,

которое позволяет газовую систему с различными параметрами (V, P, T) привести к нормальным условиям.

Контрольные задания (26-34) (табл. 2.2)

26-34. Сформулируйте основные стехиометрические (количественные) законы химии:

1. Закон постоянства состава.

2. Закон эквивалентов (Дальтон).

3. Закон Авогадро.

4. Используя уравнение Клапейрона:

,

определите какой объем займет газ СО₂ при нормальных условиях, если при 27^оС и давлении 2,02·10⁵ Па (2 атм.) его объем составляет 100 мл?

Сделайте расчет и заполните для своего задания пропуски в таблице 2.2. Например, в первой части задачи №27 надо найти массу одного моля хлора, массу и объем 3,01·10²² молекул хлора и количество молей, соответствующее этому числу молекул.

Контрольные задания (35-42)

35. Определите эквивалент металла, если 0,27 г его вытесняет при взаимодействии с НСl при 20^оС и давлении 750 мм.рт.ст. 365 мл Н₂.

Таблица 2.2

36. Определите эквивалент металла, если после восстановления молекулярным водородом 0,4 г соответствующего оксида образовалось 0,32 г этого металла.

37. Определите молярную массу алкана, если 5,6 л его при н.у. весят 4 г.

38. Смешаны равные по массе количества газов: водорода, азота и метана. Вычислите массу 1 л этой смеси при нормальных условиях.

39. Вычислите молярную массу газообразного вещества, если известно, что оно при 27^оС и 101,325 кПа занимает объем 480 мл и весит 0,6 г.

40. 2 г магния вытесняют 0,164 г водорода, 17,7 г серебра и 10,5 г меди из соединений этих элементов. Найти эквиваленты этих металлов.

41. На сжигание 1 г металла требуется 462 мл кислорода при нормальных условиях. Определите его эквивалент и формулу.

42. Определите формулу вещества, если при полном сжигании его навески 2,66 г получилось 1,54 г СО₂ и 4,48 сернистого газа.

2.8. Приготовление растворов заданной концентрации. Перерасчет одной формы выражения концентрации
в другие формы

Приведем несколько типичных примеров перерасчета форм выражения концентрации.

Пример 1. В лабораторию поступил бутыль с концентрированной (w = 98%) серной кислотой. Перед вами поставлена задача: приклеить на бутыль этикетку, на которой будут указаны важные в практическом отношении параметры: процентная, молярная и нормальная концентрации, титр (Т) и плотность ( , или г/м³) раствора. Назовем эту процедуру условно “правилом этикетки”.

Проводим следующие расчеты.

Процентная концентрация указывает на то, что в 100 г раствора содержится 98 г чистой кислоты. Необходимо массу раствора выразить в мл, а массу собственно кислоты – в молях. Плотность раствора находим в справочнике, или определяем с помощью ареометра, или вычисляем весовым методом (взвешиванием точно отмеренной аликвоты в мл.)

Допустим = 1,8 г/см³, тогда 100 г раствора занимают объем 100/1,8 60 мл.

98 г Н₂SО₄ составляют 98/98 = 1 моль.

г/см³.

Один моль содержит 2 эквивалента серной кислоты. Следовательно, нормальная концентрация кислоты составляет:

N = 16,6 2 = 33,2 моль экв./л.

Пример 2. В лабораторию поступила серная кислота с концентрацией 10 моль/л. Необходимо в соответствии с “правилом этикетки” обозначить на емкости с реактивом указанные в предыдущем примере характеристики.

Рассуждаем следующим образом. Молярная концентрация 10 моль/л указывает на то, что в 1000 мл раствора – 10 молей серной кислоты. Выражаем массу раствора и массу собственно кислоты в граммах. Допустим, =1,7 г/см³. Тогда 1000 мл раствора кислоты составляют 1000 1,7=1700 г. 10 молей серной кислоты составляют 98 10 = 980 г.

Итак, в 1700 г раствора содержится 980 г серной кислоты, тогда в
100 г р-ра –––––––––––––––– Х г.

На основании параметров, указанных на этикетке, можно легко сделать расчет для приготовления раствора более низкой концентрации методом разбавления или по правилу креста.

Пример 3. Приготовьте на основе 10 М раствора серной кислоты 0,5 молярный раствор.

Аликвоту концентрированной Н₂SО₄, выраженную в мл, необходимо разбавить в 10 : 0,5 = 20 раз. Следовательно, к 1 мл исходного раствора надо добавить воды столько, чтобы получить объем 20 мл.

1 + Х = 20; Х = 19 мл Н₂О;

Пример 4. Приготовьте на основе 57%-ной серной кислоты 3%-ный раствор кислоты.

В этом случае необходимо оперировать граммами раствора.

Аликвоту концентрированной серной кислоты, выраженную в граммах, необходимо разбавить в 57 : 3 = 19 раз.

Следовательно, к 1 г 57%-ной серной кислоты необходимо добавить 18 г воды. При этом получим 19 г 1%-ного раствора.

Вспомним также в этой связи правило креста.