Esimerkkejä tyypillisten ongelmien ratkaisemisesta

Esimerkki 1 Laske pH 3,070 % typpihappoliuokselle, jonka tiheys on 1,015 g/cm3.

Annettu: = 3,070%

d (ppa) \u003d 1,015 g / cm3

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Löytää: pH

Päätös:

1. Kirjoitamme yhtälön typpihapon dissosiaatiolle vesiliuoksessa: HNO 3 + H 2 O → H 3 O + + NO 3 -

2. Laske typpihapon moolipitoisuus liuoksessa ja oksoniumionien tasapainopitoisuus siinä:

C(HNO3) = = = 0,4945 mol/l

C (HNO 3) \u003d 0,4945 mol/l

minä C(pra) = minä C (HNO 3) \u003d C (HNO 3) \u003d 0,4945

4. Laskemme oksoniumionien aktiivisuuskertoimet käyttämällä palakohtaisen lineaariinterpoloinnin menetelmää ja liitteen taulukon 2 tietoja. Tätä varten taulukko 2 Valitse ionivoimakkuusarvojen alue (lähimmät pienemmät ja suuremmat arvot), johon arvo kuuluu minä C = 0,4945. Kirjoitamme vastaavat taulukkoarvot minä C ja aktiivisuuskerroin kertavarautuneille ioneille (Z = ±1) alla esitetyllä tavalla. Laskemme erot ionivahvuuden taulukkoarvoissa (Δ minä C), aktiivisuuskerroin (Δf) sekä meidän laskemamme ero minä C = 0,4945 ja ylempi taulukon arvo minä C = 0,400 (∆). Saaduista arvoista Δ minä C , Δf ja Δ absoluuttisina arvoina muodostavat X:n laskemiseen tarvittavan osuuden, joka on erotus halutun arvon f(H 3 O +) ja taulukon ylemmän arvon f(H 3 O +) = 0,820 välillä.

minä C f(H3O+)

0,4945 → ← f (H 3 O +) = 0,820 + X

Δ minä C = 0,100 ––––––– 0,020 = ∆f

Δ = 0,0945 ––––––– X

X \u003d \u003d 0,019 f (H3O+) = 0,820 + 0,019 \u003d 0,839

a(H 3 O +) \u003d f (H 3 O +) \u003d 0,4945 0,839 \u003d 0,415 mol / l

6. Laske liuoksen pH:

pH = – lg a(H 3 O +) \u003d - lg 0,415 \u003d 0,38

Vastaus: pH = 0,38.

Esimerkki 2 Laske pH 0,602 % natriumhydroksidiliuokselle, jonka tiheys on 1,005 g/cm3.

Annettu: = 0,602%

d (ppa) \u003d 1,005 g / cm3

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Löytää: pH

Päätös:

1. Kirjoitamme ylös yhtälön natriumhydroksidin dissosiaatiolle vesiliuoksessa: NaOH → Na + + OH -

2. Laske natriumhydroksidin moolipitoisuus liuoksessa ja OH-ionien tasapainopitoisuus siinä:

C(NaOH) = = = 0,151 mol/l

C(NaOH) = 0,151 mol/l

3. Määritä liuoksen ionivahvuus:

minä C(pra) = minä C (NaOH) \u003d C (NaOH) \u003d 0,151

4. Laskemme ionien aktiivisuuskertoimen OH - käyttämällä palakohtaisen lineaarisen interpoloinnin menetelmää ja taulukon tietoja. 2 sovellusta:

minä Cf(OH-)

0,151 → ← f (OH -) \u003d 0,810 - X

_________________________________________________

0,100 ––––––– 0,010

0,051 ––––––– Х

X \u003d \u003d 0,005 f (OH -) \u003d 0,810 - 0,005 \u003d 0,805

5. Laske ionien aktiivisuus OH -:

a(OH -) \u003d f (OH -) \u003d 0,151 0,805 \u003d 0,122 mol / l

pOH = – lg a(OH -) \u003d - lg 0,122 \u003d 0,91

pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 0,91 = 13,09

Vastaus: pH = 13,09.

Esimerkki 3 Laske pH liuokselle, joka on saatu sekoittamalla yhtä suuret määrät 0,0500 mol/l rikkihapon vesiliuosta ja 0,0200 mol/l suolahapon vesiliuosta. Otetaan kerran varautuneiden ionien aktiivisuuskertoimet yhtä suureksi kuin 0,855.

Annettu: V (H2S04) \u003d V (HCl); f(H30+) = 0,820

C (H 2SO 4) \u003d 0,0500 mol/l; C(HCl) = 0,0200 mol/l

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Löytää: pH

Päätös:

1. Kirjoitamme dissosiaatioyhtälöt H 2 SO 4:lle ja HCl:lle vesiliuoksessa:

H 2 SO 4 + H 2 O → H 3 O + + HSO 4 -

HCl + H 2 O → H 3 O + + Cl -

2. Laskemme rikki- ja suolahapon moolipitoisuudet seoksessa ja oksoniumionien tasapainopitoisuudet tuloksena olevassa liuoksessa.

Koska kun sekoitetaan yhtä suuret määrät kahta ainetta, kunkin komponentin pitoisuus pienenee 2 kertaa, niin:

C * (H 2 SO 4) \u003d ½ C (H 2 SO 4) \u003d ½ 0,0500 \u003d 0,0250 mol / l

C * (HCl) \u003d ½ C (HCl) \u003d ½ 0,0200 \u003d 0,0100 mol / l

C * (H 2 SO 4) + C * (HCl) = 0,0250 + 0,0100 = 0,0350 mol / l

3. Koska tehtävän ehdolla on annettu arvo f(H 3 O +) = 0,855, ei ratkaisun ionivoimakkuutta tarvitse laskea.

4. Laske oksoniumionien aktiivisuus:

a(H 3 O +) \u003d f (H 3 O +) \u003d 0,0350 ∙ 0,855 \u003d 0,0299 mol / l

5. Laske liuoksen pH:

рH = – lg a(H 3 O +) \u003d - lg 0,0299 \u003d 1,52

Vastaus: pH = 1,52.

Esimerkki 4 Laske pH liuokselle, joka on saatu sekoittamalla 100 ml 0,0200 mol/l bariumhydroksidin vesiliuosta ja 300 ml 0,0200 mol/l bariumnitraatin vesiliuosta.

Annettu: V (Ba (OH) 2) \u003d 100 ml; V (Ba (NO 3) 2) \u003d 300 ml

C (Ba (OH) 2) \u003d C (Ba (NO 3) 2) \u003d 0,0200 mol / l

––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Löytää: pH

Päätös:

1. Kirjoita dissosiaatioyhtälöt Ba(OH) 2:lle ja Ba(NO 3) 2:lle:

Ba(OH) 2 → BaOH + + OH -

Ba(NO 3) 2 → Ba 2+ + 2 NO 3 –

2. Laske bariumhydroksidin ja bariumnitraatin moolipitoisuudet seoksessa sekä OH - ionien tasapainopitoisuus:

C* (Ba(OH)2) \u003d =

0,00500 mol/l

C* (Ba(NO3)2) = =

0,0150 mol/l

C * (Ba (OH) 2) \u003d 0,00500 mol / l

3. Määritä saadun liuoksen ionivahvuus:

minä C(pra) = minä C (Ba(OH)2)+ minä C (Ba (NO 3) 2) \u003d C * (Ba (OH) 2) + 3C * (Ba (NO 3) 2) \u003d 0,00500 + 3 0,0150 \u003d 0,0500

4. Laske ionien OH - aktiivisuuskerroin.

Taulukosta. 2 Liite tästä seuraa, että f(OH -) = 0,840 at minä C = 0,0500.

5. Laske OH-ionien aktiivisuus liuoksessa:

a(OH -) \u003d f (OH -) \u003d 0,00500 0,840 \u003d 0,00420 mol / l

6. Laske liuoksen pOH ja pH:

pOH = – lg a(OH -) \u003d - lg 0,00420 \u003d 2,38

pH = 14,00 - pOH = 14,00 - 2,38 = 11,62

Vastaus: pH = 11,62.

Esimerkki 5 Laske liuoksen pH, joka on saatu sekoittamalla yhtä suuret määrät natriumhydroksidin ja typpihapon vesiliuoksia, joiden pitoisuudet ovat 0,0300 mol/l ja 0,0700 mol/l.

Annettu: V (NaOH) \u003d V (HNO 3)

C(NaOH) = 0,0300 mol/l; C (HNO 3) \u003d 0,0700 mol/l

–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Löytää: pH

Päätös: Koska natriumhydroksidin ja typpihapon liuoksia sekoitettaessa tapahtuu neutralointireaktio, syntyvän liuoksen pH määräytyy ylimääräisen elektrolyytin mukaan.

1. Määritä NaOH:n ja HNO 3:n moolipitoisuudet seoksessa:

C*(NaOH) = ½ C(NaOH) = ½ 0,0300 = 0,0150 mol/l

C * (HNO 3) \u003d ½ C (HNO 3) \u003d ½ 0,0700 \u003d 0,0350 mol / l

2. Neutralointireaktioyhtälön mukaan määritetään, mitä ainetta otetaan ylimäärin, ja lasketaan liuoksessa olevien vahvojen elektrolyyttien pitoisuudet reaktion lopussa:

NaOH + HNO 3 → NaNO 3 + H 2 O

ennen reaktiota: 0,0150 0,0350 0

reagoida: 0,0150 0,0150

reaktion jälkeen: 0 0,0200 0,0150

Siten liuos sisältää reaktion päättymisen jälkeen reagoimatonta (ylimääräistä) HNO 3:a ja reaktiotuotetta NaNO 3:a:

C (NaNO 3) \u003d C * (NaOH) \u003d 0,0150 mol / l

C (HNO 3) w = C* (HNO 3) - C* (NaOH) = 0,0350 - 0,0150 \u003d 0,0200 mol/l.

C (HNO 3) g = 0,0200 mol/l

3. Määritä saadun liuoksen ionivahvuus:

minä C(pra) = minä C (NaNO3)+ minä C (HNO 3) \u003d C * (NaNO 3) + C (HNO 3) g = 0,0150 + 0,0200 \u003d 0,0350

4. Laskemme oksoniumionien aktiivisuuskertoimen palakohtaisen lineaariinterpoloinnin menetelmällä ja taulukon tiedoilla. 2 sovellusta:

minä C f(H3O+)

0,0350 → ← f (H 3 O +) = 0,870 - X

_________________________________________________

0,0300 –––––––– 0,030

0,0150 –––––––– X

X \u003d \u003d 0,015 f (H3O+) = 0,870 - 0,015 \u003d 0,855

5. Laske oksoniumionien aktiivisuus:

a(H 3 O +) \u003d f (H 3 O +) \u003d 0,0200 0,855 \u003d 0,0171 mol / l

6. Laske liuoksen pH:

pH = – lg a(H 3 O +) \u003d - lg 0,0171 \u003d 1,77

Vastaus: pH = 1,77.

MÄÄRITELMÄ

Puhdas Typpihappo- väritön neste, joka -42 o C:ssa jähmettyy läpinäkyväksi kiteiseksi massaksi (molekyylin rakenne on esitetty kuvassa 1).

Ilmassa se, kuten väkevä kloorivetyhappo, "savua", koska sen höyryt muodostavat pieniä sumupisaroita ilman kosteuden kanssa.

Typpihappo ei ole vahvaa. Jo valon vaikutuksesta se hajoaa vähitellen:

4HNO 3 \u003d 4NO 2 + O 2 + 2H 2 O.

Mitä korkeampi lämpötila ja väkevämpi happo, sitä nopeampi hajoaminen. Vapautunut typpidioksidi liukenee happoon ja antaa sille ruskean värin.

Riisi. 1. Typpihappomolekyylin rakenne.

Taulukko 1. Typpihapon fysikaaliset ominaisuudet.

Typpihapon saaminen

Typpihappoa muodostuu hapettavien aineiden vaikutuksesta typpihappoon:

5HNO2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5HNO3 + 2MnS04 + K2S04 + 3H20.

Vedetöntä typpihappoa voidaan saada tislaamalla alennetussa paineessa väkevää typpihappoliuosta P 4 O 10:n tai H 2 SO 4:n läsnä ollessa kaikissa lasilaitteissa ilman voitelua pimeässä.

Teollinen typpihapon valmistusprosessi perustuu ammoniakin katalyyttiseen hapetukseen kuumennetun platinan päällä:

NH 3 + 2O 2 \u003d HNO 3 + H 2 O.

Typpihapon kemialliset ominaisuudet

Typpihappo on yksi vahvimmista hapoista; laimeissa liuoksissa se dissosioituu täysin ioneiksi. Sen suoloja kutsutaan nitraateiksi.

HNO3↔H+ + NO3-.

Typpihapon tyypillinen ominaisuus on sen selvä hapetuskyky. Typpihappo on yksi energisimmista hapettimista. Monet epämetallit hapettuvat helposti sen vaikutuksesta ja muuttuvat vastaaviksi hapoiksi. Joten kun rikkiä keitetään typpihapon kanssa, se hapettuu vähitellen rikkihapoksi, fosfori fosforihapoksi. Väkevään HNO 3:een upotettu kytevä hiillos leimahtaa kirkkaasti.

Typpihappo vaikuttaa lähes kaikkiin metalleihin (lukuun ottamatta kultaa, platinaa, tantaalia, rodiumia, iridiumia) muuttaen ne nitraateiksi ja jotkut metallit oksideiksi.

Väkevä typpihappo passivoi joitain metalleja.

Kun laimea typpihappo reagoi inaktiivisten metallien, kuten kuparin, kanssa, vapautuu typpidioksidia. Aktiivisempien metallien - raudan, sinkin - tapauksessa muodostuu typpioksidia. Erittäin laimea typpihappo reagoi aktiivisten metallien - sinkin, magnesiumin, alumiinin - kanssa muodostaen ammonium-ionin, joka muodostaa ammoniumnitraattia hapon kanssa. Yleensä muodostuu useita tuotteita samanaikaisesti.

Cu + HN03 (kons.) = Cu(NO3)2 + NO2 + H20;

Cu + HNO3 (laimea) = Cu(NO 3) 2 + NO + H20;

Mg + HNO3 (laimea) = Mg (NO 3) 2 + N 2O + H 2O;

Zn + HNO 3 (erittäin laimea) = Zn(NO 3) 2 + NH 4 NO 3 + H 2 O.

Typpihapon vaikutuksesta metalleihin vetyä ei yleensä vapaudu.

S + 6HNO 3 \u003d H 2SO 4 + 6NO 2 + 2H 2O;

3P + 5HNO 3 + 2H 2O \u003d 3H 3PO 4 + 5NO.

Seosta, joka koostuu 1 tilavuudesta typpihappoa ja 3-4 tilavuudesta väkevää suolahappoa, kutsutaan aqua regiaksi. Royal vodka liuottaa joitain metalleja, jotka eivät ole vuorovaikutuksessa typpihapon kanssa, mukaan lukien "metallien kuningas" - kulta. Sen vaikutus selittyy sillä, että typpihappo hapettaa suolahappoa vapauttamalla vapaata klooria ja muodostaen typpi(III)kloridia tai nitrosyylikloridia, NOCl:a:

HNO3 + 3HCl \u003d Cl2 + 2H20 + NOCl.

Typpihapon käyttö

Typpihappo on yksi tärkeimmistä typpiyhdisteistä: sitä kulutetaan suuria määriä typpilannoitteiden, räjähteiden ja orgaanisten väriaineiden valmistuksessa, se toimii hapettavana aineena monissa kemiallisissa prosesseissa, sitä käytetään rikkihapon valmistuksessa typpihapon avulla. menetelmällä, ja sitä käytetään selluloosalakkojen, kalvojen valmistukseen.

Esimerkkejä ongelmanratkaisusta

ESIMERKKI 1

Uutiset ja tapahtumat

rikkipitoinen hapot K-laatua ja parannettua oleumia, joiden kokonaiskapasiteetti on 500 tuhatta tonnia vuodessa, myydään yhtiön tuotantopaikalla Toljatissa, Samaran alueella. Hanke rahoitetaan tehtaan...

tosielämässä - ratkaisuja hapot ja emäkset, orgaaninen saaste. Tutkimuksen aikana näytteitä pidettiin 480 tuntia nestemäisissä liuoksissa kemiallisesti aggressiivisia väliaineita: 10 % etikkahappoa, väkevää suolahappoa, ...

Maalis-toukokuussa 2019 15 tuhatta tonnia kuukaudessa.

Paraksyleenin tarjonnan lisääntyvän ulkomaisille markkinoille ennustetaan tereftaalilaitoksen suunniteltujen korjausten taustalla. hapot tehdas...

1,5 % ja oli 100,5 tuhatta tonnia.

Viime kuussa tehdas tuotti 8,43 tuhatta tonnia teknistä metanolia, mikä lisäsi tuotantoa 8,2 %. Rikkihapon tuotanto hapot laski 5,3 % - 28,81 tuhanteen tonniin. Kaprolaktaamin tuotantomäärät laskivat 4,8 % -...

Venäjän federaation liittovaltion tullilaitoksen tietojen mukaan vuonna 2018 Venäjältä lähetettiin maailmanmarkkinoille noin 13 916 tuhatta tonnia. typpeä lannoitteet ("mineraali- tai kemialliset lannoitteet, typpi", TN VED 3102). Tarjonnan taso...

kemialliset lannoitteet (elintarvikkeissa) kasvoivat hieman - yleisesti kaikkien lannoitteiden tuotanto kasvoi 1,4 %. Samaan aikaan tuotanto typpeä lannoitteet nousivat 3,7 %, fosfaatti - 3,5 %. Samaan aikaan julkaisu ja potas...

Tiedot

Venäläiset yritykset voivat lisätä paraksyleenin vientitoimituksia

VEB.RF, Gazprombank ja KuibyshevAzot allekirjoittivat syndikoidun lainasopimuksen osana projektirahoitustehdasta
MISiS vahvisti polymeerikalvon kemiallisen kestävyyden
Venäläiset yritykset voivat lisätä paraksyleenin vientitoimituksia

Hakemisto organisaatioista ja yrityksistä

Teknisen kemian myyntiin ja ostoon erikoistunut kauppayhtiö: 1. Acid suola 2. Acid rikki 3. Acid ortofosfori 4. Acid typpipitoinen 5. Etyleeniglykoli 6. Kaustinen sooda 7. Vetyperoksidi...

Korkeapaineiset ilma- ja kaasumäntäkompressorit, mäntäkompressorit CNG-asemille, typpeä kompressoriasemat, liikkuvat kompressoriasemat, typpeä kalvoasennukset, metallintyöstö, rauta- ja ei-rautametallien valu...

Viljakasvien viljely, vehnä, ohra, ruis, tattari. Maatalouskemikaalien ja lannoitteiden kauppa typpeä ja monimutkainen kompleksi typpipitoinen-fosfori-kalium.

Pystymme toimittamaan seuraavat kemialliset tuotteet: - hapot(etikkahappo, rikkihappo (jos lisensoitu), kloorivety (jos lupa), ortofosfori, typpipitoinen- elektrolyytti - antrasiitti (suodatinmateriaali) - rauta (III) kloridi tekninen...

Sitä käytetään humuspohjaisena lannoitteena hapot siementen esikäsittelyyn ja jyvien, teknisten, vihannesten, hedelmä- ja marjakasvien sekä kukka- ja koristekasvien pintakäsittelyyn. Huumusin massaosa hapot vähintään 1,0 %, happamuus ( pH) ei...

Tarjoukset tuotteiden osto ja myynti

Jäätymisenestoaineet CoolStream (Technoform), Pakkasnesteet Felix, Eurostandardi, Combat in Ryazan LLC TFK Komteks, Ryazan, Technoformin virallinen edustaja, Tosol-Synthesis, TNK, Rosneft Chevron, Petro-Canada, To...

Nouto tai toimitus koko Venäjällä, maanteitse ja rautateitse, toimitamme irtotavarana tai pakattuna. Yksi turvallisimmista ja tehokkaimmista lannoitteista on diammophoska 10:26:26.

Mineraalilannoitteet lajitelmassa: Typpi, NPK-sarjan monimutkainen kompleksi ja Vesiliukoinen vihanneskasveille (kasvihuonetilat). Kuljetukset koko Venäjällä rautateitse ja maanteitse...

Tarvitsetko laadukkaan toissijaisen rakeen? Haluatko ostaa suuren erän rakeista polymeeriä? Yrityksemme harjoittaa matala- ja korkeapainepolyeteenin, polystyreenin,...

LLC "SPK Zolotaya Tselina" lähettää kaikkialle Venäjälle rautateitse ja maanteitse, toimitamme irtotavarana tai pakattuna. Lähetys varastolähetyksestä omalla kustannuksella tai toimituksella. Mineraalilannoitteiden valmistus...