Поиск:  




ЦУ (ценные указания)

Задачник по общей и неорганической химии

3.2. Расчеты по закону эквивалентов

Смотрите задания >>>

Теоретическая часть

Закон эквивалентов формулируется так: эквивалентные количества всех веществ, участвующих в реакции, одинаковы. Для необратимой химической реакции

nАА + nВВ+ …=  nСС +  nDD + …

в соответствии с законом эквивалентов всегда будет справедливо равенство:

пeqA = пeqB = …=пeqC = пeqD  = …

т.е. эквивалентные количества вступивших в реакцию реагентов и образовавшихся продуктов одинаковы. Поэтому если эквивалентное количество одного из веществ (реагента или продукта) известно по условию задачи, то определены и эквивалентные количества всех остальных веществ, участвующих в данной реакции, а необходимость их расчета отпадает. В этом состоит преимущество проведения стехиометрических расчетов по закону эквивалентов.

Пример 4. Определите значение эквивалентного количества вещества (моль) в хлориде бария, участвующего в обменной реакции с серной кислотой (образуется сульфат бария), если в реакцию вступило 0,125 моль H2SO4.

Решение

пeq(BaCl2)= ?

п (H2SO4) = 0,125 моль

z(H2SO4) = 2

H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 + 2HCl

пeq(BaCl2) =пeq(H2SO4) =

= z(H2SO4) ´ п(H2SO4) =

= 2 ´ 0,125= 0,25 моль

Ответ. Эквивалентное количество вещества хлорида бария, участвующее в данной реакции, равно 0,25 моль.

Пример 5.  Определите значение эквивалентного количества вещества (моль) для окислителя в реакции между перманганатом калия и иодидом калия в кислотной среде (Н2SO4), если в реакцию вступило 0,075 моль KI. Рассчитайте также формульное количество вещества (моль) в образовавшемся дииоде

Решение

пeq(KMnO4) = ?

п(I2)= ?

n(KI)= 0,075 моль

z(KI) = 1

z(I2) = 2

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

2I- - 2e- = I2

пeq(KMnO4) = пeq(KI) =z(KI) ´ п(KI) =

= 1 ´ 0,075 = 0,075 моль;

п(I2) = пeq(I2) / z(I2) = пeq(KI) / z(I2)=       

    = 0,038моль

Ответ. В данной реакции участвует 0,075 моль KMnO4 (экв.) и образуется 0,038 моль I2.

Пример 6. Рассчитайте массу (г) алюминия, вступившего в реакцию с серной кислотой (разб.), если собрано 10,24 л газа (н.у.). В решении используйте закон эквивалентов.

Решение

т(Al) = ?

V(H2) = 10,24 л

М(Al) = 26,98 г/моль

VМ = 22,4 л/моль

z(H2) = 2

Al – 3e- = Al3+

2H+ + 2e- = H2

т(Al) = пeq(Al) ´ Мeq(Al) =

пeq(H2) ´ Мeq(H2)=

= V(H2) ´ M(Al) / {Veq(H2) ´ z(Al)} =

= V(H2) ´ z(H2) ´ M(Al) / {VМ ´ z(Al)} =

= 10,24´2 ´26,98 / {22,4´3} = 8,22 г

Ответ. В данную реакцию вступило 8,22 г Аl.

 

Пример 7. Рассчитайте объем (л, н.у.) газообразного сероводорода, который необходим для осаждения всего кадмия в виде сульфида, если имеется 0,025 н. раствор CdCl2 объемом 1,5 л.

Решение

V(H2S) = ?

ceq(CdCl2) =                 = 0,025 моль/л

V(р)(CdCl2) =      
= 1,5
л

VM = 22,4 л/моль

CdCl2 + H2S = CdS + 2HCl

V(H2S) = neq(H2S) ´Veq(H2S) =

= neq(CdCl2) ´ Veq(H2S) =

 = ceq(CdCl2) ´ V(р)(CdCl2) ´ VM/ z(H2S) =

 = 0,025 ´ 1,5 ´ 22,4 / 2 = 0,42 л

Ответ. Для полного осаждения CdS необходимо взять 0,42 л сероводорода.

Пример 8. Определите значение объема (л, н.у.) газа, который образуется при взаимодействии избытка пероксида водорода в кислотной среде с перманганатом калия, содержащимся в 135 мл 0,055М раствора. В решении используйте закон эквивалентов.

Решение

V(О2) = ?

V(р)MnO4) =  
  
=
0,135 л

cMnO4) =       
= 0,055 моль/л  

zMnO4) = 5

VM= 22,4 л/моль

z(O2) = 2

MnO4- + 8H+ + 5e- = Mn2+ + 4H2O

H2O2 - 2e- =O2 + 2H+

V(O2) = neq(O2) ´Veq(O2) =

 = neq(КMnO4) ´ Veq(O2) =

= z(КMnO4) ´ n(КMnO4) ´ Veq(O2) =

= z(КMnO4)´c(КMnO4)´V(р)(КMnO4)´VM / z(O2) =

= 5´0,055´0,135´22,4 / 2 = 0,42 л

Ответ. В результате реакции выделяется 0,42 л О2.

 


|| Содержание раздела "Студгородок" ||


 


Рассылки Subscribe.Ru
Алхимик - новости и советы