створимости соли при 0 С равен 3,3 г?

168. Рассчитайте молярную концентрацию хлорида натрия в физиологическом растворе (р = 1 г/см3).

169. Общая масса азота в суточной моче в норме равна 7,25 г. Выразите количество азота в суточной моче в молях.

170. Имеется раствор, содержащий одновременно серную и азотную кислоты. Определите массовую долю каждой из кислот в растворе, если при нейтрализации 10 г этого раствора расходуется 12,5мл (р = 1,18 г/см3) раствора гидроксида натрия с массовой долей 19 %, а при прибавлении к 10 г такого же раствора избытка хлорида бария образуется осадок массой 2,33 г.

171. Какой массы гексагидрат хлорида кальция необходимо добавить к раствору карбоната натрия объемом 47 мл (р = 1,08 г/мл) с массовой долей соли 25 %, чтобы получить раствор, в котором массовая доля карбоната натрия равна 10 %?

172. Сплав равных по массе меди, железа и цинка общей массой 6 г поместили в раствор массой 150 г с массовой долей соляной кислоты 15 %. Рассчитайте массовые доли всех веществ в получившемся растворе.

173. Смешали раствор объемом 40 мл (р = 1,15 г/см3) дигидрофосфата калия с молярной концентрацией соли 0,25 моль/л и раствор массой 40 г гидроксида натрия с массовой долей щелочи 1,5 %. Рассчитайте массовые доли веществ в полученном растворе.

174. К раствору массой 200 г с массовой долей хлорида кальция 5 % добавили карбонат натрия массой 12,7 г. Через образовавшуюся смесь пропустили углекислый газ объемом 1,12 л, измеренный при нормальных условиях. Определите массу полученного осадка и массовые доли веществ в образовавшемся растворе.

175. К раствору объемом 40,3 мл (р = 1,14 г/см3) с массовой долей азотной кислоты 37,8 % прибавили раствор гидроксида калия с массовой долей КОН 33,6 % до полной нейтрализации. Какова масса соли, выпавшей в осадок при охлаждении раствора до 0 С, если в насыщенном растворе при этой температуре массовая доля соли составляет 11,6 %?

176. Для получения стекла смесь поташа и известняка прокалили с кремнеземом, а выделившийся газ поглотили раствором гидро-ксида бария объемом 125 мл плотностью 1,1 г/см3. При этом выпал осадок массой 4,925 г, причем га со щелочью реагировал в соотношениях 1:1. Определите массовую долю щелочи и объем поглотившегося газа.

177. На растворение смеси меди и оксида меди(11) массой 18 г израсходовано 50 г раствора с w(H2SO4) = 90 %. Вычислите массу меди в исходной смеси.

Г Л А В А VI

РАВНОВЕСИЯ В РАСТВОРАХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

Электролиты, диссоциирующие в растворах не полностью, называются слабыми электролитами. В их растворах устанавливается равновесие между непродиссоциировавшими молекулами исходного вещества и ионами, образовавшимися в результате диссоциации. Например, в водном растворе уксусной кислоты устанавливается равновесие:

СН3СООН < Н+ + СН3СОО-,

константа которого (константа диссоциации) связана с концентрациями соответствующих частиц соотношением:

K

c(H +) ? c(CH3COO-)

Снеди C(CH3COOH)

Степенью диссоциации а электролита называется доля его молекул, подвергшихся диссоциации, т. е. отношение числа молекул,

распавшихся на ионы Nmc, к общему числу молекул, введенных в раствор, No6uj.:

N

а = .

N

Нетрудно показать, что отношение числа молекул можно заменить отношением молярной концентрации продиссоциировавших молекул (СдИС) к общей молярной концентрации слабого электролита с:

а = сдт (CH3COOH)

c(CH3COOH) '

а так как

то

^с(СНэСООН) = с(Н+) = с(СНзСОО"),

а= c(H +) = c(CH3COO -) c(CH3COOH) c(CH3COOH)'

В целях упрощения вида формул обозначим общую концентрацию уксусной кислоты буквой с, т. е. с(СН3СООН) = с. Тогда следует, что

с(Н+) = с(СНзСОО") = ас,

а снедис(СН3СООН) = с - а • с = (1 - а)с.

После подстановки сдис и снедис получаем уравнение, которое называют законом разбавления Оствальда:

2 2 2

v с иг саг к

(1 - а)с 1 - а

Если степень диссоциации значительно меньше единицы, то при приближенных вычислениях можно принять, что 1 - а ~ 1. Тогда выражение закона разбавления упрощается:

v 2 K

К = а с, откуда а = J —.

Последнее соотношение показывает, что при разбавлении раствора (т. е. при уменьшении концентрации электролита с) степень диссоциации электролита возрастает.

Если в растворе электролита AX степень его диссоциации равна а, то концентрации ионов A+ и X в растворе одинаковы и составляют:

с(:+) = с(Х) = а • с. 67

Подставив сюда значение а из предыдущего соотношения, находим:

:(А+) = с(Х-) = c ?,Щ- = JKc~. V c

Пример 1. Определите концентрации ионов и непродиссоцииро-ванных молекул в водном растворе HF с c(HF) = 0,01 моль/л. Степень диссоциации HF в этих условиях равна 25 %.

Решение:

Запишем уравнение электролитической диссоциации HF:

HF о H+ + F-.

По условию задачи, степень диссоциации HF равна 25 %, поэтому концентрации каждого из ионов H+ и F- равны 0,25 • 0,01 = = 0,0025 моль/л = 2,5.10-3 моль/л. Концентрация непродиссоциирован-ных молекул HF составляет: с(г1Р) = 0,01 - 0,0025 = 0,0075 (моль/л) =