Какое химическое количество анионов образуется при диссоциации сульфата алюминия, который содержится в растворе массой 200 г с массовой долей соли 0,171?

ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ЗАДАНИЙ

   Пример 1. Напишите схемы диссоциации: 1) кислот HNO3 и H2SO4,

2) щелочей KOH и Ba(OH)2, 3) нормальных (средних) солей K2SO4 и

CaCl2, 4) кислой соли NaHCO3 и основной соли ZnOHCl.

   Решение. 1) Одноосновные кислоты диссоциируют в одну ступень,

двухосновные – в две, трёхосновные – в три и т.д., поэтому:

     HNO3 = H+ + NO3–; H2SO4 = H+ + HSO − ; HSO −

                                        4       4         H+ + SO 2− .

                                                                  4

   2) Аналогично диссоциируют основания:

 KOH = K+ + OH–; Ba(OH)2 = BaOH+ + OH–; BaOH+               Ba2+ + OH–.

   3) Нормальные соли диссоциируют в одну ступень независимо от

состава, поэтому:

              K2SO4 = 2K+ + SO 2- ; CaCl2 = Ca2+ + 2Cl–.

                               4

   4) Кислые и основные соли диссоциируют ступенчато:

            NaHCO3 = Na+ + HCO 3 ; HCO 3

                               −       −

                                                H+ + CO 3 − .

                                                        2

           ZnOHCl = ZnOH+ + Cl–; ZnOH+ Zn2+ + OH–.

   Пример 2. Определите количественные характеристики (изотони-

ческий коэффициент, степень диссоциации, константу диссоциации)

электролитической диссоциации уксусной кислоты в растворе, содер-

жащем 0,571 г кислоты в 100 г воды, если этот раствор кристаллизуется

при температуре –0,181 °С.

   Решение. 1) Учитывая, что молярная масса уксусной кислоты

CH3COOH равна 60 г/моль, вычисляем моляльность раствора:

                         0,571 ⋅1000

                  Сm =               = 0,095 моль/кг.

                           100 ⋅ 60

   2) Находим понижение температуры кристаллизации раствора:

                ΔТк = Кк Сm = 1,86·0,095 = 0,1767 °.

   3) Вычисляем изотонический коэффициент:

                          0 , 181

                    i=                = 1,0243.

                         0 , 1767

   4) Исходя из того, что каждая молекула данной кислоты диссоции-

рует на два иона (CH3COOH = H+ + CH3COO–), вычисляем степень элек-

тролитической диссоциации:

                                  131

                    i − 1 1,0243 − 1

               α=        =           = 0,0243 = 2,43 %.

                    n −1     2 −1

   5) Ввиду того, что раствор разбавлен, молярную концентрацию

принимаем равной моляльности и находим константу диссоциации:

              К = α2·СМ = (0,0243)2·0,095 = 5,6·10–5.

   Пример 3. При растворении 3,48 г нитрата кальция в 200 г воды

получен раствор, кристаллизующийся при температуре –0,491 °С. Оп-

ределите кажущуюся степень электролитической диссоциации Ca(NO3)2.

   Решение. 1) Молярная масса нитрата кальция равна 174 г/моль. Вы-

числяем моляльность раствора:

                       3,48 ⋅ 1000

                 Cm =              = 0,1 моль/кг.

                        200 ⋅ 174

   2) Находим теоретическое понижение температуры кристаллизации

раствора:

                ΔТк = К(H2O) Cm = 1,85·0,1 = 0,185 °.

   3) Вычисляем изотонический коэффициент:

                         Δ Т к, эк сп

                                 0, 491

                    i=                  = = 2, 64 .

                       ΔТ к      0 ,1 8 5

   4) Определяем кажущуюся степень диссоциации Ca(NO3)2:

                i − 1 2, 64 − 1 1, 64

         αкаж =      =         =        = 0, 82, или 82 %.

                n −1    3 −1        2

   Пример 4. В 250 г воды растворено 0,375 г сульфата магния. Рас-

считайте ионную силу раствора, определите коэффициенты активности

ионов и активность раствора.