§ 30. Класифікація та властивості неорганічних речовин (Григорович)

ПОМІРКУЙТЕ

Згадайте, з якими неорганічними речовинами ви стикалися на уроках хімії. Сформулюйте гіпотезу, за якими спільними ознаками їх можна класифікувати на різні групи (класи). Перевірте свою гіпотезу за схемою 6. Чи всі відомі вам речовини «знайшли» своє місце? Поясніть свою думку.

Неорганічні речовини за складом можна розділити на прості й складні, а складні сполуки — за наявністю певних атомів чи кислотно-основних властивостей.

Схема 6 підтверджує цей поділ: прості речовини поділяють на метали та неметали, а складні — на оксиди (несолетворні й солетворні: основні, амфотерні, кислотні), кислоти, амфотерні гідроксиди, основи (луги та нерозчинні) і солі (кислі, середні, основні).

Усі відомі вивчені неорганічні сполуки знайшли своє місце в цій схемі, тому що в її основу закладено хімічний склад і прояв речовинами кислотних та основних властивостей.

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

360. Підготуйте доповідь про дослідження А. Лавуазьє, Ю. Лібіха, С. Арреніуса, Й. Брьонстеда та Т. Лоурі щодо формування понять про кислоти.

Формування наукових уявлень про кислоти відбувалося поетапно впродовж розвитку хімії:

Антуан Лавуазьє наприкінці XVIII ст. створив оксигенову теорію, за якою обов’язковою складовою будь-якої кислоти є Оксиген, який і зумовлює її кислотні властивості.

Юстус фон Лібіх у середині XIX ст. дослідив склад безоксигенових кислот ( $HCl$ , $H_{2} S$ ) і сформулював водневу теорію: кислоти — це сполуки Гідрогену, у яких атоми Гідрогену здатні заміщуватися металічними елементами з утворенням солей.

Сванте Арреніус у 1887 р. у межах теорії електролітичної дисоціації визначив кислоти як електроліти, що під час дисоціації у водному розчині з катіонів утворюють лише йони Гідрогену $H^{+}$ .

Йоганнес Брьонстед і Томас Лоурі у 1923 р. запропонували протонну теорію: кислота — це частинка (молекула чи йон), яка віддає протон $H^{+}$ (донор протонів), а основа — частинка, яка його приєднує (акцептор протонів).

361. За додатковими джерелами інформації наведіть формули кислот: а) оксигеновмісної однооснóвної; б) безоксигенової двооснóвної; в) оксигеновмісної триоснóвної; г) безоксигенової однооснóвної; д) оксигеновмісної двооснóвної.

а) Оксигеновмісна одноосновна кислота: $HN O_{3}$ (нітратна кислота).

б) Безоксигенова двоосновна кислота: $H_{2} S$ (сульфідна кислота).

в) Оксигеновмісна триосновна кислота: $H_{3} P O_{4}$ (ортофосфатна кислота).

г) Безоксигенова одноосновна кислота: $HCl$ (хлоридна кислота).

д) Оксигеновмісна двоосновна кислота: $H_{2} S O_{4}$ (сульфатна кислота).

362. Із таблиці розчинності (див. форзац 2) випишіть по два приклади формул солей: а) хлоридної кислоти, нерозчинних у воді; б) карбонатної кислоти, розчинних у воді; в) солей Феруму(3+), існування яких не можливе або не підтверджене.

а) Нерозчинні хлориди: $AgCl$ , $PbC l_{2}$ .

б) Розчинні карбонати: $N a_{2} C O_{3}$ , $K_{2} C O_{3}$ .

в) Солі Феруму( $3 +$ ), існування яких неможливе або не підтверджене (розкладаються водою): $F e_{2} S_{3}$ , $F e_{2} (C O_{3})_{3}$ .

363. У додаткових джерелах знайдіть приклади використання гідроксидів для поліпшення властивостей ґрунтів і води. На яких властивостях гідроксидів ґрунтується їх застосування? Який вплив на довкілля матимуть ситуації безконтрольного потрапляння наведених вами речовин до ґрунтів або водойм?

Кальцій гідроксид $Ca (OH)_{2}$ (гашене вапно) застосовують для вапнування кислих ґрунтів, а також для пом’якшення та очищення питної води на водоочисних станціях. Натрій гідроксид $NaOH$ використовують для нейтралізації кислих промислових стоків.

Застосування ґрунтується на основних властивостях гідроксидів: їхній здатності нейтралізувати надлишкову кислотність і зв’язувати розчинні йони важких металів у нерозчинні гідроксиди, які випадають в осад і видаляються.

Безконтрольне потрапляння лугів різко підвищує водневий показник $pH$ (викликає залуження). Це призводить до хімічних опіків кореневих систем рослин, масової загибелі риб і планктону, а також порушує природний баланс мікроорганізмів у водоймах і ґрунтах.

РОЗУМІННЯ ЯВИЩ ПРИРОДИ (РОБОТА В ГРУПАХ)

364. Чи існують кислотні оксиди, яким відповідають безоксигенові кислоти? Відповідь поясніть.

Кислотних оксидів, яким відповідають безоксигенові кислоти, не існує. За визначенням будь-який оксид обов’язково містить Оксиген, тому під час гідратації або за генетичною відповідністю оксидам відповідають лише кислоти, до складу яких входить Оксиген. Безоксигенові кислоти (наприклад, $HCl$ , $H_{2} S$ , $HBr$ ) не мають у своєму складі Оксигену, тому вони не мають відповідних оксидів.

365. Які з наведених оксидів реагують із водою? Запишіть відповідні рівняння реакцій. Назвіть продукти цих реакцій. $N a_{2} O$ , $C O_{2}$ , $S O_{3}$ , $CrO$ , $Si O_{2}$ , $N_{2} O$ , $CuO$ , $CaO$ , $N_{2} O_{5}$ , $F e_{2} O_{3}$ , $K_{2} O$ , $CO$ , $A l_{2} O_{3}$ , $S O_{2}$ .

Із водою реагують основні оксиди лужних і лужноземельних металів (з утворенням розчинних основ — лугів) та кислотні оксиди (з утворенням кислот, окрім $Si O_{2}$ ).

Із водою взаємодіють: $N a_{2} O$ , $C O_{2}$ , $S O_{3}$ , $CaO$ , $N_{2} O_{5}$ , $K_{2} O$ , $S O_{2}$ .

Рівняння реакцій:

1) $N a_{2} O + H_{2} O = 2NaOH$ (натрій гідроксид)

2) $C O_{2} + H_{2} O ⇄ H_{2} C O_{3}$ (карбонатна кислота)

3) $S O_{3} + H_{2} O = H_{2} S O_{4}$ (сульфатна кислота)

4) $CaO + H_{2} O = Ca (OH)_{2}$ (кальцій гідроксид)

5) $N_{2} O_{5} + H_{2} O = 2HN O_{3}$ (нітратна кислота)

6) $K_{2} O + H_{2} O = 2KOH$ (калій гідроксид)

7) $S O_{2} + H_{2} O ⇄ H_{2} S O_{3}$ (сульфітна кислота)

Оксиди $CrO$ , $Si O_{2}$ , $N_{2} O$ , $CuO$ , $F e_{2} O_{3}$ , $CO$ , $A l_{2} O_{3}$ з водою за звичайних умов не взаємодіють.

366. Із якими з наведених речовин реагує натрій гідроксид: $K_{2} O$ , $MgC O_{3}$ , $H_{3} P O_{4}$ , $H_{2} S$ , $FeC l_{3}$ , $Fe (OH)_{2}$ , $AlC l_{3}$ , $Zn (OH)_{2}$ , $KCl$ , $S O_{3}$ ? Запишіть молекулярні та йонно-молекулярні рівняння й назвіть продукти реакцій.

Натрій гідроксид як сильна розчинна основа (луг) реагує з кислотами, кислотними оксидами, амфотерними гідроксидами та розчинами солей, якщо утворюється осад.

Речовини, з якими реагує $NaOH$ : $H_{3} P O_{4}$ , $H_{2} S$ , $FeC l_{3}$ , $AlC l_{3}$ , $Zn (OH)_{2}$ , $S O_{3}$ .

1) Взаємодія з ортофосфатною кислотою:

Молекулярне: $3NaOH + H_{3} P O_{4} = N a_{3} P O_{4} + 3 H_{2} O$
Повне йонне: $3 N a^{+} + 3 O H^{-} + H_{3} P O_{4} = 3 N a^{+} + P O_{4}^{3 -} + 3 H_{2} O$
Скорочене йонне: $3 O H^{-} + H_{3} P O_{4} = P O_{4}^{3 -} + 3 H_{2} O$
Продукти: натрій ортофосфат, вода.

2) Взаємодія з гідроген сульфідом (сульфідною кислотою):

Молекулярне: $2NaOH + H_{2} S = N a_{2} S + 2 H_{2} O$
Повне йонне: $2 N a^{+} + 2 O H^{-} + H_{2} S = 2 N a^{+} + S^{2 -} + 2 H_{2} O$
Скорочене йонне: $2 O H^{-} + H_{2} S = S^{2 -} + 2 H_{2} O$
Продукти: натрій сульфід, вода.

3) Взаємодія з ферум(III) хлоридом:

Молекулярне: $FeC l_{3} + 3NaOH = Fe (OH)_{3} ↓ + 3NaCl$
Повне йонне: $F e^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} = Fe (OH)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}$
Скорочене йонне: $F e^{3 +} + 3 O H^{-} = Fe (OH)_{3} ↓$
Продукти: ферум(III) гідроксид, натрій хлорид.

4) Взаємодія з алюміній хлоридом:

Молекулярне: $AlC l_{3} + 3NaOH = Al (OH)_{3} ↓ + 3NaCl$
Повне йонне: $A l^{3 +} + 3 C l^{-} + 3 N a^{+} + 3 O H^{-} = Al (OH)_{3} ↓ + 3 N a^{+} + 3 C l^{-}$
Скорочене йонне: $A l^{3 +} + 3 O H^{-} = Al (OH)_{3} ↓$
Продукти: алюміній гідроксид, натрій хлорид.

5) Взаємодія з цинк гідроксидом (амфотерний гідроксид):

У водному розчині:
- Молекулярне: $Zn (OH)_{2} + 2NaOH = N a_{2} [Zn (OH)_{4}]$
- Повне йонне: $Zn (OH)_{2} + 2 N a^{+} + 2 O H^{-} = 2 N a^{+} + [Zn (OH)_{4}]^{2 -}$
- Скорочене йонне: $Zn (OH)_{2} + 2 O H^{-} = [Zn (OH)_{4}]^{2 -}$
- Продукт: натрій тетрагідроксоцинкат.
Під час сплавляння:
- Молекулярне: $Zn (OH)_{2} + 2NaOH t^{\circ} N a_{2} Zn O_{2} + 2 H_{2} O$
- Продукти: натрій цинкат, вода.

6) Взаємодія із сульфур(VI) оксидом:

Молекулярне: $2NaOH + S O_{3} = N a_{2} S O_{4} + H_{2} O$
Повне йонне: $2 N a^{+} + 2 O H^{-} + S O_{3} = 2 N a^{+} + S O_{4}^{2 -} + H_{2} O$
Скорочене йонне: $2 O H^{-} + S O_{3} = S O_{4}^{2 -} + H_{2} O$
Продукти: натрій сульфат, вода.

Речовини $K_{2} O$ , $MgC O_{3}$ , $Fe (OH)_{2}$ , $KCl$ із натрій гідроксидом не реагують.

367. Запишіть рівняння реакції сульфатної кислоти з такими сполуками: а) купрум(2+) гідроксид; б) кальцій гідроксид; в) алюміній оксид; г) цинк гідроксид; д) калій сульфіт; е) натрій сульфід; ж) калій карбонат; и) барій сульфід. У всіх прикладах визначте, чому відбувається реакція обміну.

а) $Cu (OH)_{2} + H_{2} S O_{4} = CuS O_{4} + 2 H_{2} O$
Реакція відбувається через утворення слабкого електроліту — води.

б) $Ca (OH)_{2} + H_{2} S O_{4} = CaS O_{4} ↓ + 2 H_{2} O$
Реакція відбувається через випадання малорозчинного осаду кальцій сульфату та утворення води.

в) $A l_{2} O_{3} + 3 H_{2} S O_{4} = A l_{2} (S O_{4})_{3} + 3 H_{2} O$
Реакція відбувається через розчинення оксиду й утворення слабкого електроліту — води.

г) $Zn (OH)_{2} + H_{2} S O_{4} = ZnS O_{4} + 2 H_{2} O$
Реакція відбувається через розчинення осаду й утворення слабкого електроліту — води.

д) $K_{2} S O_{3} + H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$
Реакція відбувається через виділення газу ( $S O_{2}$ ) та утворення води.

е) $N a_{2} S + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + H_{2} S ↑$
Реакція відбувається через виділення леткої кислоти у вигляді газу ( $H_{2} S$ ).

ж) $K_{2} C O_{3} + H_{2} S O_{4} = K_{2} S O_{4} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$
Реакція відбувається через виділення газу ( $C O_{2}$ ) та утворення води.

и) $BaS + H_{2} S O_{4} = BaS O_{4} ↓ + H_{2} S ↑$
Реакція відбувається через утворення нерозчинного осаду ( $BaS O_{4}$ ) та виділення газу ( $H_{2} S$ ).

368. Із якими з-поміж наведених речовин взаємодіє купрум(2+) хлорид: NaOH, H2SO4, AgNO3, Fe2O3, CO2, Zn, NaCl, Аu? Запишіть рівняння реакцій.

Купрум(2+) хлорид взаємодіє з трьома речовинами: $NaOH$ , $AgN O_{3}$ та $Zn$ .

Рівняння реакцій:

1) Взаємодія з натрій гідроксидом (випадає осад):
$CuC l_{2} + 2NaOH = Cu (OH)_{2} ↓ + 2NaCl$

2) Взаємодія з аргентум(I) нітратом (випадає осад):
$CuC l_{2} + 2AgN O_{3} = Cu (N O_{3})_{2} + 2AgCl ↓$

3) Взаємодія з цинком (активніший метал витісняє мідь із розчину її солі):
$CuC l_{2} + Zn = ZnC l_{2} + Cu ↓$

Речовини $H_{2} S O_{4}$ , $F e_{2} O_{3}$ , $C O_{2}$ , $NaCl$ , $Au$ із купрум(2+) хлоридом не взаємодіють.

369. Доповніть схеми реакцій, запишіть назви продуктів реакції. Для реакцій у розчинах складіть йонно-молекулярні рівняння.

а) $K_{2} O + H_{2} O = 2KOH$
Продукт: калій гідроксид.

б) $S O_{2} + H_{2} O ⇄ H_{2} S O_{3}$
Продукт: сульфітна кислота.

в) $PbO + N a_{2} O t^{\circ} N a_{2} Pb O_{2}$
Продукт: натрій плюмбіт.

г) $ZnO + H_{2} S O_{4} = ZnS O_{4} + H_{2} O$
Повне йонне: $ZnO + 2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} = Z n^{2 +} + S O_{4}^{2 -} + H_{2} O$
Скорочене йонне: $ZnO + 2 H^{+} = Z n^{2 +} + H_{2} O$
Продукти: цинк сульфат, вода.

д) $3 FeB r_{2} + 2 Al = 2 AlB r_{3} + 3 Fe ↓$
Повне йонне: $3 F e^{2 +} + 6 B r^{-} + 2 Al = 2 A l^{3 +} + 6 B r^{-} + 3 Fe ↓$
Скорочене йонне: $3 F e^{2 +} + 2 Al = 2 A l^{3 +} + 3 Fe ↓$
Продукти: алюміній бромід, ферум.

е) $Zn + CuS O_{4} = ZnS O_{4} + Cu ↓$
Повне йонне: $Zn + C u^{2 +} + S O_{4}^{2 -} = Z n^{2 +} + S O_{4}^{2 -} + Cu ↓$
Скорочене йонне: $Zn + C u^{2 +} = Z n^{2 +} + Cu ↓$
Продукти: цинк сульфат, купрум.

ж) $NaBr + AgN O_{3} = NaN O_{3} + AgBr ↓$
Повне йонне: $N a^{+} + B r^{-} + A g^{+} + N O_{3}^{-} = N a^{+} + N O_{3}^{-} + AgBr ↓$
Скорочене йонне: $A g^{+} + B r^{-} = AgBr ↓$
Продукти: натрій нітрат, аргентум(I) бромід.

и) $MgC O_{3} + 2HCl = MgC l_{2} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$
Повне йонне: $MgC O_{3} + 2 H^{+} + 2 C l^{-} = M g^{2 +} + 2 C l^{-} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$
Скорочене йонне: $MgC O_{3} + 2 H^{+} = M g^{2 +} + C O_{2} ↑ + H_{2} O$
Продукти: магній хлорид, карбон(IV) оксид, вода.

к) $CaO + 2HN O_{3} = Ca (N O_{3})_{2} + H_{2} O$
Повне йонне: $CaO + 2 H^{+} + 2 N O_{3}^{-} = C a^{2 +} + 2 N O_{3}^{-} + H_{2} O$
Скорочене йонне: $CaO + 2 H^{+} = C a^{2 +} + H_{2} O$
Продукти: кальцій нітрат, вода.

л) $N a_{2} S O_{3} + H_{2} S O_{4} = N a_{2} S O_{4} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$
Повне йонне: $2 N a^{+} + S O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} + S O_{4}^{2 -} = 2 N a^{+} + S O_{4}^{2 -} + S O_{2} ↑ + H_{2} O$
Скорочене йонне: $S O_{3}^{2 -} + 2 H^{+} = S O_{2} ↑ + H_{2} O$
Продукти: натрій сульфат, сульфур(IV) оксид, вода.

м) $Fe (OH)_{3} + 3HN O_{3} = Fe (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$
Повне йонне: $Fe (OH)_{3} + 3 H^{+} + 3 N O_{3}^{-} = F e^{3 +} + 3 N O_{3}^{-} + 3 H_{2} O$
Скорочене йонне: $Fe (OH)_{3} + 3 H^{+} = F e^{3 +} + 3 H_{2} O$
Продукти: ферум(III) нітрат, вода.

н) $K_{2} S O_{3} + CaC l_{2} = 2KCl + CaS O_{3} ↓$
Повне йонне: $2 K^{+} + S O_{3}^{2 -} + C a^{2 +} + 2 C l^{-} = 2 K^{+} + 2 C l^{-} + CaS O_{3} ↓$
Скорочене йонне: $C a^{2 +} + S O_{3}^{2 -} = CaS O_{3} ↓$
Продукти: калій хлорид, кальцій сульфіт.

п) $2 KOH + S O_{2} = K_{2} S O_{3} + H_{2} O$
Повне йонне: $2 K^{+} + 2 O H^{-} + S O_{2} = 2 K^{+} + S O_{3}^{2 -} + H_{2} O$
Скорочене йонне: $2 O H^{-} + S O_{2} = S O_{3}^{2 -} + H_{2} O$
Продукти: калій сульфіт, вода.

р) $N a_{2} S + CuC l_{2} = 2NaCl + CuS ↓$
Повне йонне: $2 N a^{+} + S^{2 -} + C u^{2 +} + 2 C l^{-} = 2 N a^{+} + 2 C l^{-} + CuS ↓$
Скорочене йонне: $C u^{2 +} + S^{2 -} = CuS ↓$
Продукти: натрій хлорид, купрум(II) сульфід.

370. Визначте формулу речовини, зайвої в переліку: а) Ca(OH)2, KOН, Na2О, Fe(OH)2; б) Н2CO3, KОН, Н2SО3, Н2SО4, HCl. До якого класу неорганічних сполук належить ця речовина? Чи існує кілька варіантів відповіді? Аргументуйте свою думку.

Так, у кожному рядку існує кілька логічних варіантів відповіді:

а) Варіант 1: зайвою є речовина $N a_{2} O$ , оскільки це основний оксид, тоді як усі інші сполуки є гідроксидами (основами). Варіант 2: зайвою є сполука $Fe (OH)_{2}$ , оскільки це нерозчинна основа, тоді як $Ca (OH)_{2}$ та $KOH$ є лугами, а $N a_{2} O$ утворює луг під час взаємодії з водою.

б) Варіант 1: зайвою є речовина $KOH$ , оскільки вона належить до класу основ, а всі інші сполуки є кислотами. Варіант 2: якщо порівнювати лише кислоти, зайвою є $HCl$ , оскільки це безоксигенова кислота, тоді як $H_{2} C O_{3}$ , $H_{2} S O_{3}$ та $H_{2} S O_{4}$ — оксигеновмісні кислоти.

371. Які з-поміж наведених солей реагують із калій гідроксидом: натрій карбонат, манган(2+) сульфат, алюміній нітрат, барій карбонат? Запишіть відповідні молекулярні та йонно-молекулярні рівняння реакцій.

Із калій гідроксидом реагують манган(2+) сульфат та алюміній нітрат, оскільки утворюються нерозчинні гідроксиди. Натрій карбонат не взаємодіє через відсутність осаду чи газу, а барій карбонат є нерозчинною сіллю і з розчинами лугів не реагує.

1) Реакція з манган(2+) сульфатом:

Молекулярне: $MnS O_{4} + 2KOH = Mn (OH)_{2} ↓ + K_{2} S O_{4}$
Повне йонне: $M n^{2 +} + S O_{4}^{2 -} + 2 K^{+} + 2 O H^{-} = Mn (OH)_{2} ↓ + 2 K^{+} + S O_{4}^{2 -}$
Скорочене йонне: $M n^{2 +} + 2 O H^{-} = Mn (OH)_{2} ↓$

2) Реакція з алюміній нітратом:

Молекулярне: $Al (N O_{3})_{3} + 3KOH = Al (OH)_{3} ↓ + 3KN O_{3}$
Повне йонне: $A l^{3 +} + 3 N O_{3}^{-} + 3 K^{+} + 3 O H^{-} = Al (OH)_{3} ↓ + 3 K^{+} + 3 N O_{3}^{-}$
Скорочене йонне: $A l^{3 +} + 3 O H^{-} = Al (OH)_{3} ↓$

372. Запишіть рівняння реакцій алюміній гідроксиду: а) із хлоридною кислотою; б) розчином барій гідроксиду; в) барій оксидом за сплавляння.

а) Із хлоридною кислотою:
$Al (OH)_{3} + 3HCl = AlC l_{3} + 3 H_{2} O$

б) Із розчином барій гідроксиду (утворення комплексної солі):
$2 Al (OH)_{3} + Ba (OH)_{2} = Ba [Al (OH)_{4}]_{2}$

в) Із барій оксидом за сплавляння:
$2 Al (OH)_{3} + BaO t^{\circ} Ba (Al O_{2})_{2} + 3 H_{2} O$

373. Пригадайте хімічні властивості амінокислот. Чи можна їх назвати амфотерними речовинами?

Амінокислоти є амфотерними речовинами. Їхні молекули містять дві функціональні групи з протилежними властивостями: карбоксильну групу ( $- COOH$ ), яка зумовлює кислотні властивості, та аміногрупу ( $- N H_{2}$ ), яка виявляє основні властивості. Завдяки цьому амінокислоти реагують як з основами, так і з сильними кислотами.

374. Обчисліть масу барій гідроксиду, необхідного для одержання барій цинкату масою 11,7 г із цинк оксиду.

Дано:

$m (BaZn O_{2}) = 11, 7 г$

Знайти:

$m (Ba (OH)_{2}) - ?$

Розв’язання:

1) Запишемо рівняння реакції взаємодії барій гідроксиду з цинк оксидом під час сплавляння:
$Ba (OH)_{2} + ZnO t^{\circ} BaZn O_{2} + H_{2} O$

2) Обчислимо молярні маси барій цинкату та барій гідроксиду:
$M (BaZn O_{2}) = 137 + 65 + 2 \cdot 16 = 234 г / моль$
$M (Ba (OH)_{2}) = 137 + 2 \cdot (16 + 1) = 171 г / моль$

3) Обчислимо кількість речовини утвореного барій цинкату:
$n (BaZn O_{2}) = \frac{m ( BaZn O _{2} )}{M ( BaZn O _{2} )} = \frac{11 , 7 г}{234 г / моль} = 0, 05 моль$

4) За рівнянням реакції кількість речовини барій гідроксиду дорівнює кількості речовини барій цинкату:
$n (Ba (OH)_{2}) = n (BaZn O_{2}) = 0, 05 моль$

5) Обчислимо масу барій гідроксиду:
$m (Ba (OH)_{2}) = n (Ba (OH)_{2}) \cdot M (Ba (OH)_{2}) = 0, 05 моль \cdot 171 г / моль = 8, 55 г$

Відповідь: $m (Ba (OH)_{2}) = 8, 55 г$ .

375. Обчисліть масу ферум(3+) оксиду, необхідного для одержання ферум(3+) нітрату масою 36,3 г.

Дано:

$m (Fe (N O_{3})_{3}) = 36, 3 г$

Знайти:

$m (F e_{2} O_{3}) - ?$

Розв’язання:

1) Складемо рівняння реакції розчинення ферум(3+) оксиду в нітратній кислоті:
$F e_{2} O_{3} + 6HN O_{3} = 2Fe (N O_{3})_{3} + 3 H_{2} O$

2) Обчислимо молярні маси речовин:
$M (Fe (N O_{3})_{3}) = 56 + 3 \cdot (14 + 3 \cdot 16) = 242 г / моль$
$M (F e_{2} O_{3}) = 2 \cdot 56 + 3 \cdot 16 = 160 г / моль$

3) Обчислимо кількість речовини ферум(3+) нітрату:
$n (Fe (N O_{3})_{3}) = \frac{m ( Fe ( N O _{3} ) _{3} )}{M ( Fe ( N O _{3} ) _{3} )} = \frac{36 , 3 г}{242 г / моль} = 0, 15 моль$

4) За коефіцієнтами в рівнянні реакції:
$n (F e_{2} O_{3}) = \frac{1}{2} n (Fe (N O_{3})_{3}) = \frac{0 , 15 моль}{2} = 0, 075 моль$

5) Обчислимо масу ферум(3+) оксиду:
$m (F e_{2} O_{3}) = n (F e_{2} O_{3}) \cdot M (F e_{2} O_{3}) = 0, 075 моль \cdot 160 г / моль = 12 г$

Відповідь: $m (F e_{2} O_{3}) = 12 г$ .

376. До розчину барій гідроксиду, що містить 8,55 г лугу, додали достатню кількість ферум(2+) хлориду. Обчисліть масу утвореного осаду.

Дано:

$m (Ba (OH)_{2}) = 8, 55 г$

Знайти:

$m (осаду) - ?$

Розв’язання:

1) Складемо рівняння реакції обміну між розчинами речовин:
$Ba (OH)_{2} + FeC l_{2} = Fe (OH)_{2} ↓ + BaC l_{2}$
Осадом у цій реакції є ферум(2+) гідроксид $Fe (OH)_{2} ↓$ .

2) Обчислимо молярні маси реагенту й осаду:
$M (Ba (OH)_{2}) = 137 + 2 \cdot (16 + 1) = 171 г / моль$
$M (Fe (OH)_{2}) = 56 + 2 \cdot (16 + 1) = 90 г / моль$

3) Обчислимо кількість речовини барій гідроксиду:
$n (Ba (OH)_{2}) = \frac{m ( Ba ( OH ) _{2} )}{M ( Ba ( OH ) _{2} )} = \frac{8 , 55 г}{171 г / моль} = 0, 05 моль$

4) За рівнянням реакції:
$n (Fe (OH)_{2}) = n (Ba (OH)_{2}) = 0, 05 моль$

5) Обчислимо масу утвореного осаду:
$m (Fe (OH)_{2}) = n (Fe (OH)_{2}) \cdot M (Fe (OH)_{2}) = 0, 05 моль \cdot 90 г / моль = 4, 5 г$

Відповідь: $m (Fe (OH)_{2}) = 4, 5 г$ .

377. Обчисліть масу ортофосфатної кислоти, необхідної для нейтралізації розчину (за умови утворенння середньої солі), що містить 153,9 г барій гідроксиду.

Дано:

$m (Ba (OH)_{2}) = 153, 9 г$

Знайти:

$m (H_{3} P O_{4}) - ?$

Розв’язання:

1) Складемо рівняння реакції нейтралізації з утворенням середньої солі:
$2 H_{3} P O_{4} + 3 Ba (OH)_{2} = B a_{3} (P O_{4})_{2} ↓ + 6 H_{2} O$

2) Обчислимо молярні маси речовин:
$M (Ba (OH)_{2}) = 137 + 2 \cdot 17 = 171 г / моль$
$M (H_{3} P O_{4}) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 98 г / моль$

3) Обчислимо кількість речовини барій гідроксиду:
$n (Ba (OH)_{2}) = \frac{m ( Ba ( OH ) _{2} )}{M ( Ba ( OH ) _{2} )} = \frac{153 , 9 г}{171 г / моль} = 0, 9 моль$

4) За співвідношенням коефіцієнтів у хімічному рівнянні:
$n (H_{3} P O_{4}) = \frac{2}{3} n (Ba (OH)_{2}) = \frac{2}{3} \cdot 0, 9 моль = 0, 6 моль$

5) Обчислимо необхідну масу ортофосфатної кислоти:
$m (H_{3} P O_{4}) = n (H_{3} P O_{4}) \cdot M (H_{3} P O_{4}) = 0, 6 моль \cdot 98 г / моль = 58, 8 г$

Відповідь: $m (H_{3} P O_{4}) = 58, 8 г$ .

§ 30. Класифікація та властивості неорганічних речовин (Григорович)

Теги статті:

До уроку