Пример 3. 1. 4. Контрольные задания 31 - 40. Растворы

       Пример 3.1.4

       В состав химического соединения входят кальций, фосфор, кислород. Массовые доли элементов составляют в %: кальция - 38.7; фосфора - 20; кислорода - 41.3. Определите простейшую формулу соединения.

       Решение.

       Для расчета выбираем массу соединения, равную 100 г. В этом случае массы кальция, фосфора и кислорода составят: m(Ca)=38.7 г; m(P)=20 г; m(O)=41.3 г.

       Определяем количество вещества кальция, фосфора и кислорода:

       n (Са) = 38ю7: 40 = 0.967

       n (Р) = 20: 31 = 0.645

       n (О) = 41.3: 16 = 2.58.

Отношение количества вещества составляет n (Са): n (Р): n (О) = 0.967: 0.645: 2.58. Разделив правую часть равенства на меньшее число (0.645), получаем

n (Са): n(Р): n(О) = 1.5: 1: 4. Для получения целочисленных коэффициентов, правую часть уравнения умножаем на 2 - n (Са): n (Р): n (О) = 3: 2: 8. Простейшая формула соединения Ca₃P₂O₈ или Ca₃(PO₄)₂.

 

       Пример 3.1.5

            Вычислите массу фосфорной кислоты, которую можно получить из ортофосфата кальция массой 80 кг с избытком серной кислоты.

       Решение.

       Запишем уравнение происходящей реакции

       Ca₃(PO₄)₂ + 3 H₂SO₄ = 2 H₃PO₄ + 3 CaSO₄

Находим количество вещества фосфата кальция n(Ca₃(PO₄)₂) = 80: 310 = 0.258 моль. Из уравнения видно, что количество вещества фосфорной кислоты вдвое больше количества фосфата кальция, т.е. n(Н₃РО₄) = 2, n(Ca₃(PO₄)₂) = 2*0.258 = 0.516 моль. Находим массу образовавшейся фосфорной кислоты, учитывая, что ее молярная масса равна 98 г. m(Н₃РО₄) = n*M = 0.516 моль * 98 г/моль = 50.568 г.

3.1. Контрольные задания 31 - 40.

Проведите расчеты и заполните пропуски в предложенной таблице.

 

№ п/п	Формула вещества	Масса одного моля	Масса вещества, г	Количест-во молей	Количест-во молекул	Объем вещества при н.у.
	H2SO4		12.5
	HNO3				2*1022
	NH3
	CO2				5*1021
	NO
	Na2CO3		5.3
	H3PO4			0.5
	NaOH
	CO(NH2)2				1*1023
	Ca3(PO4)2

 

4. Растворы.

       Растворы - это однородные (твердые, жидкие, газообразные) многокомпонентные системы, состав которых может непрерывно и произвольно изменяться. Растворы занимают промежуточное положение между химическими соединениями и физическими смесями.

       Как химические соединения растворы обладают следующими свойствами:

· между компонентами растворов имеет место химическое взаимодействие, приводящее к образованию непрочных, непостоянного состава соединений из молекул растворенного вещества и растворителя (сольваты, гидраты);

· при растворении имеют место объемные и тепловые эффекты;

· свойства растворов отличаются от свойств составляющих их компонентов.

       Как физические смеси растворы не подчиняются законам:

· постоянства состава;

· кратных отношений;

· эквивалентов.

       Особое значение имеют жидкие и, в частности, водные растворы, так как подавляющее большинство процессов в природе совершается в водной среде. Водные растворы играют исключительно важную роль во всех процессах, протекающих в почвах, а также в животных и растительных организмах.

       Важнейшей характеристикой всякого раствора является его состав (концентрация). Концентрация указывает содержание растворенного вещества в:

· определенной массе раствора (массовая доля, w);

· определенной массе растворителя (моляльная концентрация);

· определенном объеме раствора (молярная концентрация, молярная концентрация эквивалента).

Безразмерной концентрацией является мольная доля.