Exempel 2 Beräkna molkoncentrationen av fosforsyraekvivalenter i en 20 % lösning av H 3 PO 4 , vars densitet är 1,020 g/cm 3 , givet ekvationen
H 3 PO 4 + 3KOH \u003d K 3 PO 4 + 3H 2 O.
Lösning. Molar koncentration av ämnesekvivalenter X(symbol FRÅN ekv ( X), måttenheten är mol/m 3 eller mol/l) bestäms av mängden ämnesekvivalenter n ekv ( X) i 1 liter lösning.
Den molära koncentrationen av ekvivalenter beror på reaktionen, eftersom samma ämne i olika reaktioner kan ha olika värden på ekvivalenttalet.
1. Beräkna H 3 PO 4-ekvivalensfaktorn i denna reaktion.
KOH-reagenset byter med en formelenhet 1 FU (H 3 PO 4) tre OH - hydroxylgrupper, som var och en är ekvivalent med en H+-jon. Därför motsvarande antal Z(H 3 PO 4) = 3, ekvivalensfaktor f(H3PO4) = .
2. Beräkna molmassan av ekvivalenter.
Molmassan av H 3 PO 4-ekvivalenter är lika med produkten av H 3 PO 4-ekvivalensfaktorn gånger molmassan av H 3 PO 4 (98 g/mol):
M ekv (H3PO4) = f(H3PO4) = 1/3 98 = 32,66 g/mol.
3. Beräkna massan av 1 liter lösning, baserat på densitetsvärdena:
m = Vρ \u003d 1000 ml 1,020 g / cm 3 \u003d 1020 g.
100 g H3P04-lösning innehåller 20 g H3P04;
1020 g H3PO4-lösning innehåller X g H 3 PO 4,
X = 
G.
4. Bestäm antalet ekvivalenter av ämnet H 3 PO 4 i 1 liter lösning.
Mängden ämnesekvivalenter visar mängden ämne (i mol) där partiklarna är ekvivalenta (verkliga eller villkorade partiklar av ämnet).
Mängden H 3 PO 4 ekvivalenter i 1 liter lösning erhålls genom att dividera antalet gram H 3 PO 4 i 1 liter lösning med molmassan av H 3 PO 4 ekvivalenter:
n ekv (H3PO4) = 
fjäril,
de där. vi får 6,25 mol substans.
Innebär att FRÅN ekvivalent (H 3 PO 4, f= ) = 6,25 mol/l. Detta sätt att uttrycka koncentrationen kallas även lösningens normalitet (n) och skrivs som 6,25n H 3 PO 4, d.v.s. 1 liter av denna lösning innehåller 6,25 molekvivalenter fosforsyra.
Exempel 3 Givet reaktionsekvationen
KOH + H 2 SO 4 \u003d KHSO 4 + H 2 O,
beräkna ekvivalensfaktorn f(KOH) och f(H2SO4). Bestäm molkoncentrationen av ekvivalenter av en lösning av svavelsyra H 2 SO 4, om det krävdes 23,0 ml kaliumhydroxidlösning KOH för att neutralisera 24,5 ml syra, FRÅN ekv (KOH) = 0,15 mol/l.
Lösning. Lösningar med olika molära koncentrationer av ekvivalenter interagerar i volymer omvänt proportionell mot deras molära koncentrationer av ekvivalenter.
Genom att känna till molkoncentrationen av ekvivalenter av en av de två reagerande lösningarna och deras volymer, bestämmer vi molkoncentrationen av ekvivalenter av den andra lösningen:
eller FRÅN ekvivalent (A) V p(A)= C ekv (V) V p(B),
1. Beräkna ekvivalensfaktorn f(KOH) och f(H2SO4). KOH-reagenset byter med en formelenhet 1 FE H 2 SO 4 en OH - hydroxylgrupp, vilket är ekvivalent med H+-jonen. Därför motsvarande antal Z(H 2 SO 4) = 1, ekvivalensfaktor f(H2SO4) = 1.
Motsvarande antal Z(KOH) = 1, f(KOH) = 1.
2. Beräkna molkoncentrationen av ekvivalenterna av H 2 SO 4-lösningen.
, därav
FRÅN ekv (H 2 SO 4, H 2 O, f = 1) = =
0,14 mol/l eller 0,14n H2S04.
Exempel 4 Bestäm massan (g) av kaliumpermanganat KMnO 4 som krävs för att framställa 0,5 l av en 0,2 n lösning avsedd att studera de oxiderande egenskaperna hos ett ämne i en sur miljö
(MnO4) - + 8H + + 5e - \u003d Mn2+ + 4H2O.
Lösning.
1. Definiera ekvivalensfaktorn f(KMnO 4).
Den jonelektroniska halvreaktionsekvationen visar att mangans oxidationstillstånd varierar från +7 till +2. En formelenhet (MnO 4) - fäster fem elektroner, alltså motsvarande antal Z(MnO 4 –) = 5. Därför är det ekvivalenta antalet KMnO 4 lika med Z(KMnO 4) = 5, ekvivalensfaktor f(KMnO 4) = . Molmassan av KMnO 4 är = 158 g/mol.
2. Beräkna massan av KMnO 4 som krävs för att framställa 0,5 l av en 0,2 n lösning.
Molar koncentration av ekvivalenter FRÅN ekv ( X) är lika med förhållandet mellan mängden ämnesekvivalenter n ekv ( X) till lösningens volym V p:
var mxär ämnets massa (g);
f (x) är ekvivalensfaktorn;
M x är ämnets molmassa, g/mol;
V p är volymen av lösningen (l).
G.
Svar: För att förbereda 0,5 l av en 0,2n lösning måste du ta 3,16 g KMnO 4 .
KONTROLLUPPGIFTER
121. Till en lösning av svavelsyra med en volym av 400 ml, vars densitet är 1,1 g/ml, och massfraktionen av H 2 SO 4 är 15 %, sattes vatten med en massa av 60 g. Bestäm massfraktion av svavelsyra i den resulterande lösningen.
Svar: 13,2%.
122. Beräkna molkoncentrationen (mol/l) av mangan(II)klorid MnCl 2 om 200 ml av lösningen innehåller 2,52 g av det lösta ämnet.
Svar: 0,1 miljoner.
123. Beräkna molkoncentrationen av ekvivalenter (mol/l) zinkklorid ZnCl 2, 200 ml av en lösning som innehåller 1,83 g av detta ämne. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:
ZnCl2 + 4NaOH \u003d Na2 + 2NaCl.
Svar: 0,3 mol/l.
124. Bestäm massan (g) av kaliumpermanganat KMnO 4 som krävs för att framställa 1,5 l av en 0,3 N lösning avsedd att studera ämnets oxiderande egenskaper i ett neutralt medium:
(MnO 4) - + 3e - + 2H 2 O \u003d MnO 2 + 4 (OH) -.
Svar: 23.7
125. Beräkna titern för en 40 % lösning av svavelsyra H 2 SO 4 med en densitet på ρ = 1,307 g/cm 3.
Svar: \u003d 0,5228 g / ml.
126. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:
3Ba(OH)2 + 2H3PO4 = Ba3 (PO4)2 + 6H2O.
Beräkna ekvivalensfaktor f(Ba (OH) 2) och f(H3PO4). Bestäm hur mycket fosforsyra med FRÅN ekv (H 3 PO 4) \u003d 0,7 mol / l är nödvändigt för att neutralisera 30 ml av en lösning av bariumhydroxid Ba (OH) 2, vars titer är 0,0960 g / ml.
Svar: 48 ml.
127. Beräkna massan av glukos C 6 H 12 O 6 och vatten som behövs för att framställa 200 g av en 5 % lösning.
Svar: 10 g glukos, 190 g vatten.
128. Bestäm massan (g) av nickelnitrat Ni (NO 3) 2 som finns i 200 ml av en 0,125 M lösning av Ni (NO 3) 2.
Svar: 4,6 g.
129. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:
Cr(NO3)3 + 3NaOH = Cr(OH)3 + 3NaNO3.
Beräkna molkoncentrationen av ekvivalenter av kromnitrat Cr (NO 3) 3, varav 3 liter innehåller 52,2 g av detta ämne.
Svar: 0,22n.
130. Bestäm massan (g) av kaliumdikromat K 2 Cr 2 O 7 som krävs för att framställa 1 liter 2n-lösning avsedd att studera de oxiderande egenskaperna hos detta ämne i en sur miljö:
(Cr2O7) 2– + 6e – + 14H+ = 2Cr3+ + 7H2O.
Svar: 98
131. Beräkna titern för en lösning av kaliumhydroxid KOH, erhållen genom att lösa 25 g KOH och 160 g vatten, om lösningens densitet är 1,24 g/cm 3 .
Svar: T KOH = 0,1675 g/ml.
132. Reaktionen fortskrider enligt ekvationen:
Zn(OH)2 + 2HCl = ZnCl2 + 2H2O.
Beräkna ekvivalensfaktor f(Zn(OH)2) och f(HCl). Bestäm vilken volym saltsyralösning HCl, FRÅN ekv (HCl) \u003d 0,1 mol / l är nödvändigt för att neutralisera 8 ml av en lösning av zinkhydroxid Zn (OH) 2, vars titer är 0,0720 g / ml?
Svar: 112 ml.
133. Blandade 200 g av en 2% lösning och 300 g av en 12% lösning av kalciumklorid CaCl2. Bestäm massfraktionen av CaCl 2 i den resulterande lösningen.
134. Bestäm massan (g) av natriumsulfit Na 2 SO 3 som behövs för att framställa 0,4 l 0,6 n lösning avsedd att studera de reducerande egenskaperna hos detta ämne i ett alkaliskt medium
(SO 3) 2– + 2OH – – 2e = (SO 4) 2– + H 2 O.
Svar: 15.12
135. Hur många gram bariumklorid kristallint hydrat (BaCl 2 2H 2 O) ska tas för att framställa en lösning på 0,5 l där massfraktionen av BaCl 2 är 0,1 (10 % lösning)? Lösningens densitet är ρ = 1,090 g/cm 3 .
Svar: 63,92
136. Beräkna molkoncentrationen av ekvivalenter av saltsyra i 80 ml av en lösning innehållande 3,6 g HCl, som har reagerat enligt ekvationen:
2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O.
Svar: 1,2n HCl.
137. Beräkna massfraktionen (%) av Mn (NO 3) 2 i en 0,57M lösning av Mn (NO 3) 2 om densiteten för denna lösning är ρ = 1,060 g/cm 3.
Svar: 9,6%.
138. För att utföra reaktionen Na 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d Na 2 SO 4 + CO 2 + H 2 O användes en lösning av natriumkarbonat (Na 2 CO 3), erhållen genom att lösa 10,6 g av salt i en liter vatten. Beräkna molkoncentrationen av natriumkarbonatekvivalenter i lösningen.
Svar: 0,2n Na 2 CO 3.
139. 300 g vatten indunstades från 800 g av en 2% lösning av saltsyra HCl. Beräkna massfraktionen (%) av HCl i lösningen som återstår efter avdunstning.
Svar: 3,2%.
140. Beräkna massan av K 2 CO 3 (g) som krävs för att bereda 100 ml av en 10 % lösning (ρ = 1,0904 g/cm 3).
Grundläggande koncept
.Ekvivalent - en verklig eller villkorad partikel av ämne X, som i en given syra-bas-reaktion eller utbytesreaktion är ekvivalent med en vätejon H + (en OH-jon - eller en enhetsladdning), och i denna redoxreaktion motsvarar en elektron.
Ekvivalensfaktorn feq(X) är ett tal som visar hur stor andel av en reell eller villkorad partikel av ämne X som är ekvivalent med en vätejon eller en elektron i en given reaktion, dvs. andelen som är ekvivalent med en molekyl, jon, atom eller formelenhet av ett ämne.
Tillsammans med begreppet "mängden av ett ämne", motsvarande antalet mol, används också begreppet antalet ekvivalenter av ett ämne.
Ekvivalentlagen: Ämnen reagerar i mängder som är proportionella mot deras ekvivalenter. Om n(motsvarande 1) tas molekvivalenter av ett ämne, sedan samma antal molekvivalenter av ett annat ämne n(ekv 2 ) kommer att krävas i denna reaktion, dvs.
n(ekv. 1) = n(ekv. 2) (2.1)
Vid beräkningar måste följande förhållanden användas:
M (½ CaSO 4) \u003d 20 + 48 \u003d 68 g / mol.
Motsvarar syra-bas-reaktioner
På exemplet med interaktionen av ortofosforsyra med alkali med bildning av dihydro-, hydro- och medelfosfat, överväg motsvarigheten till ämnet H 3 PO 4 .
H 3 PO 4 + NaOH \u003d NaH 2 PO 4 + H 2 O, föregående (H 3 PO 4) \u003d 1.
H 3 PO 4 + 2 NaOH \u003d Na 2 HPO 4 + 2H 2 O, föregående (H 3 PO 4) \u003d 1/2.
H 3 PO 4 + 3 NaOH \u003d Na 3 PO 4 + 3H 2 O, föregående (H 3 PO 4) \u003d 1/3.
NaOH-ekvivalenten motsvarar formelenheten för detta ämne, eftersom NaOH-ekvivalensfaktorn är lika med en. I den första reaktionsekvationen är molförhållandet mellan reaktanterna 1:1, därför är ekvivalensfaktorn H 3 PO 4 i denna reaktion är 1, och ekvivalenten är formelenheten för ämnet H 3PO4.
I den andra reaktionsekvationen, molförhållandet för reagenserna H 3 PO 4 och NaOH är 1:2, dvs. ekvivalensfaktor H 3 PO 4 är lika med 1/2 och dess ekvivalent är 1/2 av formelenheten för ämnet H 3PO4.
I den tredje reaktionsekvationen är antalet ämnen i reaktanterna relaterade till varandra som 1:3. Därför är ekvivalensfaktorn H 3 PO 4 är lika med 1/3 och dess ekvivalent är 1/3 av formelenheten för ämnet H 3PO4.
På det här sättet, likvärdigämnet beror på vilken typ av kemisk omvandling som ämnet i fråga deltar i.
Uppmärksamhet bör ägnas åt effektiviteten av tillämpningen av ekvivalentlagen: stökiometriska beräkningar förenklas när man använder ekvivalentlagen, i synnerhet när man utför dessa beräkningar finns det inget behov av att skriva ner den fullständiga ekvationen för den kemiska reaktionen och ta hänsyn till stökiometriska koefficienter. Till exempel för interaktion utan en rest av 0,25 molekvivalenter natriumortofosfat kommer en lika stor mängd ekvivalenter kalciumkloridämne att krävas, d.v.s. n(1/2CaCl2) = 0,25 mol.
Motsvarar redoxreaktioner
Ekvivalensfaktorn för föreningar i redoxreaktioner är:
f ekv. (X) = , (2,5)
där n är antalet donerade eller vidhäftade elektroner.
För att bestämma ekvivalensfaktorn, överväg tre ekvationer för reaktioner som involverar kaliumpermanganat:
2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4 = 5Na2SO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O.
2KMnO4 + 2Na2SO3 + H2O \u003d 2Na2SO4 + 2MnO2 + 2KOH.
2KMnO4 + Na2SO3 + 2NaOH \u003d Na2SO4 + K2MnO4 + Na2MnO4 + H2O.
Som ett resultat får vi följande schema för omvandlingen av KMnO 4 (Fig. 2.1).
Ris. 2.1. Schema för transformationer av KMnO 4 i olika miljöer
Således, i den första reaktionen f ekv (KMnO 4 ) = 1/5, i den andra - f ekv(KMnO 4 ) = 1/3, i den tredje - f ekv(KMnO 4) = 1.
Det bör betonas att ekvivalensfaktorn för kaliumdikromat, som reagerar som ett oxidationsmedel i en sur miljö, är 1/6:
Cr2O72- + 6e + 14 H+ = 2 Cr3+ + 7 H2O.
Exempel på problemlösning
Bestäm ekvivalensfaktorn för aluminiumsulfat, som interagerar med alkali.Lösning. I det här fallet finns det flera möjliga svar:
Al 2 (SO 4) 3 + 6 KOH \u003d 2 A1 (OH) 3 + 3 K 2 SO 4, f ekv. (Al 2 (SO 4) 3) = 1/6,
Al2(SO4)3 + 8 KOH (ex) \u003d 2 K + 3 K 2 SO 4, f ekv. (Al 2 (SO 4) 3) = 1/8,
Al2(SO4)3 + 12KOH (ex) \u003d 2K 3 + 3K 2 SO 4, f ekv. (Al 2 (SO 4) 3) = 1/12.
Bestäm ekvivalensfaktorerna för Fe 3 O 4 och KCr (SO 4) 2 i reaktionerna av interaktionen av järnoxid med ett överskott av saltsyra och interaktionen av dubbelsaltet KCr(SO) 4) 2 med en stökiometrisk mängd KOH-alkali för att bilda kromhydroxid ( III).Fe 3 O 4 + 8 HC1 \u003d 2 FeCl 3 + FeC1 2 + 4 H 2 O, ekv. (Fe 3 O 4) \u003d 1/8,
KCr(SO 4) 2 + 3 KOH \u003d 2 K 2 SO 4 + C r (OH) 3, ekv. (KCr (SO 4) 2) \u003d 1/3.
Bestäm ekvivalensfaktorerna och molmassorna för ekvivalenterna av oxiderna CrO, Cr 2 O 3 och CrO 3 i syra-bas-reaktioner.CrO + 2 HCl = CrCl2 + H2O; f ekv (CrО) = 1/2,
Cr2O3 + 6 HCl = 2 CrCl3 + 3 H2O; f ekv (Cr 2 O 3) = 1/6,
CrO3 - sur oxid. Det interagerar med alkali:
CrO3 + 2 KOH \u003d K2CrO4 + H2O; f ekv (CrО 3) = 1/2.
Molmassorna för ekvivalenterna av de betraktade oxiderna är:
M eq (CrО) = 68(1/2) = 34 g/mol,
M ekv (Cr 2 O 3 ) = 152(1/6) = 25,3 g/mol,
M eq (CrО 3 ) = 100(1/2) = 50 g/mol.
Bestäm volymen av 1 mol-eq O 2, NH 3 och H 2 S vid n.o. i reaktioner:V ekv (O2) = 22,4 × 1/4 = 5,6 liter.
V ekv (NH3) = 22,4 × 1/3 \u003d 7,47 l - i den första reaktionen.
V ekv (NH3) = 22,4 × 1/5 \u003d 4,48 l - i den andra reaktionen.
I den tredje reaktionen för vätesulfid, V eq (H 2 S) \u003d 22,4 1/6 \u003d 3,73 l.
n ekv (Me) \u003d n ekv (H 2) \u003d 0,56: (22,4 × 1/2) \u003d 0,05 mol.
M eq (X) \u003d m (Me) / n eq (Me) \u003d 0,45: 0,05 \u003d 9 g / mol.
M eq (Me x O y ) = M ekv (Me) + M ekv(O 2) \u003d 9 + 32 × 1/4 \u003d 9 + 8 \u003d 17 g / mol.
M ekv (Me(OH) y ) = M ekv (Me) + M ekv(OH - ) \u003d 9 + 17 \u003d 26 g / mol.
M ekv (Me x (SO4) y M ekv (Me) + Mekv (SO 4 2-) \u003d 9 + 96 × 1/2 \u003d 57 g / mol.
f ekv. (K 2 SÅ 3 ) = 1/2 (i sura och neutrala medier).
M ekv (K 2 SO 3) \u003d 158 × 1/2 \u003d 79 g / mol.
n ekv (KMnO 4) = n ekv (K 2 SO 3) \u003d 7,9 / 79 \u003d 0,1 mol.
I en sur miljö, M eq (KMnO 4 ) = 158 1/5 = 31,6 g/mol, m(KMnO 4) \u003d 0,1 31,6 \u003d 3,16 g.
I en neutral miljö, M eq (KMnO 4 ) = 158 1/3 = 52,7 g/mol, m(KMnO 4) \u003d 0,1 52,7 \u003d 5,27 g.
. Beräkna molviktsekvivalenten för en metall om oxiden av denna metall innehåller 47 viktprocent syre.Vi väljer för beräkningar ett prov av metalloxid med massan 100 g. Då är syremassan i oxiden 47 g, och metallens massa är 53 g.
I oxid: n ekv (metall) = n ekv (syre). Följaktligen:
m (Me): M ekv (Me) = m (syre): M ekv (syre);
53:M ekv (Me) = 47:(32 1/4). Som ett resultat får vi M ekvivalent (Me) = 9 g / mol.
Uppgifter för självständig lösning
2.1.Den molära massan av metallekvivalenten är 9 g/mol. Beräkna molvikten av dess nitrat och sulfat.
2.2.Den molära massan av karbonatekvivalenten för en viss metall är 74 g/mol. Bestäm molmassaekvivalenterna för denna metall och dess oxid.
där E 0 ox , E 0 red är standardelektrodpotentialerna för redoxparet,
n är antalet elektroner som är involverade i processen.
Om lg K = 1 - jämvikt
Om lg K > 1 skiftar jämvikten mot reaktionsprodukterna
Om log K< 1 – равновесие смещается в сторону исходных веществ.
Klassificering av OBT-metoder
Metoder för att fixera ekvivalenspunkten i redoxtitreringsmetoder
| Indikator | Icke-indikator | |
| Specifika indikatorer | Redoxindikatorer | Det utförs när man arbetar med färgade titranter, som, när de oxideras eller återställs, blir missfärgade. |
| De bildar färgade föreningar med analyten eller titranten. Ekvivalenspunkten fixeras genom att färgen försvinner eller uppträder. (stärkelse i jodometri) | Ämnen som ändrar färg beroende på potentialen i systemet Fenylantranilsyra, difenylbensidin, ferroin, difenylamin, etc. | Permanganatometry (slutet på titreringen bestäms av lösningens ljusröda färg som inte försvinner från en överflödig droppe av den tillsatta titreringen) |
permanganatometry
Arbetslösning: KMnO 4 .
Det är omöjligt att förbereda en titrerad lösning av kaliumpermanganat för ett tonprov av läkemedlet, eftersom. den innehåller ett antal föroreningar, koncentrationen av lösningen ändras på grund av interaktion med organiska föroreningar i destillatet. vatten. Vatten har också redoxegenskaper och kan reducera KMnO 4 . Denna reaktion är långsam, men solljus katalyserar den, så den beredda lösningen förvaras i en mörk flaska. En lösning med ungefär den erforderliga koncentrationen framställs, sedan standardiseras den enligt den primära standarden (Na 2 C 2 O 4 - natriumoxalat, ammoniumoxalathydrat (NH 4) 2 C 2 O 4 × H 2 O eller oxalsyradihydrat H 2 C 2 O 4 × 2H 2 O, arsenikoxid As 2 O 3 eller metalliskt järn).
Ekvivalenspunkten fixeras av lösningens ljusrosa färg från en överskottsdroppe titrant (utan indikatormetod).
Reaktionen av kaliumpermanganat med reduktionsmedel i ett surt medium fortskrider enligt schemat:
Vid analys av vissa organiska föreningar används reduktion i ett starkt alkaliskt medium enligt ekvationen:
MnO 4 - + e ® MnO 4 2-
Reduktionsmedel bestäms permanganatometriskt genom direkt titrering, oxidationsmedel genom backtitrering och vissa ämnen genom substitutionstitrering.
dikromatometri
Arbetslösning: K 2 Cr 2 O 7 .
En titrerad lösning kan framställas från ett tonprov, eftersom kristallin K 2 Cr 2 O 7 uppfyller alla kraven i den primära standarden. En lösning av kaliumbikromat är stabil under lagring, lösningens titer förblir oförändrad under lång tid
Bikromatometrimetodens huvudreaktion är oxidationsreaktionen med kaliumbikromat i
sur miljö:
Ekvivalenspunkten fixeras med hjälp av redoxindikatorer (difenylamin och dess derivat).
Den bikromatometriska metoden används för att bestämma reduktionsmedel - direkt titrering (Fe 2+, U 4+, Sb 3+, Sn 2+), oxidationsmedel-back titrering (Cr 3+), samt vissa organiska föreningar (metanol, glycerin).
DEFINITION
Kaliumpermanganat(kaliumsalt av permangansyra) i fast form är mörklila kristaller (nästan svarta prismor), som är måttligt lösliga i vatten (Fig. 1).
En lösning av KMnO 4 har en mörk röd färg, och vid höga koncentrationer har den en lila färg, karakteristisk för permanganatjoner (MnO 4 -).
Ris. 1. Kristaller av kaliumpermanganat. Utseende.
Bruttoformeln för kaliumpermanganat är KMnO 4 . Som bekant är molekylmassan för en molekyl lika med summan av de relativa atommassorna för atomerna som utgör molekylen (värdena för de relativa atommassorna från det periodiska systemet för DI Mendeleev är avrundade till heltal ).
Mr(KMnO4) = Ar(K) + Ar(Mn) + 4×Ar(O);
Mr(KMnO 4) \u003d 39 + 55 + 4 × 16 \u003d 39 + 55 + 64 \u003d 158.
Molmassa (M) är massan av 1 mol av ett ämne. Det är lätt att visa att de numeriska värdena för molmassan M och den relativa molekylmassan M r är lika, men det första värdet har dimensionen [M] = g/mol, och det andra är dimensionslöst:
M = N A × m (1 molekyler) = N A × M r × 1 a.m.u. = (NA × 1 amu) × Mr = × Mr.
Det betyder att den molära massan av kaliumpermanganat är 158 g/mol.
Exempel på problemlösning
EXEMPEL 1
| Uppgiften | Gör en formel för en förening av kalium, klor och syre, om massfraktionerna av elementen i den: ω (K) \u003d 31,8%, ω (Cl) \u003d 29,0%, ω (O) \u003d 39,2%. |
| Lösning |
Låt oss beteckna antalet mol av grundämnen som utgör föreningen som "x" (kalium), "y" (klor), "z" (syre). Sedan kommer molförhållandet att se ut så här (värdena för relativa atommassor tagna från det periodiska systemet för D.I. Mendeleev är avrundade till heltal): x:y:z = ω(K)/Ar(K): ω(Cl)/Ar(Cl): ω(O)/Ar(O); x:y:z= 31,8/39: 29/35,5: 39,2/16; x:y:z= 0,82: 0,82: 2,45 = 1:1:3. Detta betyder att formeln för föreningen av kalium, klor och syre kommer att se ut som KClO 3. Detta är bertoletsalt. |
| Svar | KClO 3 |
EXEMPEL 2
| Uppgiften | Gör formler för två järnoxider om massfraktionerna av järn i dem är 77,8 % och 70,0 %. |
| Lösning | Massfraktionen av elementet X i molekylen av HX-kompositionen beräknas med följande formel: ω (X) = n × Ar (X) / M (HX) × 100%. Hitta massfraktionen i var och en av kopparoxiderna: ω 1 (O) \u003d 100% - ω 1 (Fe) \u003d 100% - 77,8% \u003d 22,2%; ω 2 (O) \u003d 100% - ω 2 (Fe) \u003d 100% - 70,0% \u003d 30,0%. Låt oss beteckna antalet mol av grundämnen som utgör föreningen som "x" (järn) och "y" (syre). Sedan kommer molförhållandet att se ut så här (värdena för relativa atommassor tagna från det periodiska systemet för D.I. Mendeleev är avrundade till heltal): x:y \u003d ω 1 (Fe) / Ar (Fe): ω 1 (O) / Ar (O); x:y = 77,8/56: 22,2/16; x:y = 1,39: 1,39 = 1:1. Så formeln för den första järnoxiden kommer att vara FeO. x:y \u003d ω 2 (Fe) / Ar (Fe): ω 2 (O) / Ar (O); x:y = 70/56: 30/16; x:y = 1,25: 1,875 = 1: 1,5 = 2:3. Så formeln för den andra järnoxiden kommer att vara Fe 2 O 3 . |
| Svar | FeO, Fe2O3 |
Barnaul 1998
,
Likvärdig:
Pedagogisk och metodisk manual om oorganisk kemi
Trycket av mättad vattenånga är hämtat från tabell 1
Knacka sedan försiktigt på kolven för att flytta metallen in i syran. Vid slutet av reaktionen, låt kolven svalna i 5-6 minuter. och mät volymen av hela vattenpelaren i cylindern och från ytan av vattnet i formen.
Anteckna experimentdata i tabell 1.
Tabell 1 - Experimentella data för bestämning av metallens ekvivalent
Uppmätta mängder | Enheter | Legend | Experimentdata |
Metall gångjärn | |||
Upplev temperatur | |||
Mättat ångtryck | |||
Atmosfärstryck | |||
Volymen av vattenpelaren i cylindern före experimentet | |||
Volymen av vattenpelaren i cylindern efter experimentet | |||
Höjden på vattenpelaren från ytan av vattnet i formen |
2.2 Beräkning av metallekvivalenten
där 9,8 är omvandlingsfaktorn för omvandling av mm vatten. Konst. i pascal (Pa).
Enligt ekvivalentlagen (25) finner vi molmassan för metallekvivalenten:
https://pandia.ru/text/78/299/images/image048_15.gif" width="43" height="27 src="> – väteekvivalentvolym vid n.c., ml;
m(Jag)är massan av metall, g; https://pandia.ru/text/78/299/images/image050_14.gif" width="63" height="23"> är den molära massan av metallekvivalenten.
Genom att känna till molmassan för metallekvivalenten och metallatomens molmassa, hitta ekvivalensfaktorn och metallekvivalenten (se avsnitt 1.2).
2.3 Regler för arbete i laboratoriet
1. Utför alltid experiment i ren disk.
2. Proppar från olika flaskor ska inte förväxlas. För att hålla insidan av korken ren läggs korken på bordet med ytterytan.
3. Ta inte med vanliga reagenser till din arbetsplats.
4. Efter experimenten ska resterna av metaller inte kastas i diskhon, utan samlas i en separat skål.
5. Trasiga tallrikar, papperslappar, tändstickor slängs i papperskorgen.
1. Slå inte på strömbrytare och elektriska apparater utan tillstånd från läraren.
2. Belamra inte din arbetsyta med onödiga föremål.
3. Du kan inte smaka på ämnena.
4. När du häller reagens, luta dig inte över öppningen på kärlet för att undvika stänk i ansiktet och kläderna.
5. Du kan inte böja dig över den uppvärmda vätskan, eftersom den kan kastas ut.
6. Vid brand, stäng omedelbart av alla elektriska värmare. Täck brinnande vätskor med asbest, täck med sand, men fyll inte på med vatten. Släck fosforbränder med våt sand eller vatten. Vid antändning av alkalimetaller, släck lågan endast med torr sand, inte vatten.
1. I händelse av ett glassår, ta bort fragmenten från såret, smörj sårets kanter med en jodlösning och bandage det med ett bandage.
2. Vid kemiska brännskador på händer eller ansikte, tvätta av reagenset med mycket vatten, sedan antingen med utspädd ättiksyra vid alkaliska brännskador, eller med en lösning av soda vid brännskador med syra, och sedan igen med vatten.
3. Vid brännskador med en het vätska eller ett hett föremål, behandla den brända platsen med en nyberedd lösning av kaliumpermanganat, smörj den brända platsen med brännsalva eller vaselin. Du kan strö brännsåren med läsk och förbinda den.
4. Vid kemiska ögonbrännskador, skölj ögonen med mycket vatten med ett ögonbad och sök sedan läkare.
3 uppgifter för läxor
Hitta ekvivalenterna och deras molära massor för utgångsämnena i reaktionerna:
1. Al2O2+3H2SO4=Al(SO4)3+3H2O;
2. Al(OH)3+3H2SO4=Al(HS04)3+3H2O;
