реакцій.
Розв’язання
HCl (хлоридна) має один атом Гідрогену — одноосновна, дисоціює одразу.
H2CO3 (карбонатна) має два атоми Гідрогену — багатооснова, дисоціює ступінчасто: H2CO3→H++HCO3−→2H++CO32−.
HNO3 (нітратна) має один атом Гідрогену — одноосновна, дисоціює одразу.
H2S (сірчанокисла) має два атоми Гідрогену — багатооснова, дисоціює ступінчасто: H2S→H++HS−→2H++S2−.
HCl (хлоридна) — одноосновна, дисоціює одразу.
H2SO3 (сірчанова) має два атоми Гідрогену — багатооснова, дисоціює ступінчасто: H2SO3→H++HSO3−→2H++SO32−.
Відповідь:
Ступінчасто дисоціюють H2CO3, H2S, H2SO3. Рівняння для H2CO3: H2CO3→H++HCO3−→2H++CO32−. Рівняння для H2S: H2S→H++HS−→2H++S2−. Рівняння для H2SO3: H2SO3→H++HSO3−→2H++SO32−.
Завдання 110
Дисоціація основ
Записати рівняння електролітичної дисоціації а) калій гідроксиду; б) літій гідроксиду.
Розв’язання
Для калій гідроксиду (KOH): Калій утворює катіон K+ (заряд +1), тому дисоціація відбувається на один катіон і один аніон. Рівняння: KOH→K++OH−.
Для літій гідроксиду (LiOH): Літій також утворює катіон Li+ (заряд +1), тому процес аналогічний. Рівняння: LiOH→Li++OH−.
Визначити кількість речовини частинок, що утворяться при розчиненні 1 моль речовин: а) HCl; б) KI; в) CaBr2; г) Ba(NO3)2. Записати рівняння дисоціації.
Розв’язання
Гідроген хлорид (HCl): HCl→H++Cl−. Утворюється 1+1=2 моль частинок.
Калій йодид (KI): KI→K++I−. Утворюється 1+1=2 моль частинок.
Кальцій бромід (CaBr2): CaBr2→Ca2++2Br−. Утворюється 1+2=3 моль частинок.
Барій нітрат (Ba(NO3)2): Ba(NO3)2→Ba2++2NO3−. Утворюється 1+2=3 моль частинок.
Відповідь:
а) 2 моль частинок (HCl→H++Cl−); б) 2 моль частинок (KI→K++I−); в) 3 моль частинок (CaBr2→Ca2++2Br−); г) 3 моль частинок (Ba(NO3)2→Ba2++2NO3−).
Сторінка 83
Завдання 113
Приклади солей з різною кількістю йонів
Навести по одному прикладу солей, у разі дисоціації яких кількість речовини по 1 моль утворяться: а) 2 моль йонів; б) 3 моль йонів; в) 4 моль йонів; г) 5 моль йонів. Записати відповідні рівняння електролітичної дисоціації.
Розв’язання
Для а) знайдемо сіль, що дає 2 йони (наприклад, NaCl): NaCl→Na++Cl−.
Для б) знайдемо сіль, що дає 3 йони (наприклад, MgCl2 або Na2SO4): MgCl2→Mg2++2Cl−.
Для в) знайдемо сіль, що дає 4 йони (наприклад, AlCl3): AlCl3→Al3++3Cl−.
Для г) знайдемо сіль, що дає 5 йонів (наприклад, Na2SO4 дає 3, тоді беремо K3PO4): K3PO4→3K++PO43−.
Записати формулу речовини, під час дисоціації якої утворюються йони Кальцію та гідроксид-іони.
Розв’язання
Записуємо катіон: Ca2+.
Записуємо аніон: OH−.
Балансуємо заряди: (+2)+2⋅(−1)=0, отже, формула Ca(OH)2.
Записуємо рівняння дисоціації: Ca(OH)2→Ca2++2OH−.
Відповідь:
Формула речовини — Ca(OH)2 (кальцій гідроксид).
Завдання 115
Розділення електролітів і неелектролітів
Із переліку речовин випишіть окремо електроліти й неелектроліти: HCl, Ca, Cr2(SO4)3, Fe2O3, Mg(OH)2, CO2, Sr(OH)2, Sr(NO3)2, P2O5, H2O. Записати рівняння дисоціації електролітів.
Визначаємо неелектроліти: Ca (метал), Fe2O3 (оксид), CO2 (оксид/неорганічна сполука, що дає слабку кислоту лише у воді, але сама по собі в твердому стані не дисоціює), P2O5 (оксид).
Записуємо рівняння для сильних електролітів: - HCl→H++Cl− - Cr2(SO4)3→2Cr3++3SO42− - Mg(OH)2→Mg2++2OH− - Sr(OH)2→Sr2++2OH− - Sr(NO3)2→Sr2++2NO3−
У разі дисоціації певного нітрату утворився 1 моль катіонів із зарядом 2+. Яка кількість речовини нітрат-іонів утворилася за таких умов?
Розв’язання
Катіон має заряд 2+ (наприклад, Ca2+ або Mg2+), отже, це нітрат металу з двома позитивними зарядами.
Нітрат-іон має заряд 1− (NO3−). Щоб нейтралізувати один катіон із зарядом 2+, потрібно два аніони із зарядом 1−.
Якщо утворилося 1 моль катіонів, то кількість нітрат-іонів дорівнює 1×2=2 моль.
Відповідь:
Утворилося 2 моль нітрат-іонів.
Завдання 117
Дисоціація сульфатів феруму
Записати формули та рівняння дисоціації ферум(2+) сульфату й ферум(3+) сульфату. Визначити відмінність між цими солями.
Розв’язання
Ферум(2+) сульфат має формулу FeSO4. Рівняння дисоціації: FeSO4→Fe2++SO42−.
Ферум(3+) сульфат має формулу Fe2(SO4)3 (потрібно два атоми Fe для нейтралізації трьх сульфат-іонів). Рівняння дисоціації: Fe2(SO4)3→2Fe3++3SO42−.
Відмінність полягає у ступені окиснення атома заліза (феруму) та кількості йонів, що утворюються при розчиненні однакової кількості речовини.
Відповідь:
FeSO4→Fe2++SO42−; Fe2(SO4)3→2Fe3++3SO42−. Відмінність: заряд катіона заліза та кількість утворених іонів.
Завдання 118
Рівняння дисоціації за схемами
Навести по одному прикладу рівнянь дисоціації солей за наведеними схемами (літерою М позначено металічний елемент, а Х — кислотний залишок): а) MX→M2++X2−; б) MX3→M3++3X−; в) M3X→3M++X3−; г) M2X3→2M3++3X2−.
Розв’язання
а) Для схеми MX→M2++X2− підійде сульфат кальцію (CaSO4), де M=Ca, X=SO4. Рівняння: CaSO4→Ca2++SO42−.
б) Для схеми MX3→M3++3X− підійде хлорид алюмінію (AlCl3), де M=Al, X=Cl. Рівняння: AlCl3→Al3++3Cl−.
в) Для схеми M3X→3M++X3− підійде фосфід натрію (Na3P), де M=Na, X=P. Рівняння: Na3P→3Na++P3−.
г) Для схеми M2X3→2M3++3X2− підійде сульфат алюмінію (Al2(SO4)3), де M=Al, X=SO4. Рівняння: Al2(SO4)3→2Al3++3SO42−.