Массовая доля растворённого вещества w(B) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m :
w(B)= m(B) / m
Массовую долю растворённого вещества w(B) обычно выражают в долях единицы или в процентах. Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает,что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.
Пример Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?
Решение m(Na2SO4) = w(Na2SO4) / 100 = (5 · 300) / 100 = 15 г
где w(Na2SO4)) – массовая доля в %, m - масса раствора в г m(H2O) = 300 г - 15 г = 285 г.
Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na2SO4) и 285 г воды.
Молярная концентрация C(B) показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора.
C(B) = n(B) / V = m(B) / (M(B) · V),
где М(B) - молярная масса растворенного вещества г/моль.
Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается "M". Например, 2 M NaOH - двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M(NaOH) = 40 г/моль).
Пример Какую массу хромата калия K2CrO4 нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?
Решение M(K2CrO4) = C(K2CrO4) · V · M(K2CrO4) = 0,1 моль/л · 1,2 л · 194 г/моль » 23,3 г.
Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K2CrO4 и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.
Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.
В кислой среде фиолетовый лакмус, метилоранж и универсальный индикатор становятся красными.
2. Взаимодействие кислот с металлами.
Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности металлов левее водорода. В результате реакции образуется соль и выделяется водород.
Можно сказать, что металлы, расположенные в ряду активности левее, вытесняют водород из кислот.
Например, при взаимодействии магния с соляной кислотой образуется хлорид магния и выделяется водород:
Mg+2HCl→MgCl2+H2↑ .
Эта реакция относится к реакциям замещения.
Необходимо отметить, что азотная кислота и концентрированная серная кислота с металлами взаимодействуют иначе (соль образуется, но водород при этом не выделяется).
3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами.
Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами. В результате реакции обмена образуются соль и вода.
Например, при взаимодействии основного оксида калия с азотной кислотой образуется соль нитрат калия, а при взаимодействии амфотерного оксида алюминия с соляной кислотой образуется соль хлорид алюминия:
K2O+2HNO3→2KNO3+H2O,
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O.
4. Взаимодействие кислот с основаниями и с амфотерными гидроксидами.
Кислоты реагируют с основаниями и с амфотерными гидроксидами, образуя соль и воду.
Так же, как в предыдущем примере, при взаимодействии гидроксида калия и гидроксида алюминия с кислотами образуются соответствующие соли:
KOH+HNO3→KNO3+H2O,
Al(OH)3+3HCl→AlCl3+3H2O.
Реакции обмена между кислотами и основаниями называют реакциями нейтрализации.
5. Взаимодействие кислот с солями.
Реакции обмена между кислотами и солями возможны, если в результате образуется практически нерастворимое в воде вещество (выпадает осадок), образуется летучее вещество (газ) или слабый электролит.
А) Кислоты реагируют с растворами солей, если в результате реакции один из продуктов выпадает в осадок.
Например, при взаимодействии раствора серной кислоты с раствором хлорида бария в осадок выпадает сульфат бария, а при взаимодействии раствора силиката натрия с раствором азотной кислоты в осадок выпадает кремниевая кислота:
H2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2HCl,
Na2SiO3+2HNO3→H2SiO3↓+2NaNO3.
Б) Продукт реакции при обычных условиях, либо при нагревании, улетучивается.
Например, при действии концентрированной серной кислоты на кристаллический хлорид натрия образуется газообразный хлороводород, а при действии соляной кислоты на сульфид железа( II ) выделяется газ сероводород:
NaCl(тв.)+H2SO4(конц.)→Na2SO4+2HCl↑,
FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑.
Примечание. Сокращение (тв.) означает «твёрдое вещество», а (конц.) — «концентрированный раствор».
В) Если кислота, которая вступает в реакцию, является сильным электролитом, то кислота, которая образуется — слабым.
Например, соляная кислота может вытеснить угольную из её соли:
В этом ряду кислота, находящаяся левее, может вытеснить из соли кислоту, находящуюся правее.
6. Разложение кислородсодержащих кислот.
При разложении кислот образуются кислотный оксид и вода. Угольная кислота разлагается при обычных условиях, а сернистая и кремниевая кислота — при небольшом нагревании:
H2CO3⇄H2O+CO2↑,
H2SO3⇌toH2O+SO2↑,
H2SiO3−→−toSiO2+H2O.
Обобщив вышесказанное, можно сделать вывод, что кислоты:
изменяют цвет индикаторов,
реагируют с металлами,
реагируют с основными и амфотерными оксидами,
реагируют с основаниями и амфотерными гидроксидами,
Массовая доля растворённого вещества w(B) - это безразмерная величина, равная отношению массы растворённого вещества к общей массе раствора m :
w(B)= m(B) / m
Массовую долю растворённого вещества w(B) обычно выражают в долях единицы или в процентах. Например, массовая доля растворённого вещества – CaCl2 в воде равна 0,06 или 6%. Это означает,что в растворе хлорида кальция массой 100 г содержится хлорид кальция массой 6 г и вода массой 94 г.
Пример
Сколько грамм сульфата натрия и воды нужно для приготовления 300 г 5% раствора?
Решение
m(Na2SO4) = w(Na2SO4) / 100 = (5 · 300) / 100 = 15 г
где w(Na2SO4)) – массовая доля в %,
m - масса раствора в г
m(H2O) = 300 г - 15 г = 285 г.
Таким образом, для приготовления 300 г 5% раствора сульфата натрия надо взять 15 г Na2SO4) и 285 г воды.
Молярная концентрация C(B) показывает, сколько моль растворённого вещества содержится в 1 литре раствора.
C(B) = n(B) / V = m(B) / (M(B) · V),
где М(B) - молярная масса растворенного вещества г/моль.
Молярная концентрация измеряется в моль/л и обозначается "M". Например, 2 M NaOH - двухмолярный раствор гидроксида натрия. Один литр такого раствора содержит 2 моль вещества или 80 г (M(NaOH) = 40 г/моль).
Пример
Какую массу хромата калия K2CrO4 нужно взять для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора?
Решение
M(K2CrO4) = C(K2CrO4) · V · M(K2CrO4) = 0,1 моль/л · 1,2 л · 194 г/моль » 23,3 г.
Таким образом, для приготовления 1,2 л 0,1 М раствора нужно взять 23,3 г K2CrO4 и растворить в воде, а объём довести до 1,2 литра.
Концентрацию раствора можно выразить количеством молей растворённого вещества в 1000 г растворителя. Такое выражение концентрации называют моляльностью раствора.
Кислоты обладают целым рядом общих химических свойств.
1. Действие кислот на индикаторы.
Водные растворы кислот изменяют окраску индикаторов.
В кислой среде фиолетовый лакмус, метилоранж и универсальный индикатор становятся красными.
2. Взаимодействие кислот с металлами.
Кислоты взаимодействуют с металлами, стоящими в ряду активности металлов левее водорода. В результате реакции образуется соль и выделяется водород.
Можно сказать, что металлы, расположенные в ряду активности левее, вытесняют водород из кислот.
Например, при взаимодействии магния с соляной кислотой образуется хлорид магния и выделяется водород:
Mg+2HCl→MgCl2+H2↑ .
Эта реакция относится к реакциям замещения.
Необходимо отметить, что азотная кислота и концентрированная серная кислота с металлами взаимодействуют иначе (соль образуется, но водород при этом не выделяется).
3. Взаимодействие кислот с основными и амфотерными оксидами.
Кислоты реагируют с основными и амфотерными оксидами. В результате реакции обмена образуются соль и вода.
Например, при взаимодействии основного оксида калия с азотной кислотой образуется соль нитрат калия, а при взаимодействии амфотерного оксида алюминия с соляной кислотой образуется соль хлорид алюминия:
K2O+2HNO3→2KNO3+H2O,
Al2O3+6HCl→2AlCl3+3H2O.
4. Взаимодействие кислот с основаниями и с амфотерными гидроксидами.
Кислоты реагируют с основаниями и с амфотерными гидроксидами, образуя соль и воду.
Так же, как в предыдущем примере, при взаимодействии гидроксида калия и гидроксида алюминия с кислотами образуются соответствующие соли:
KOH+HNO3→KNO3+H2O,
Al(OH)3+3HCl→AlCl3+3H2O.
Реакции обмена между кислотами и основаниями называют реакциями нейтрализации.
5. Взаимодействие кислот с солями.
Реакции обмена между кислотами и солями возможны, если в результате образуется практически нерастворимое в воде вещество (выпадает осадок), образуется летучее вещество (газ) или слабый электролит.
А) Кислоты реагируют с растворами солей, если в результате реакции один из продуктов выпадает в осадок.
Например, при взаимодействии раствора серной кислоты с раствором хлорида бария в осадок выпадает сульфат бария, а при взаимодействии раствора силиката натрия с раствором азотной кислоты в осадок выпадает кремниевая кислота:
H2SO4+BaCl2→BaSO4↓+2HCl,
Na2SiO3+2HNO3→H2SiO3↓+2NaNO3.
Б) Продукт реакции при обычных условиях, либо при нагревании, улетучивается.
Например, при действии концентрированной серной кислоты на кристаллический хлорид натрия образуется газообразный хлороводород, а при действии соляной кислоты на сульфид железа( II ) выделяется газ сероводород:
NaCl(тв.)+H2SO4(конц.)→Na2SO4+2HCl↑,
FeS+2HCl→FeCl2+H2S↑.
Примечание. Сокращение (тв.) означает «твёрдое вещество», а (конц.) — «концентрированный раствор».
В) Если кислота, которая вступает в реакцию, является сильным электролитом, то кислота, которая образуется — слабым.
Например, соляная кислота может вытеснить угольную из её соли:
2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑H2CO3 .
Для того чтобы вынести суждение о возможности протекания реакции, можно воспользоваться вытеснительным рядом кислот:
HNO3H2SO4HClH2SO3H2CO3H2SH2SiO3−→−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−H3PO4 .
В этом ряду кислота, находящаяся левее, может вытеснить из соли кислоту, находящуюся правее.
6. Разложение кислородсодержащих кислот.
При разложении кислот образуются кислотный оксид и вода. Угольная кислота разлагается при обычных условиях, а сернистая и кремниевая кислота — при небольшом нагревании:
H2CO3⇄H2O+CO2↑,
H2SO3⇌toH2O+SO2↑,
H2SiO3−→−toSiO2+H2O.
Обобщив вышесказанное, можно сделать вывод, что кислоты:
изменяют цвет индикаторов,
реагируют с металлами,
реагируют с основными и амфотерными оксидами,
реагируют с основаниями и амфотерными гидроксидами,
реагируют с солями,
некоторые кислоты легко разлагаются.
Объяснение: