Приклади розв'язування задач

Приклад 1. Визначити еквіваленти (Е) та еквівалентні маси хло­ру, кисню і азоту у сполуках НСІ, H₂О і NH₃.

Розв'язування. Маса і кількість речовини — це не ідентичні по­няття, оскільки маса речовини виражається у кілограмах (грамах), а кількість речовини — у молях.

Хімічним еквівалентом елементу називається така його кількість у молях, яка сполучається з одним молем атомів водню або заміщує таку саму кількість атомів водню у хімічних реакціях.

Еквівалентною масою називається маса одного еквівалента еле­менту (речовини). Таким чином, еквіваленти виражають у молях, а еквівалентні маси — у г/моль.

У наведених сполуках з одним молем атомів водню сполу­чається один моль атомів хлору, 1/2 моль атомів кисню і 1/3 моль атомів азоту. Таким чином, згідно з визначенням, еквівалент хлору, кисню та азоту дорівнюють відповідно 1 моль, 1/2 моль та 1/3 моль, тоді як їх еквіва­лентні маси: т_(Сl)=35,45 г/моль, т₍₀₎=16/2=8 г/моль, ГП(М)= 14/3=4,67 г/моль.

Приклад 2. Із 3,85 г нітрату металу одержано 1,60 г його гідро­ксиду. Обчислити еквівалентну масу металу m_е.

Розв'язування. При розв'язуванні задачі потрібно мати на увазі, що:

а) еквівалентна маса гідроксиду дорівнює сумі еквівалентних мас металу та гідроксильної групи;

б) еквівалентна маса солі дорівнює сумі еквівалентних мас металу та кислотного залишку.

Еквівалентну масу будь-якої зарядженої частинки можна визна­чити, поділивши молекулярну масу на заряд. Наприклад:

m_e(NO₃^-) =62/1=62 г/моль, m_e(SO₄^2-) =96/2=48 г/моль.

Тобто, за законом еквівалентів:

звідки m_e(Me) = 15 г/моль.

Приклад 3. Скільки грамів металу, еквівалентна маса якого 12,16 г/моль, взаємодіє з 310 мл кисню (н.у.)?

Розв'язування: Об'єм еквівалентної маси кисню (8 г/моль) дорі­внюватиме:

або 5600 мл.

Приклад 4. На нейтралізацію 0,943 r фосфітної кислоти витраче­но 1,288 г КОН. Обчислити еквівалент, еквівалентну масу і основність кислоти. На підставі розрахунку написати рівняння реакції.

Розв'язування: Еквівалентна маса КОН дорівнює його молярній масі – 56 г/моль. За законом еквівалентів:

звідки

Молярна маса Н₃РО₃ дорівнює 82 г/моль. Тобто, еквівалент H₃PO₃ дорівнюватиме 41/82=0,5 моль; а її основність n дорівнює 2, таким чином, n=M/m_e. Отже, при взаємодії з КОН заміщується два атоми водню:

Н₃РО₃ + 2КОН = К₂НРО₃ + 2Н₂О.

Приклад 5. При прожарюванні суміші ZnCO₃ і ZnO масою 1,6 г добуто 1,248 г цинк оксиду. Який склад мала вихідна суміш (у масових частках)?

Розв'язування: а) Рівняння реакції розкладу:

ZnCO₃ = ZnO + СО₂

125 81 44

Як видно із рівняння реакції, 1 моль ZnCO₃ (125 г/моль) втрачає 1 моль СO₂ (44 г/моль). Різниця в масі за умовою задачі складає: 1,6 – 1,248=0,352 г.

Звідси:

125г ZnCО₃ — 44г СО₂

х — 0,352г СО₂,

г ZnCO₃

.

б) Виразимо масу ZnСО₃ у суміші через х (г), тоді маси ZnO скла­де (1,6-х) г. Знайдемо масу ZnO, що утворюється при прожарюванні ZnCO₃ масою х г:

із 125г ZnCO₃ добувають 81г ZnO

х — У,

(г)

За умовою задачі: 0,648х +(1,6 – х)= 1,248 г.

Звідси 1,6 – 1,248 = х – 0,648х, тоді 0,352 = 0,352х, х = 1 г, тобто маса ZnCO₃ у суміші дорівнює 1 г, або: