- 10.04.2016
- 7207
- 224
Қызықты химия есептері
Алғы сөз
Қазіргі кезеңде елімізде қанатын жая бастаған, жаңа типті білім ордалары- Зияткерлік мектептердегі оқыту процесінің басты ерекшелігі оқушылардың дербестігін күшейтуге, білімдерін өздігінен толықтыру мәселесіне баса көңіл аудару болып табылады. Дербестіліктің дамуы жас зияткерлердің алған білімін іс жүзінде еркін қолдана білуінен байқалады. Ал дербестілікке қол жеткізу әрбір сабақта оқушылардың өзіндік жұмыстарын тиімді ұйымдастырумен, сол арқылы оқушылардың логикалық ойлау әркетін дамытумен тікелей байланысты. Оқушылардың өзіндік жұмысын ұйымдастыру кезінде оларға күрделілігі жоғары есептер беру өте маңызды. Өйткені белгілі бір «өзіндік құпиясы» бар, «қызық» есептер шығару – химия ғылымын өмірмен байланыстыратын тамаша әдіс. Есептер шығару арқылы баланың ойлау, есте сақтау, ғылым тілінде сөйлей алу қабілеттері дамиды, химиялық заңдар мен құбылыстарды түсінуі қалыптасып, дүниетанымы артады. Химия сабақтарында өзіндік жұмыс кезінде есептер шығару
барысында оқушылар:
• есептің шартын сауатты құра білу;
•есепке талдау жасай білу, зерттеу жүргізе білу;
•есептің типін анықтау;
•есептің шығару тәсілін таңдай білу, шығару жолының жоспарын жасау;
• масса мен көлем брліктерін Халықаралық жүйеге (СИ)- халықаралық жүйесіне келтіре білу;
• алынған жауапқа талдау жасай білу;
• қосымша әдебиетпен жұмыс жүргізе білу сияқты нақты біліктілікке ие болады.
Әрбір өзіндік жұмыста шәкірттер бойында белгілі бір икемділік, іскерлік дағды қалыптастыру сияқты мәселелерге ерекше назар аударылады. Оқушылардың білім мен білік, іс -әрекет дағдыларын тығыз қалыптастыра отырып, есте сақтау, тез ойлау, дұрыс жауап беру, өз пікірін айту, дәлелдей алу әрекеттері күшейіп, ой-өрісі шыңдала түседі.
Ұсынылып отырған «Қызықты химия есептері» жинағы түрлі деңгейдегі конкурстық және олимпиадалық «қызық», 8-9 сынып оқушыларына арналған күрделілігі жоғары есептерден және олардың шешу алгоритмінен құралады. Жинаққа химия сабақтарында оқушылардың өзіндік жұмыстары кезінде пайдаланған қызықты логикалық есептер енгізілген. Жинақта берілген алгоритмдерді жетік меңгеру химия-биология бағытындағы Назарбаев Зияткерлік мектептері оқушыларының логикалық ойлау дағдысын қалыптастырып, химиялық білім деңгейін жоғарылатады, материалды саналы игеру барысында біліктілік дағдыларының қалыптасуына жағдай жасайды деп көзделеді.
Сондай-ақ аталған есептер жинағын орта мектептерде олимпиадаға дайындық арнаулы курстарында, тереңдетілген бағдарлама бойынша оқитын сыныптарда өзіндік жұмыстарды ұйымдастыру барысында қолдануға болады.
1-есеп. Мынадай реактивтер берілген: H2SO4, NaOH, CaCO3, HCl, HBr және H2O, осы берілген реактивтерді пайдаланып, алюминий хлориді, натрий фториді, темір бромидінің ерітінділерін таза күйінде қалай алуға болады?
І. Темір (ІІІ) бромидінің бөлінуі:
I.
а) қоспа ерітіндісін сілті ерітіндісімен өңдейміз.
FeBr3 + 3NaOH = Fe(OH)3¯ + 3NaBr
AlCl3 + 4NaOH = NaAlO2 + 3NaCl + 2H2O
б) темір гидроксидін сүзіп аламыз.
в) темір гидроксидіне бромсутекпен әсер етеміз. Бастапқы бромидті аламыз:
Fe(OH)3 + 3HBr = FeBr3 + 3H2O
II. Алюминий хлориді бөлінеді:
а) бастапқы қоспаның ерітіндісін сілтімен өңдеген кезде алынған сүзіндіні (NaAlO2, NaCl, NaF), көмірқышқыл газы арқылы өңдейміз.
(CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2)
2NaAlO2 + CO2 + 3H2O = 2Al(OH)3¯ + Na2CO3
б) алюминий гидроксидін сүзіп аламыз. Алюминий гидроксидіне хлорсутекпен әсер еткенде бастапқы алюминий хлоридінің ерітіндісін аламыз:
Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O
III. Натрий фторидінің бөлінуі:
а) сүзіндіні (Na2CO3, NaF, NaCl, NaBr) хлорсутек қышқылымен өңдейміз:
Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + CO2 + H2O
б) кальций карбонаты мен хлорсутектен алынған затқа, кальций хлоридін қосамыз:
2NaF + CaCl2 = CaF2¯ + 2NaCl
в) кальций фторидін сүзіп алып және күкірт қышқылымен өңдейміз:
CaF2 + H2SO4 
CaSO4¯ +
2HF
г) бөлінген фторсутекті сілті арқылы сіңіреміз және бастапқы натрий фторидін аламыз:
HF + NaOH = NaF + H2O
2-есеп. Белгісіз купоростың MeSO4×nH2O және сол купоросқа сәйкес келетін сусыз тұздың суда ерігіштігі 100 г суда 20 оС температурада 101,3 г және 38,4 г тең. Қандай заттар жөнінде сөз болып жатыр, белгісіз затты анықта.
Кейбір
екі валентті ауыр металдардың (мыстың, никелдің, темірдің, мырыштың)
кристаллогидраттары купоростар деп аталады. Кристалданған судың молекула саны
n = 5 және 7 тең. Егер А – металдың атомдық массасы болса, онда А + 96 сусыз
сульфаттың молекулалық массасы, ал С = 
- кристалдық судың сусыз тұзға қатынасы, купоростың дәл сондай
мөлшеріндегідей болады.
Кристаллогидрат пен сусыз тұздың суда ерігіштігін «С» арқылы өрнектейміз.
Кристаллогидтарттың ерігіштігі – sk болсын. Сусыз тұздың sb грамы Х г суда гидратталады деп есептесейтін болсақ. Х табудың екі тәсілі бар.
1 Тәсіл. Егер 100 г суда sk купоросты
ерітетін болсақ, онда алынған ерітіндінің массасы 100 +sk (г) тең
болады. Кристаллогидратты ерітуге жұмсалатын судың үлесі 
қаныққан ерітіндінің массасының
бір бөлігіне тең. (sk – sb) – судың массасы, sb
гидратталатын сусыз тұздың салмағы, (яғни Х), Х г суда ерітілген купоростың
мөлшері қосылады. Онда Х = .(sk – sb)
тең болады.
2 Тәсіл. 100 – Х (г) суда еріген кристаллогидрат Sb + X (г). Егер 100 г суда Sk г купорос еритін болса, онда 100 – Х г суда Sb
+ Х (г) купорос ериді деп есептеп, пропорция құрып
есептейміз: 
= 
, осыдан, Х = 
. Онда ,
С
= 
, осыдан
A = 
n = 5, A = 14,6 тең болады. Ондай металл жоқ. Егер n = 7, A = 58,8 болатын тең болатын болса, бұл никельдің атомдық массасы. Яғни NiSO4×7H2O және NiSO4 алынған деп есептейміз. (атомдық массасы жағынан жақын мәнге ие болатын кобальт болады деп формальді түрде есептеуге де, болады).
3-есеп. Калий перманганаты мен бром суы ерітінділері құйылған екі шыны ыдыс берілген.
Ұзақ уақыт бойы
шыны ыдыстарға химиялық таза кальций карбонатына немесе мырышқа
концентрленген тұз қышқылымен әсер еткен кездегі бөлінген газ жіберілді, сол
кезде екі шыны ыдыстағы сұйықтың түссізденгені байқалды. Калий перманганаты
мен бром суы ерітінділері құйылған екі шыны ыдыс берілген.
Ұзақ уақыт бойы шыны ыдыстарға химиялық таза кальций карбонатына
немесе мырышқа концентрленген тұз қышқылымен әсер еткен кездегі бөлінген газ
жіберілді, сол кезде екі шыны ыдыстағы сұйықтың түссізденгені байқалды. Егер
екі шыны ыдыстың орындарын ауыстырып қоятын болсақ, сұйықтың түссізденуі
біреуінде ғана байқалады. Егер құрғақ ауаны жіберетін болсақ, орнын ауытырмаса
да, қандай ретпен орналасуына қарамастан, бір шыныдағы ерітіндінің түсі
жойылады. Суреттелген құбылысты қалай түсіндіруге болады? Егер бром суы және калий перманганатының ерітіндісі құйылған шыны арқылы құрғақ ауаны жіберетін болсақ, бром суы ертіндісінің түссізденгені байқалады, бұл оның жоғары ұшқыш қасиетіне байланысты болады. Кальций карбонаты немесе мырышқа хлорсутекпен әсер еткендегі реакция теңдеуі: бойынша
CaCO3 + 2HCl (конц.) = CaCl2 + CO2 + H2O
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Бөлініп жатқан көмірқышқыл газы немесе сутек газы бром суымен де, калий перманганатымен мүлдем әрекеттеспейді.
Газдарды бөліп алу үшін концентрленген хлорсутек қышқылын қолдану керек, себебі көмірқышқыл газы мен сутек реакциялық жүйе ортасынан хлорсутекті алып шығатынын екенін ескеруіміз қажет.
1 жағдай. 1-ыдыста калий перманганатының ерітіндісі бар, 2-ші ыдыста бром суы ерітіндісі бар. Реакция теңдеуі бойынша хлорлы сутек калий перманганатының түсін өзгертеді:
2KMnO4 + 16 HCl = 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O + 2KCl
CO2 мен сутек газдары күштері әсерінен түзілген хлор екінші шыны ыдысқа үрленеді, бромның аз ерігіштігіне, ұшқыштығына байланысты бромның түсі өзгеріп, ерітіндіден бөлініп шығады.
ІІ жағдай. 1-шыны ыдыста бром суы бар, 2-ші шыны ыдыста калий перманганаты ерітіндісі бар.
Көмірқышқыл газы мен сутек газдарының қоспасы бром суы бар шыныға жеткізіліп тұрады, соның нәтижесінде хлорсутек суда ериді, ал көмір қышқыл газы мен сутек ерітіндіден бромды ығыстырып шығарып, нәтижесінде ерітінді түссізденеді. Екінші шыны ыдыста калий перманганаты ерітіндісімен көмірқышқыл газы және сутек газдары қоспасы бромның арасында химиялық өзгерістер жүрмейді. Ерітіндінің түсінің өзгерісі байқалмайды.
4-есеп. Барий хлоридінің 100 мл ерітіндісіне араластыра отырып 100 мл күміс нитратының және 150 мл күкірт қышқылының ерітіндісі бірге құйылды. Әрбір ерітіндінің концентрациясы 0,1 моль/л болды. Түзілген тұнбаның массасын анықтаңдар және ерітіндідегі еріген заттардың концентрациясын анықтаңдар.
№ 4 есептің шешуі:
Жүретін реакцияның теңдеуі:
BaCl2 + AgNO3 + H2SO4 =BaSO4¯ + AgCl¯ + HNO3 + HCl
Есептің шартында берілген мәні бойынша реакцияға қатысқан заттардың зат мөлшерін табамыз: BaCl2 – 0,01 моль, AgNO3 – 0,01 моль и H2SO4 – 0,015 моль. Күкірт қышқылының мөлшері 0,005 моль артық мөлшерде (реакция теңдеуі бойынша) екені анықталды.
Барий сульфаты мен күміс хлориді тұздары тұнбаға түседі, реакция теңдеу бойынша тұнбаға түскен тұздардың мөлшерін анықтауға болады: BaSO4 – 0,01 моль, а AgNO3 – 0,01 моль
Тұнбаның жалпы массасы:
233´0,01 + 143,5´0,01 = 2,33 + 1,435 = 3,765 (г)
Ерітіндіде 0,005 моль мөлшерде күкірт қышқылы, 0,01 моль азот қышқылы, 0,01 моль тұз қышқылы қалады. Түскен тұнбаның көлемін ескермей отырып, ерітіндінің көлемін табамыз.
100 мл + 100 мл + 150 мл = 350 мл
Тұз қышқылы, азот және күкірт қышқылдарының концентрациясын табамыз:
HCl концентрациясы = HNO3 концентрациясы= 
= 0,0286 моль/л,
Ал күкірт қышқылының концентрациясы 2 есеге дейін аз болып, 0,0143 моль/л тең болады.
5-есеп. Кеңінен таралған сілтілік металдың тұзына концентрленген күкірт қышқылымен әсер еткенде бөлінген түссіз газды кеңінен таралған сілтілік жер металдың тұзының ерітіндісіне жіберілді. Сол кезде бөлінген Б газын күміс нитраты арқылы жібергенде тұнба түзілді. Тәжірибені жүргізуге қандай қышқылдардың тұздары және қандай сілтілік жер металдар қолданылды. Бақылаған құбылыстарды түсіндіріп, мүмкін болатын реакция теңдеуін жазыңдар.
Сілтілік металдар тұздарына күкірт қышқылының концентрлі ерітіндісімен әсер еткенде газ бөлітіндері, карбонаттар, сульфидтер, хлоридтер, сульфиттер болуы мүмкін, мысалы:
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl
Na2SO3 + H2SO4 = Na2SO4 + SO2 + H2O
Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + CO2 + H2O
Na2S + H2SO4 = Na2SO4 + H2S
Есептің шартын қанағаттандыра алатын, суда еритін сілтілік металдар тұздары тек сульфидтер болып табылады, ал қалған суда ерігіш тұздары тек қана галогенсутектерді, күкіртті газды, көмір қышқыл газын бөлінбейді.
Күкіртті газ сульфидтермен бірге күкіртті түзеді. (H2S ығыстырып шығарып, SO2 әрекеттеседі) BaS + SO2 + H2O = BaSO3 + H2S
SO2 + 2H2S = 3S¯ + 2H2O
яғни қорғасын нитратымен тұнбаға түзілмейді. Көмірқышқыл газы сульфидтерден көмірқышқыл газын ығыстырып шығарады:
BaS + CO2 + H2O= BaCO3¯ + H2S
Осы бөлінген күкіртсутек газы қорғасын нитратымен қара түсті тұнба түзеді.
Pb(NO3)2 + H2S = PbS¯ + 2HNO3
Галогенсутектер сульфидтерден күкірт сутекті ығыстырып шығарады.
BaS + 2HCl = BaCl2 + H2S,
Қорғасын нитратымен қара түсті тұнба түзеді.
Pb(NO3)2 + H2S = PbS¯ + 2HNO3
Сондықтан мұндай сілтілік металл тұздары болып галогенидтер, карбонаттар болуы мүмкін, ал сілтілік жер металл тұздары – барий сульфиді болып табылады.
6-есеп. Белгісіз массасы 6 г металды оттегінде жаққан кезде, нәтижесінде массасы 10 г тең екі заттың қоспасы алынды. Бұл қоспа толығымен суда ериді. Мұндай ерітіндіні қайнатқан кезде, медицинада қолданылатын газ бөлінеді, ал қатты қалдықта тек қана бір ғана зат табылды. Қандай металл алынғанын анықта.
Жану
өнімі толығымен суда ериді деп есептейтін болсақ, онда жанған кезде екі оттекті
қосылыс түзіледі, былай ұсынуға болады, онда сілтілік металл (сілтілікжер
металдардан тек қана Ba деп қана ұсынуға болады, себебі Ba(OH)2 суда
аздап ери алады). Оттекті қосылыстар болып, тотықтар, пероксидтер, асқын
пероксидтер (жанған кезде озонидтер түзілмейді. Суда барий пероксидінен басқа,
тек тотықтар мен пероксидтер ғана ери алады. Яғни жану өнімі – тотықтар
қоспасы болып табылады (оттектің эквиваленті 8 тең) және перекисте (оттектің
эквиваленті 16). Егер перекисті оттегінің бір эквивалентіне «n» эквивалентті
«тотықты оттек» сәйкес келетін болса, онда түзілген қоспадағы оттегінің орташа
эквиваленттік мөлшері 
(г) тең болады. Жану
өніміндегі оттектің мөлшері, оның орташа эквивалентті 
×Эх, онда Эх
– металдың эквиваленті (7, 23, 39, 84,5, 133, 137/2 мынаған тең). Теңдеу
бойынша:
= 2/3Эх, бұдан n
= 
n >
0, онда 12 < Эх < 24, т.е. металл – натрий металы болып
табылады, Эх = 23.
2Na + O2 = Na2O2
4Na + O2 = 2Na2O
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2
2H2O2 = 2H2O + O2
Буландырғаннан кейінгі қатты қалдық – NaOH.
7-есеп. Өзгерістер нәтижесінде тек қана екі зат: азот және су түзіле жүретін реакция теңдеуіне мысал келтіріңдер. Бұл реакциялардың ғылым мен техникадағы маңызын, қолданылатын жерлерін көрсетіңіздер. (бір типті реакция теңдеуін көрсетпеу керек).
N2O + H2 реакциясы газкөлемдік анализде қолданылады.
Нитраттың ыдрауы – азоттың алынуы.
Азотқышқылды зауыттарда бөлінген NO газын басқа газдардан бөліп алу үшін NH3 пен жүргізілетін химиялық реакция қолданылады. Ракеталық техникада = гидразин мен оттектің, сутегінің асқын тотығы мен азот қышқылының реакциялары қолданылады.
8-есеп. А деген жай затты Б деген газда жаққан кезде В деген өнім түзіледі, ол өнім ылғал ауада “түтінденеді” және бірден булана алады. Егер ерітіндінің белгілі мөлшеріне аммноний карбонатын қосатын болсақ, ақ түсті Г тұнбасы пайда болады. Аммоний карбоанатын эквимолярлы мөлшерде натрий карбонатымен алмастыратын болсақ, құрамы дәл сондай, бірақ салмағы азырақ мөлшерде тұнба пайда болады. Егер Г тұнбасын қатты қыздыратын болсақ, қышқыл мен сілтіде еритін қасиетін жоғалтады. Жоғарыда айтылған процестерді түсіндір.
(А) алюминий , (Б) хлормен әрекеттесіп, (В) хлоридіне айналады. Алюминий хлоридіне карбонатпен әсер еткенде (Г) алюминий гидроксидінің тұнбасы түзіледі, қыздырған кезде оксидке айналады. Айналулар тізбегінде неліктен алюминий хлоридінің «түтінденіп» және алюминий хлоридінің бірден буланатынын, натрий карбонатымен әсер еткенде алюминий гидроксидінің массасы азаятынын және жаңадан дайындалған гидроксидпен салыстырғанда, қатты қыздырылған алюминий оксидінің химиялық активтілігі төмен екенін түсіндіру қажет.
9-есеп. Екі жай заттың қоспасын басқа екі жай заттың қоспасын әрекеттесті. Реакция нәтижесінде қалыпты жағдайда қатты күйде кездесетін, сумен өте қарқынды түрде әрекеттесетін бинарлы қосылыс болып табылатын бір ғана өнім түзіледі. Қыздырған бұл өнім екі бөлікке бөлінеді, бір бөлігі балқыма, бір бөлігі бірден буланатын затқа айналады, бірақ екі бөліктің де сапалық құрамы бірдей болады. Барлық бастапқы заттарды атаңдар. Реакция өнімін қыздырған кезде қандай өзгерістер болатынын түсіндіріңдер.
Реакция өнімі бойынша көрсетілген деректерге байланысты мынадай: бастапқы 4 затта екі элементтен тұрады қорытынды шығаруға болады. Осыған орай, аллотропиялық түрөзгерістер туралы, реакция өнімінің қасиетіне байланысты фосфор және оттек жайында сөз болып жатқаны туралы айтуға болады. Фосфордың (V) оксиді екі кристалдық модификациялық түр өзгерістер: бірі молекулалық кристалл торлы - ұшқыш, ал екіншісі атомдық кристалл торлы –ұшқыш емес түрінде кездеседі.
10-есеп. Төменде кейбір кристаллогидраттардың қаныққан ерітінділерімен және олардың тұздарының қаныққан ерітінділерінің 20 оС мм. сын.б. су буының қысымы берілген. Қалыпты жағдайда ашық ауада сақтақтайтын болсақ, берілген заттардың қайсысы балқып және қайсысы кристалдық суды жоғалтады? Концентрленген күкірт қышқылын эксикаторда қолдануды қалай түсіндіруге болады?
|
Заттар |
CaCl2×6H2O |
NaCl |
NH4NO3 |
CuSO4×5H2O |
Na2SO4×10H2O |
|
Кристаллогидраттар.. |
2,5 |
- |
- |
5,1 |
15,3 |
|
Қаныққан ерітінді |
7,5 |
13 |
10,5 |
16 |
16,6 |
Егер ауадағы су буы қысымынан (парциал қысымнан) кристаллогидраттағы немесе ерітіндідегі су буының қысымы жоғары болса, онда заттағы су буының азаюы байқалады. Ал қарама-қарсы жағдайда зат суды өз бойына сіңіреді. Соған байланысты, натрий сульфатының кристаллогидраты суды жоғалтады, ал кальций кристаллогидраты және аммоний нитраты – балқиды.
11-есеп. 100 мл құрамында хлоры және хлорсутегі бар сулы ерітіндіге жеке-жеке бөлікпен артық мөлшерде қатты натрий сульфитін қосты, сонан соң алынған ерітіндіні газ тәрізді заттар толығымен жойылғанша қыздырды. Оның мөлшері 300 мл бастапқы ерітіндімен әрекеттесуге жеткілікті болды. Алынған ерітіндідегі хлор мен хлорсутектің молдік қатынасын анықтаңдар.
Химиялық реакция теңдеуі:
Cl2 + Na2SO3 + H2O = Na2SO4 + 2HCl (1)
2HCl + Na2SO3 = 2NaCl + H2O + SO2 (II)
Ерітіндінің жаңа бөлігіне күкірттің диоксиді «қайтарылады»:
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl (III)
(II) және (III) реакцияның теңдеуін салыстырамыз. Бастапқы ерітіндіде х моль хлор болсын деп есептейік. Ерітіндінің екінші бөлігінің көлемі үш еселенеді, ондағы хлордың мөлшері 3 есе көп – 3х. Онда күкірттің диоксидінің мөлшері де 3х моль, ал әрекеттесетін хлорсутектің мөлшері 6х моль болады. Бірақ реакция теңдеуіне байланысты (І) х хлорға қосымша 2х моль хлорсутектің мөлшері сәйкес келеді.
Соған байланысты, бастапқы ерітіндідегі х моль хлорға 6х –2х = 4х моль хлорсутек сәйкес келеді, сондықтан газдардың молярлық қатынасы – 1:4 тең болады.
(ІІ) реакция теңдеуі бойынша бөлінетін күкірттің диоксиді, қоспадағы хлормен әрекеттеседі:
SO2 + Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl (IV)
Бірақ бұл, жалпы бөлінген күкірттің диоксидінің мөлшеріне, ешқандай әсер етпейді, (IV) реакция бойынша алынған қышқылдар, сульфиттердің артық мөлшерімен күкірттің диоксидінің мөлшері эквивалентті мөлшерде болады.
12-есеп. Массасы 7,65 г күмістен жасалған құйма үлгісін 50% азот қышқылында толығымен ерітті. Көгілдір түсті ерітіндіні мырыш оксидімен бейтараптап, содан соң 500 мл көлемге дейін сұйылтып, ерітіндіні бірдей етіп бес бөлікке бөлеміз. Бірінші сыналатын бөлікке артық мөлшерде калий хлориді ерітіндісін қосқанда массасы 1,70 г тұнба алынды. Екінші сыналатын бөлікке мыстан жасалған пластинканы салған кезде оның салмағы 0,61 г артты. Үшінші сыналатын бөлікке темір үгінділері салып сілкіп, шайқаймыз. Бөліп алған тұнбаны сұйытылған күкірт қышқылы ерітіндісімен өңдеген кезде массасы 1,53 г тең болды. Төртінші сыналатын бөлікке натрий гидроксидін құйғанда тұнба пайда болды. Тұнбаны қақтап қыздырғанда кезде қара түсті массасы 1,18 г тең қара түсті ұнтақ пайда болады. Ең соңғы бесінші сыналатын бөлікке аммиактың сулы ерітіндісінің артық мөлшерімен әсер еткенде, ақ түсті тұнба пайда болады, ол тұнба сұйытылған күкірт қышқылы ерітіндісінде ерімейді, ерітінді көгілдір түстен қанық көк түске боялады. Жүргізілген сынақтардың нәтижесін (сандық есептеусіз) түсіндіріңдер. Құйманың сапалық құрамын анықтап, құймадағы күмістің пайыздық мөлшерін есептеңдер. Есепті шығарған кезде сандық есептеуге ғана қажетті химиялық реакция теңдеуімен шектелген дұрыс.
Берілген құйманың ішінде алтын мен платина болмайды. Үшінші сыналатын бөліктегі тұнбаның салмағы, оның ішіндегі еріген құйманың массасына практика жүзінде тең болады:
7,65 : 5 = 1,53 (г)
Осыдан, құйманы құрайтын компоненттер құрамында қорғасын мен кернеу қатарында қорғасыннан кейінгі металдар болуы мүмкін деген болжам жасауға болады. Басқа металдардың барлығы темірмен бірге бола алмайды, немесе күкірт қышқылында еріп кетеді.
Ерітінді түсі арқылы мыстың бар екенін анықтауға болады. Бесінші сыналатын бөліктегі тұнбаның сипатына қарай қорғасынның бар екенін, ал болжап отырған басқа металдардың болмайтынын білуге болады.
Осыған
орай, бірінші сыналатын бөлікте қорғасын мен күміс хлоридтерінің тұнбасы
түзіледі. Ал төртіншісінде – күміс пен мыс оксидінің қоспасы болады. Ал екінші
сыналатын бөлікте тек қана күміс бөлінеді. Күмістің мөлшерін екінші сынауықтағы
анализдің нәтижесіне қарай есептеуге болады (0,86 г, или 
´100% = 56%).
Бірінші және төртінші сынауықтағы табылған мәндер бойынша алгебралық теңдеулер жүйесін құруға болады.
Ерітіндіні бейтараптау үшін енгізілген мырыш анықтауларға кедергі келтірмейді.
13-есеп. Массасы 58,0 г құрамында темір (ІІ) сульфаты, марганец (ІІ) сульфаты және қалайының (ІІ) хлориді бар (сусыз тұздарды ескермеген кезде) ерітіндіні теңдей етіп үш бөлікке бөлеміз. Әрбір бөлікті тұнбаға түсіргіш заттың артық мөлшерімен өңдеді ол заттар: барий нитраты, аммоний сульфиді және натрий гидроксиді. Бірінші тұнбаның салмағы 21,0 г, екіншісі – 12,4 г. Ал үшінші тұнбаны бөліп алып, ашық ауада кептіріп қыздырды. Кептіріп болған соң түзілген қалдықты толық ерітуге 30% тығыздығы 1,15 тұз қышқылының қандай минимальді көлемі жұмсалады.
Әрбір бөліктегі тұздың мөлшері:
Темір сульфаты – Х моль.
Марганец сульфаты - У моль.
Қалайы хлориді – Z моль.
Алгебралық теңдеулер жүйесі:
· І қоспаның массасы
· ІІ сульфаттар массасы
· ІІІ сульфиттер массасы
Сілтінің артық мөлшерімен тұнбаға түсіретін болсақ, тұнбада темірдің (II) гидроксиді және маргенецтің (ІІ) гидроксиді түзіледі, одан кейінгі жүргізілетін өзгерістер нәтижесінде сәйкесінше үш және төрт валентті жағдайға дейін тотығады.
Нәтижесінде 0,04 моль темірдің (III) гидроксиді немесе 0,02 моль оған сәйкес келетін оксид түзіледі, сонымен қатар, 0,05 моль марганецтің (IV) гидроксиді немесе марганецтің (IV) оксиді түзіледі.
Осы жағдайда тұз қышқылының жалпы жұмсалған мөлшері (хлорсутек бойынша) 0,28 моль немесе масса бойынша 10,2 г құрайды.
30-пайызды қышқылдан 29,6 мл » 30 мл жұмсалады. Үшінші тұнбаны қыздырған кезде Fe3O4 және Mn3O4 оксидтерге айналуы мүмкін. Бұл жағдайда қышқыл аз жұмсалады. Бірақ толығыменен еріту үшін қышқылдың мөлшері есептеу бойынша металдардың тотығу дәрежесінің максимал мәніне байланысты қарастырылады. Темір мен марганецтің атомдық массасын тең мөлшерде деп қарастыратын болсақ, есептің шешімі жеңілдейді. Бірақ жауаптың дәлдігі азаяды.
14-есеп. Массасы 4 г қатты күйде кездесетін А затын хлормен өңдеген кезде, реакция нәтижесінде жалғыз ғана Б өнімі алынды, ол зат қалыпты жағдайда сұйық күйде кезедеседі. Б өнімін судың артық мөлшеріне салатын болсақ, массасы 3 г бастапқы А заты түзіледі. Реакция нәтижесінде пайда болған күшті қышқылдық ерітіндіні қыздырған кезде ауа бойынша тығыздығы 2,2 тең В газы бөлінеді. Егер бастапқы алынған А затын оттегінде тотықтықтыратын болса, онда ерітіндіден 4 еседей көп В газы түзіледі. Белгісіз А,В,Б заттарын анықта.
14 есептің шешуі:
1. Бұл қышқыл ерітіндіні қыздырған кезде бөлінетін күкірттің (IV) оксидінің салыстырмалы молекулалық массасына сәйкес келеді Mr(B) = 29×2,2 = 64/.
2. Сондықтан хлор және оттекпен әрекеттесетін А заты бұл – күкірт.
3. В заты – күкірт хлориді. Ол хлоридтті қосылыс: SCl2, S2Cl2, SCl4 бола алады.
4. Күкіртті галогенидтердің сумен жүретін реакция теңдеуі:
2SCl2 + 3H2O = H2SO3 + 4HCl + S (1)
2S2Cl2 + 3H2O = H2SO3 + 4HCl + 3S (2)
SCl4 + 3H2O = H2SO3 + 4HCl (3)
5. Күкіртті хлоридінің формуласын табу үшін, алынған бөлікті суда еріткен кезде ¾ мөлшерде бастапқы бөліктегі күкірттің бөлінгенін ескерген жөн. Бұл шартқа S2Cl2 сәйкес келіп қанағаттандыра алады. ( 2 реакция теңдеуін қараңыз).
6. (2) реакция теңдеуі бойынша күкірттің ¼ бөлігі ғана хлормен әрекеттеседі, сумен әрекеттесіп SO2 беретінін ескерген жөн.
7. Олай болса, А заты – күкірт, Б – S2Cl2, В – SO2.
15-есеп. Көлемі 1,792 л (қ.ж.) метан, көміртек (ІІ) оксиді және оттектен тұратын қоспаны жаққанда калориметрде 13,663 кДж жылу бөлінеді. Егер жану өніміндегі түзілген заттарға бірнеше бөлікте сутек қосып сонан соң, тағы да жағатын болсақ, онда қосымша 9,672 кДж жылу бөлінеді. Жай заттардан 1 моль метан, көміртек (ІІ) оксиді, көміртек (IV) оксиді және су түзілген кезде сәйкесінше 74,8; 110,5; 393,5; 241,8 кДж жылу бөлінетіні белгілі. Бастапқы қоспадағы әрбір газдың көлемін есепте.
15 есептің шешуі:
1. Газдардың жалпы моль саны: 1,792 : 22,4 = 0,08 (моль) тең болады.
2. Q1 анықтау үшін жай заттардан CO және CO2 түзілу теңдеуіне, алгебралық қосулар жүргізіп, толық теңдеу аламыз: CO + ½ O2а = CO2 + Q1.
3. Q1: Q1 = 395,5 – 100,5 = 283 (кДж/моль) табамыз.
1. Реакция теңдеуіне байланысты:
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O + Q2
аламыз: Q2 = 393,5 + 241,8´2 – 74,8 = 802,3 (кДж/моль).
2. Егер метан молін «х» арқылы өрнектесек, онда көміртек (ІІ) оксидін «у» деп өрнектейміз, онда жанған кезде сәйкесінше 802,3х және 283,0у кДж жылу бөлінеді. Онда жалпы бөлінетін жылу мөлшері: 802,3х + 283,0у = 13,683 тең болады.
3. Сутекті қосқан сайын жылудың мөлшері ұлғайып отырады, онда бастапқы қоспаның ішінде артық мөлшерде оттек болғанын білдіреді. Реакция теңдеуі бойынша:
2H2 + O2 = 2H2O + 483?6 кДж
осыдан, бастапқы қоспадағы оттектің артық мөлшері мынаны құрайды:
9,672 : 483,6 = 0,02 (моль).
4. Онда 0,06 моль (0,08 – 0,02) стехиометриялық қоспаға 13,683 кДж сәйкес келеді, метан газын жаққан кезде: (CH4 + 2O2) – 3х моль, ал көміртек (ІІ) оксидін жаққан кезде: (CO + 1/2O2) – 1,5у моль болады.
5. Осыдан теңдеулер жүйесін аламыз:
3x +1,5y = 0,06
802,3x + 283y =
13,683
Осы жүйені шеше отырып, х = 0,01; у = 0,02 табамыз.
Осыған байланысты, қоспада: 0,01 моль CH4 немесе 0,224 л; 0,02 моль CO немесе 0,448 л және 1,12 л O2 бар екенін анықтаймыз.
16-есеп. Колбада концентрленген күкірт қышқылының артық мөлшерімен өңделген 0,18 г жай жақты. Реакция нәтижесінде түзілген газ тәрізді заттарды ізбес суы арқылы өткізген кезде 5,1 г тұнба түзілді. Белгісіз А жай затын анықтаңдар. Жауаптарыңды сәйкес есептеулермен реакция теңдеулерімен дәлелдеңдер.
16 есептің шешімі:
Активтілігі төмен металдар және бейметалдар концентрленген күкірт қышқылымен әрекеттескен кезде бөлінген күкірттің (IV) оксиді, ізбес суымен тұнба түзе алады: Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3¯ + H2O
Активті металдар концентрленген күкірт қышқылымен әрекеттескен кезде күкіртсутек түзіледі, бірақ кальций сульфиді суда ериді.
n(CaSO3) = 5,1 : 120 = 0,0425 (моль).
1. Бір валентті металдар үшін реакция теңдеуі: 2A + 2H2SO4 = A2SO4 + SO2 + H2O
Осы реакция теңдеуінен металдың молярлық массасын таба аламыз:
0,18 : 0,0425´2 = 2,12 (г/моль).
2, 3, 4-валентті металдар үшін сәйкесінше 4,23; 6,36; 8,47 (г/моль) алынады. Бірақ моярлық массасы мұндай металл жоқ.
2. Яғни белгісіз А заты– бейметалл. Ол заттың концентрленген күкірт қышқылымен тотыққан кездегі өнімі газ болып табылады, ол газ ізбес суымен әрекеттесіп тұнба түзеді. А заты күкірт немесе көміртек болуы мүмкін.
3. Күкірт үшін: S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O
n(S) = 0,18 : 32 = 0,0056 (моль)
n(SO2) = 0,0056 ´ 3 = 0,0168 (моль)
m(CaSO3) = 0,0168 ´ 120 = 2,04 (г), массасы 5,1 г аз.
Көміртек үшін: C + 2H2SO4 = 2SO2 + CO2 + 2H2O
n(CaCO3) = n(C) = 0,18 : 12 = 0,015 (моль); m(CaCO3) = 0,015 ´ 100 = 1,5 (г).
n(CaSO3) = n(SO2) = 0,03 (моль); m(CaSO3) = 0,03 ´ 120 = 3,6 (г)
Тұнбаның жалпы массасы: 1,5 + 3,6 = 5,1 (г) тең, бұл есептің шартына сәйкес келеді.
Олай болса, А – заты көміртек.
17-есеп. Сілтілік металдың А г галогениді күміс нитратының артық мөлшерімен әрекеттескенде В г тұнба түзілді. Сол өлшеп алынған салмақ үлгісін концентрленген күкірт қышқылымен өңдеп, сонан соң, алынған өнімді қақтап қыздырғанда С г құрғақ қалдық алынды. Белгісіздің жалпы формуласын өрнектеңдер, осы негізге сүйене отырып қандай тұздың қолданылғанын анықтаңдар. Өздерің анықтаған формулаларда мына берілген мәліметтерді қолдана отырып: А = 2,38 г, В = 3,76 г,
С = 1,74 г сілтілік металл галогенидінің құрамын анықтаңдар.
17есептің шешуі:
1. Стехиометриялық реакция теңдеуінен
MeГ + AgNO3 = AgГ¯ + MeNO3
2MeГ + H2SO4 = Me2SO4 + “2HГ”
осыдан: m(AgГ) + m(Me2SO4) – m(MeГ) = m(Ag2SO4) = B + С –A (г).
2.
n(Ag2SO4)
= 
(моль)
3. Күміс сульфатының моль саны сілтілік металдың моль санына тең болғандықтан, онда
= 
, бұдан
Mr(MeSO4) = 
.
4. Белгісізді “Э” деп өрнектеп сілтілік металдың молярлық массасын анықтаймыз,
5. 2Э + 96 = , осыдан Э = 
-48.
6. nAgГ = 
Күміс галогенидінің моль саны күмістің
сульфатының моль санынан екі еседей артық болады, онда 
, осыдан Mr(AgГ) =
.
7. Галоген атомының молярлық массасын анықтаймыз (Г): 108 + Г =
Г = 
.
8. Есептеулер бойынша алынған сандық мәндерді есептің берілген шартына қойып, мынадай мәліметтерді аламыз: Э = 39 (калий); Г = 80 (бром). Сілтілік металдың галогениді – калий бромиді.
18-есеп. Белгісіз А затын қыздырған кезде массасы 0,6 г қатты Б заты және газ тәрізді В заты түзілді. Қатты Б өнімі ыдыраған кезде пайда болған заттарды суда еріткен кезде 0,96 г Г заты пайда болды. В заты ыдыраған кезде түзілген газ тәрізді затты Д ерітіндісінің артық мөлшеріне жіберілді, нәтижесінде 6,52 г Е заты түзілді. Ең соңғы алынған затты сулы ерітіндіде Г затымен әрекеттескенде А және Д заттары түзіледі. Белгісіз А, Б, В, Г, Д, Е қандай заттар болып табылады, сәйкес келетін реакция теңдеулерін жазыңдар.
18 есептің шешуі:
1. Есептің шартында берілген айналулар схемасы:
В
Е
А А
+ Д
Б 
Г
Бастапқы А заты ыдыраған кезде тек қана газ тәрізді затпен бірге қатты зат түзе алады. Ол қатты зат сумен әрекеттеседі. Жалпы схемаға байланысты бұл тұз қыздырған кезде екі түрлі оксид түзеді: қатты күйде кездесетін (Б) негіздік оксид, газтәрізді күйде кезедесетін (В) қышқылдық оксид түзеді.
Б заты суда еритін болғандықтан, онда тұз сілтілік және сілтілікжер металдардан түзілуі мүмкін, себебі басқа металдар оксидтері суда ерімейді. Металдың молярлық массасын табамыз:
M(H2O) = 0,96 – 0,6 = 0,36 (г), n(H2O) = 0,02 моль
Me2O + H2O = 2MeOH (1)
MeO + H2O = Me(OH)2 (2)
а) сілтілік металл үшін (1 теңдеу):
n(Me2O) = 0,02 моль; Mr(Me2O) = 0,6 : 0,02 = 30 (г/моль)
Mr(Me) = (30 – 16) : 2 = 7 (г/моль). Ме – литий, онда Б – Li2O.
б) сілтілікжер металдар үшін (2 теңдеу):
n(MeO) = 0,02 моль; Mr(MeO) = 30 г/моль; Mr(MeO) = 30 –16 = 14 (г/моль)
Молярлық массасы мұндай мәнге ие болатын металл жоқ.
Олай болса, А заты –литийдің карбонаты немесе сульфиті оның мөлшері 0,02 моль тең болады. Ол зат ыдыраған кезде 0,02 моль Li2O және 0,02 моль CO2 немесе SO2 түзіледі.
2. Д заты суда ерігіш гидроксид, карбонат, сульфит болуы мүмкін. Көміртектің (IV) оксидімен немесе күкірттің (IV) оксидімен әрекеттесіп мынадай: Me2CO3; Me2SO3; MeCO3; MeHCO3; MeHSO3 заттардың бірін түзуі мүмкін.
Түзілген заттардың моль сандарына байланысты (0,02 моль немесе 0,04 моль) және олардың массасы (6,52 г) олай болса, металдың молярлық массасын есептеуге болады:
2MeOH + CO2 = Me2CO3 + H2O
Mr(Me2CO3) = 6,52 : 0,02 = 326 (г/моль)
Mr(Me) = (326 – 60) : 2 = 133 (г/моль). Онда металл – цезий металы.
2. Басқа заттармен жүргізілген есептеулер мынадай металдың молярлық массаларының мәндерін береді: Me2SO3 Mr(Me) = 123 г/моль
MeCO3 Mr(Me) = 266 г/моль
MeSO3 Mr(Me) = 246 г/моль молярлық массасы мұндай металл
MeHCO3 Mr(Me) = 102 г/моль жоқ.
MeHSO3 Mr(Me) = 82 г/моль
Олай болса, A – Li2CO3; Б – Li2O; B – CO2; Г – LiOH; Д – CsOH; Е – Cs2CO3.
3. Реакция теңдеуі:
Li2CO3 = Li2O + CO2
Li2O + H2O = 2LiOH
2CsOH + CO2 = Cs2CO3
Cs2CO3 + 2LiOH= Li2CO3¯ + 2CsOH
19-есеп. Құрамы MeS2Ox, үш түрлі тұз берілген, Х–толық сандар, Ме – сілтілік металдар. Мына төменде берілген мәліметтерді пайдалана отырып әрбір тұздар үшін Х индексін анықтаңдар:
Анионда О – О байланысы бар.
1. Анионда S – S байланысы бар.
2. Анионда S – O – S байланысы бар.
3. Сәйкес келетін металл гидросульфатын ыдыратқан кезде тұз пайда болады.
4. Сәйкес келетін металл гидросульфаты анодтық тотыққан кезде де тұз пайда болады.
5. Cульфиттің сулы ерітіндісі күкіртпен әрекеттескен кезде де тұз түзіледі.
6. Тұздың сулы ерітіндісі күміс бромидін ерітеді.
7. Тұздың сулы ерітіндісін МеОН бейтараптаған кезде MeSO4 түзілуіне әкеледі.
8. Сулы ерітіндідегі тұз (ІІ) маргенецті перманганатқа дейін тотықтырады.
9. Әрбір тұз үшін бекітілген (үштен кем емес) нөмірлерін көрсетіңдер, осының негізінде оның құрамын анықтауға болатындай болу қажет. Берілген тұжырымдарға байланысты тиісті реакция теңдеуін жазыңдар.
19есептің шешуі:
1. Х = 3, Me2S2O3 – тиосульфат (2,6,7); Х = 7, Me2S2O7 – пиросульфат (3, 4, 8); Х = 8, Me2S2O8 – персульфат (1, 5, 9).
2. Реакцияның теңдеуі:
4) 2MeHSO4 = Me2S2O7 + H2O
5) 2MeHSO4 –2e = Me2S2O8 + 2H+
6) Me2SO3 + S = Me2S2O3
7) AgBr + 2S2O3 = Me3[Ag(S2O3)2] + MeBr
8) Me2S2O7 + 2MeOH = 2MeSO4 + H2O
9) 2MnSO4 + 5Me2S2O8 + 8H2O = 2MeMnO4 + 4Me2SO4 + 8H2SO4
Me2S2O7 – дисульфат (пиросульфат)
Me2S2O8 – пероксодисульфат (персульфат).
20-есеп. Теллур металын өндіру технологиясында екі түрлі өндірістік әдіс белгілі. Бірінші әдіс бойынша құрамында теллур диоксиді бар шикізат (металлургиялық және күкірт қышқылдық зауыттардан шыққан өндірістік қалдықтар) қолданылады, ол шикізатты тұз қышқылымен өңдеп, алынған өнімге сулы ортада күкірттің диоксидімен әсер етеді. Екінші әдісте натрий гидроксидінің ерітіндісі арқылы (сілті артық мөлшерде алынуы қажет) теллурдың диоксидін шикізаттан бөліп алып, сонан соң, алынған өнімді электролиздейді (электродтар таттанбайтын болаттан жасалған). Теллур алудың екі әдісінде сипатта, теллурдың периодтық кестедегі орнына байланысты сәйкес келетін химиялық реакциялар теңдеулерін жаз. Екінші әдісте қандай қосымша электродты процестер жүруі мүмкін екенін сипатта.
20есептің шешуі:
Бірінші әдіс: TeO2 + 4HCl = TeCl4 + 2H2O/ Ерітіндіден теллурды бөліп алу.
2SO2 + TeCl4 + 4H2O = Te + 2H2SO4 + 4HCl. Теллурдың химиялық тотықсыздануы.
Топшада күкірт – теллур бойынша бейметалдық қасиеті кемиді, соған байланысты диоксидтердің де қышқылдық қасиеті азаяды. Осы жағдайда теллур диоксиді қышқылдық оксид ретінде әрекеттеседі. Сонымен қатар, +4 тотығу дәрежесіне байланысты топшада тотықтырғыш қабілеті артып, тотықсыздандырғыш қасиеті кемиді. Осыған байланысты теллурдың күкірт диоксиді тетрахлоридімен тотықсыздануы мүмкін. Екінші әдіс: TeO2 + 2NaOH = Na2TeO3 + H2O. Ерітіндіден теллурды бөліп алу. Берілген жағдайда теллур диоксиді қышқылдық қасиет көрсетеді.
Теллурдың электрохимиялық тотықсыздануы:
Катодты процестер:
Негізгі: TeO32- + 4e + 3H2O = Te + 6OH-.
Теллурдың тотықсыздануы өте жеңіл жүреді.
Қосымша: 2H2O + 2e = H2 + 2OH-.
Анодты процестер: (сілті артық мөлшерде).
Негізгі: 4OH- -4e = O2 + 2H2O
Қосымша: TeO32- + 2OH- -2e = TeO42- + H2O.
Теллурдың тотығуы қиын жүреді.
Негізгі электродты процестердің жиынтық теңдеуі:
Na2TeO3 + H2O = Te + 2NaOH + O2.
21-есеп. Бір химиялық зерттеу институтында мыс (ІІ) оксидінің ортофосфор қышқылымен және аммиакпен әрекеттесуі зерттелді. Зерттеу тәжірибелері келесі ретте жүргізілді: мыс (ІІ) оксидіне артық мөлшерде қышқыл ерітіндісі құйылды, сонан соң араластыра отырып аммиак газы белгілі бір қышқыл–негіздік орта түзілгенше жіберілді. Мынадай құбылысты байқауға болады: қышқылдықты азайтқан кезде ашық–көк түсті А тұнбасы түзіледі. Егер реакцияның ортасын бейтарап ортаға дейін келтірсек, онда қанық–көк түсті Б тұнбасы түзіледі. Әрбір тұнбаны қыздырған кезде сол бір ғана В өнімінің түзілуіне әкелді.
А, Б және В заттарын атаңдар, мынадай мәндер белгілі болса:
|
Заттар |
Массалық үлес бойынша элементтік құрамы (%) |
||
|
мыс |
фосфор |
Азот |
|
А |
40.0 |
19,4 |
0 |
Б |
32,8 |
15,9 |
7,2 |
А,Б және В заттарының түзілуіне байланысты тиісті реакция теңдеулерін келтіріңдер.
21есептің шешуі:
Есептің шартындағы сандық есептеулерге қарап, осы тұздарды құрап тұрған химиялық элементтердің молярлық қатынастарын анықтаймыз. Бастапқы зат 100 г деп есептеп, элементтердің процент бойынша массалық үлесін есептейміз.
А заты:
N(Cu) : n(P) = 
=
0,625 : 0,625 = 1 : 1.
Мыс гидрофосфаты үшін CuHPO4 қатынас осылай жүзеге асады. Осы заттағы сутек пен оттектің массалық үлесінің жиынтық мәнін табамыз.
w(H + O) = 
= 40,6 (%)
Сондықтан тұздың элемнттік жиынтық құрамы: 40,0 + 19,4 + 40,6 = 100% құрайды, онда заттың формуласы дұрыс анықталған. Б заты:
n(Cu) : n(P) : n(N) = 
= 0,513 : 0,514 :0,513 = 1
: 1 : 1.
Мұндай қатынаста тек қана мыс-аммоний фосфатына ғана тән. Осы заттың құрамындағы оттектің және сутектің массалық үлесінің жиынтық мәнін есептейміз:
w(H + O) = 
= 34,9
%.
Тұздың элементтік құрамының жалпы жиынтық мөлшері:
32,8 + 15,9 + 34,9 = 90,9 % құрайды.
Осыдан тұнбаның құрамына 9,2 % кристалдық су кіреді деп айтуға болады. Судың молекула саны ол мынаны құрайды:
= 1.
Олай болса, Б- затының формуласы: Cu(NH4)PO4×H2O – мыс-аммоний фосфатының моногидраты.
Заттың түзілуі:
А: CuO + H3Po4 = Cu(H2PO4)2 + H2O; H3PO4 артық мөлшерде.
2NH3 + H3PO4 = (NH4)2HPO4; қышқылдың артық мөлшерінде бейтараптанады.
Cu(H2PO4)2 + 2NH3 = CuHPO4 + (NH4)2PO4.
Б: Осы аталған процесс жоғарыда көрсетілген схема бойынша жүреді, аммиактың қосымша мөлшері әрі қарай мыс тұзының түзілуіне әкеледі:
CuHPO4 + NH3 + H2O = Cu(NH4)PO4×H2O.
В: 2CuHPO4 = Cu2P2O7 + H2O
2Cu(NH4)PO4×H2O = Cu2P2O7 + 2NH3 + 2H2O; В заты – мыс пирофосфаты.
Осы жұмыста мыс микроэлементімен байытылған бағалы тыңайтқыш – аммофосты алу әдісі зерттелді.
22-есеп. Мырыштың екі түрлі тұздарының (А және Б) өлшенген салмақ үлгісін қақтаған кезде, (ол тұздардың құрамындағы мырыштың массасы бірдей), екі жағдайда да, қоңыр түсті газ бөлінді, бөлініп шыққан газдарды ыстық күйдіргіш натр ерітіндісі арқылы өткізді. Осы кезде ерітінділер түссіз болып, сілтінің жоғарғы жағында жануды қолдайтын түссіз газ жиналды. Газ буларын сіңіру нәтижесінде сілті ерітіндісінің салмағы қақталған тұзбен салыстырғанда 49±1 % массасының артқаны байқалады. Сілтілік ерітінділерді азот қышқылымен бейтараптаған соң, оған күміс нитраты қосылды. Екі жағдайда да сары түсті тұнба пайда болды. Егер А және Б ыдыраған кезде бөлінген қоңыр түсті газдарды бөлме температурасына дейін суытатын болсақ, онда олар қоюланып сұйыққа айналады. Қоспадағы тұзды әрі қарай мұз арқылы суыта беретін болсақ, А тұзы ыдыраған кезде түссіз зат, Б тұзы ыдыраған кезде – қоңыр түсті кристалдар түзіледі. А және Б заттарының формуласын анықтаңдар. Эксперимент нәтижесінде қандай процестер жүрді? (Реакция теңдеуін жазыңдар.) Күміс нитратын қосқан кезде қандай жағдайда тұнба көбірек түзілді? А және Б тұздарын қақтаған кезде түзілген қатты қалдық қай жерде қолданылады?
22есептің шешуі:
Белгісіз екі А және Б тұздарын қақтаған кезде келесі өнімдер түзіледі: ZnO – мырыш оксиді және жануды қолдайтын түссіз газ (О2 болуы мүмкін) түзіледі. Осыдан, бұл тұздар оттекті қышқыл қалдығынан түзілген деп болжауға болады. Қоңыр түске боялған заттар көп емес, мысалы, NO2, Br2. Егер NO2 газын суытатын болсақ, сұйықтық конденсацияланып одан әрі сұйықтық одан әрі түссіз кристалдар түзіп димерленеді, бұл заттар N2O3 бөгде затымен әлсіз боялуы мүмкін 2NO2 = N2O4
Бұл жағдайда А заты – мырыш нитраты .
2Zn(NO3)2 
2ZnO + 4NO2 + O2
2NaOH + 2NO2 = NaNO2 + NaNO3 + H2O.
Бұл болжамды тексеретін болсақ: мырыш нитратының салыстырмалы молекулалық массасы = 189, ал NO2 салыстырмалы молекулалық массасы = 46.
Олай болса, 2´189 г нитрат – 100 % массада
Онда 4´46 г азоттың диоксиді – х % массада,
х = 48,7 %, есептің шартына сәйкес.
Егер Б тұзын ыдыратқан кезде бөлінген қоңыр түсті газдар буы бром болса, онда 2Zn(BrOx)2 = 2ZnO + Br2 + (2x-1)O2/
Қандай оттекті қышқыл қалдығынан түзілген бром тұзының қайсысы ыдырағанын анықтаймыз. Егер тұздың молекулалық массасы Х г болса, онда бром – 160 г, бұдан
х г тұз – 100 %
160 г брома – 40-50%
(егер 48 %, онда х = 333 г, егер 50 %, онда 320 г). Осыған орай, М(тұз) = 320 – 333. Бромның үш түрлі оттекті қышқылдары бар: HBrO, HBrO3, HBrO4, олардың молекулалық массалары сәйкесінше 257, 321, 353, болады. Есептің шартына тек мырыш броматы ғана сәйкес келеді.
2Zn(BrO3)2 = 2ZnO + 2Br2 + 5O2
әрі қарай
6NaOH + 3Br2 = 5NaBr + NaBrO3 + 3H2O.
Азоттың диоксиді мен бромды сілтімен әсер еткенде түзілген өнім күміс нитратымен әрекеттескенде сары түсті тұнбалар пайда болады:
AgNO3 + NaNO2 = AgNO2¯ + NaNO3
AgNO3 + NaBr = AgBr¯ + NaNO3
Мырыш нитратының бір молінен бір моль натрий нитраты түзілетіні, ал мырыш броматының бір молінен 5/3 = 1,7 моль натрий бромиді түзілетіні реакция теңдеуінен көрінеді.
Екінші жағдайда тұнбаның мөлшері көбірек түзіледі, себебі күміс нитриті бромидпен салыстырғанда анағұрлым суда ерігіш. Күміс нитраты жеткіліксіз жағдайда масса бойынша бромидтер көбірек бөлінеді, себебі оның молекулалық массасы жоғары болады.
23-есеп. Азоттың диоксиді және көміртектің монооксиді бар газ қоспасы аузы жабық ыдыста әрекеттесті. Егер химиялық реакция теңдеуі NO2 + CO = NO + CO2 осылай бимолекулалы механизм бойынша жүретіні белгілі болса, онда қоспа компоненттерінде қандай парциал қысымда бастапқы реакцияның жылдамдығы максимал мәнге ие болатынын анықта. Қандай парциал қысымда компоненттердің бастапқы жылдамдығы 10 рет өзгереді. Екі жағдайда да қоспаның жалпы қысымы мен температурасы бірдей болады.
23есептің шешуі:
NO2 + CO = NO + CO2.
. 
жағдайда
жылдамдық максимал мәнге ие болады. Осыған байланысты 
, 
, но 
. 
, 
; 
. Соған байланысты 
жылдамдық
максимал мәнге ие, онда 
; 
= 
, немесе 2а –а2 =0,1, осыдан = 
.
Теңдеуді шешеміз а1 = 0,052; а2 = 1,948.
PCO
мөлшерін 19,231 рет
азайту қажет, ал мөлшерін 
1,948 ретке дейін көбейту қажет.
Немесе PCO
1,948 ретке көбейді, а 
мөлшерін 19,231 ретке азайтамыз.
24-есеп. Күміс
цианидінің суспензиясында тепе –теңдік орнағаннан кейінгі жағдайда, таза суда
20 оС ерітіндідегі күміс катиондарының концентрациясы 2,52×10-4
моль×л -1 тең болады. Күміс цианидінің ерігіштік көбейтіндісі
мәні ЕКAgCN =7,1×10-15 моль2×л-2.
тең. Кд HCN = 
= 7,9×10-10
моль×л-1; KW =[H+][OH-] = 10-14
моль2×л-2.
Ерітіндідегі күміс иондарының концентрациясы 2,52×10-4 моль×л-1 болатындай, мүмкін болатын жағдайдың барлығын көрсетіңіз. Есептің шартында берілген мәндердің барлығын пайдаланып, есептей отырып көрсетілген жағдайдың ішінен ең маңызды болып табылатынын көрсетіңдер. Күміс цианидінің ерігіштігін г/л есебінде есептеңдер. Есепті шығарған уақытта күміс цианидін толық диссициаланды деп есептеңдер.
24есептің шешуі:
AgCN 
Ag+
+ CN-, [Ag+] [CN-] = 7,1×10-15
[CN-] = 
= 2,82×10-11
Күміс иондарының концентрациясы цианид-иондармен салыстырғанда 7 ретке көп болып шықты. Цианид-аниондардың көп бөлігі компоненттер жүйесімен байланысқан, гидролиз процесі нәтижесінде жүзеге асады немесе күміс цианидімен комплекс түзу нәтижесінде жүзеге асады.
Гидролиз процесі: CN- + H2O OH- + HCN.
Осыған байланысты [CN-] << [Ag+], онда гидролиз процесі толығымен жүруі қажет.
Онда, [OH-] = [HCN] » [Ag+] = 2,52×10-10.
[H+] =
= 0,397×10-10.
Осыдан КД(HCN) = 
= 0,44×10-17, берілген
мәнге КД(HCN) сәйкес келмейді.
Цианид-аниондар ерітіндіде толығымен практика жүзінде комплекстік аниондар түрінде кездеседі деп қабылдаймыз:
AgCN + CN- = [Ag(CN)2]-.
Күміс цианидінің ерігіштігін анықтаймыз. Оның мәні 2×2,52×10-4 моль/л немесе 134×2×2,52×10-4 = 0,068 г/л.
25-есеп.Фосформолибденді комплекс ретінде фосфорды фотометриялық анықтау үшін, 100 мл құрамында 0,2300 г натрия гидрофосфаты бар стандартты ерітінді дайындалды. Төменде кестеде осы ерітіндінің көлемі берілген, сәйкесінше 25 мл суда сұйылтып, сонан соң олардың оптикалық тығыздықтары өлшенді.
|
Стандартты ерітіндінің көлемі, мл |
0,10 |
0,25 |
0,50 |
0,75 |
1,00 |
|
Оптикалық тығыздық (А) |
0,070 |
0,100 |
0,150 |
0,200 |
0,250 |
Массасы 0,0505 г жартылай өткізгіш фосфидтің өлшеп алынған салмақ үлгісін суда ерітілді, өңделген соң 1 л әлсіз боялған ерітінді алынды. Ерітіндіге 1,86 мл стандартты ерітіндіні қосу арқылы ерітіндінің бояуы қоюланды, сол кезде оптикалық тығыздық 0,214 тең болды. Оптикалық тығыздықты стандарттық ерітіндінің ерітіндінің көлеміне байланысты анықтаудың мүмкін болатын нұсқаларын атаңдар. Ұсынылған нұсқалардың ішінде зерттеліп отырған ерітіндінің ішінен фосфордың концентрациясын (г/мл) есебінде анықтаңдар. . Түстің қоюлану ерекшілігін түсіндіріңдер. Фосфидтің формуласын анықтаңдар. Фосформолибденді комплекстің формуласын жазыңдар.
25есептің шешуі: Стандартты ерітінді көлемінің оптикалық тығыздыққа байланысты теңдеуі
А = 0,2V + 0,05, немесе ең аз квадраттар әдісін қолдана отырып, графигін тұрғызып, мәнін анықтаймыз, А = 0,214 және сәйкес келеді V = 0,82 мл.
142 г Na2HPO4 - 31 г Р
0,230 г - х г х = 0,0502 г Р.
фосфордың концентрациясы г/мл
есебінде болады.
Бояу түсінің қанығуы сызықтық аралықты анықтау үшін қажет. A = f(V).
m – анықталатын материалдағы фосфордың массасы.
- анықталатын
ерітіндідегі фосфордың концентрациясы г/мл есебінде.
; m =
0,0156 г.
Жартылай өткізгіш фосфидтің формуласын табамыз:
; M = 23,12n; онда n = 3 M = 69,36
г/моль. Формуласы: GaP (галлия фосфиді).
Комплекс [PMo12O40]3- .
26-есеп. Магний, темірдің (ІІІ) және мыстың (ІІ) хлоридтерінің қоспасын суда ерітті.Осы ерітіндіге натрий сульфидінің артық мөлшерін қосқан кезде тұнба пайда болды, күкіртсутекті қосқандағы мөлшермен салыстырғанда массасы 2,51 есе көп тұнба түзілді. Егер ерітіндідегі темірдің (ІІІ) хлоридін теңдей мөлшерде темірдің (ІІ) хлоридімен алмастыратын болсақ, онда тұнбалардың массалар қатынасы 3,36 тең болады. Хлоридтер ерітіндісіне натрий сульфидімен және күкіртсутекпен әсер еткенде жүретін химиялық реакциялар теңдеулерін жазыңдар.
26есептің шешуі:
1. Хлоридтер қоспасына: магний (а моль), темір (ІІІ) (моль есебінде) және мыс (ІІ) (моль есебінде) күкіртсутекті қосқанда MgCl2 + H2S ¹
2FeCl3 + H2S = 2FeCl2 + S¯ + 2HCl
(тұнбаның массасы 32×
= 16в)
CuCl2 + H2S = CuS¯ + 2HCl
(тұнбаның массасы 96 – 96а – 96в).
Тұнбаның жалпы массасы: (96 – 96а – 80в) г.
2. Натрий сульфидін қосқан кезде:
MgCl2 + 2Na2S + 2H2O = Mg(OH)2¯ + H2S + 2NaCl
(тұнбаның массасы 58а)
2FeCl3 + 3Na2S = Fe2S3 + 6NaCl (2FeS +S болуы мүмкін)
(тұнбаның массасы = 104в)
CuCl2 + Na2S = CuS + 2NaCl
(тұнбаның массасы 96 – 96а – 96в).
Тұнбаның жалпы массасы: (96 + 8в – 38а) г.
3. Хлоридтер: магний (а моль), темір (ІІ) қоспасына күкіртсутекті қосқан кезде (162,5/127) = 1,28 және мыс (II) (1 – а – в ) моль.
MgCl2 + H2S ¹
FeCl2 + H2S ¹
CuCl2 + H2S = CuS¯ + 2HCl (96 – 96а 96в массасы).
Жалпы массасы (96 – 96а – 96в) г.
4. Натрий сульфидін қосқан кезде:
MgCl2 + Na2S + 2H2O = Mg(OH)2¯ + H2S + 2NaCl ( 58а массасы).
FeCl2 + Na2S = FeS¯ + 2NaCl (1,28в´88 массасы).
CuCl2 + Na2S = CuS¯ + 2NaCl (96 – 96а – 96в массасы).
Жалпы масса: (96 – 38а + 16,6в) г.
= 3,36 ( II теңдеу).
5. І және ІІ теңдеулер жүйесін шешеміз:
а = 0,2 моль; в = 0,5 моль; с = 0,3 моль
MgCl2 FeCl3 CuCl2
6. Қоспаның құрамын табамыз:
w(MgCl2) = 
= 
=
13,50%
w(FeCl3) = 
=
= 57,73%
w(CuCl2) = 100 –13,50 – 57,73 = 28,77%
27-есеп. Мына ONO валенттік бұрыштар NO2+, NO2 и NO2- бөлшектерінде сәйкесінше
180, 134 и 115о мынаған тең. Мұндағы айырмашылықты түсіндір. Магниттік қасиеттердің маңызын және осы бөлшектердің димерлену қасиеттерінің мәнін түсіндір. Азот диоксидінің магниттік қасиетінің температураға әсері қандай?
|
Бөлшек |
Электрондық құрылысы |
Құрылымдық формуласы |
Азот атомының гибридтелуі |
|
NO2+ |
|
|
sp |
|
NO2 |
|
|
sp2 |
|
|
|||
|
NO2- |
|
|
sp2 |
|
|
NO 2- анионында элемент атомдарының электрондық конфигурациясы жақын тұрған асыл газдардағыдай (8 электрон) ие болады, сонымен қатар азот пен оттек атомдары бөлінбеген электрон жұптарын түзеді. Электростатикалық тартылыс нәтижесінде аниондағы бұрыштың ONO минимал мәнге ие болады. Бейтарап бөлшекке NO2 көшу аралығында азот атомында жұптаспаған электрондар локализацияланады да, осы бөлшек парамагниттік қасиет көрсетіп және ONO бұрышы үлкен болады. NO2+ диамагнитті азот атомында жұптаспаған электрон жұптары болмайды, электростатикалық тебілу оттегінің электрон жұптарында бөлшекті сызықтық конфигурацияға әкеледі.
Парамагнитті бөлшектер оңай димерленіп N2O4 түзілуіне әкеледі. Қыздырған кезде тепе-теңдік солға ығысады да, жұптаспаған электрон сандары ұлғаяды.
28-есеп. Хром (ІІІ) хлоридінің сұйытылған ерітіндісінде H216O және H218O қоспасы бар, гексагидратты формасында тепе-теңдік жағдай орнайды:
Cr(H216O)63+
+ H218O 
Cr(H216O)5(H218O)3++
H216O
Cr(H216O)5(H218O)3++
H218O 
Cr(H216O)4(H218O)23+
+ H216O және т.б.
Осы берліген жағдайдың тепе- теңдігі алты түрлі константа бойынша сипатталады: K1, K2, K3, K4, K5 және K6.
K1 = 
; K2 = 
және т.б.
Константалардың сандық мәндерін табыңыз.
H216O және H218O реакциялық қабілеттілігі сумен алмасу реакциясында гидрокомплекстерде дәл сондай болады. Сондықтан тепе-теңдік константасы мәні
K= 
тек қана статистикалық факторлармен ғана анықталады. Жылдамдық константасы
Ктура реакция алмасу реакциясының H216O және H218O молекула санына пропорциональ молекула H216O берілген комплексте, ал жылдамдық константасы К кері реакция алмасу H218O осыдан H216O – молекула санына H218O комплексіндегі.
Алмасу процесіндегі бірінші молекула үшін H216O мен H218O Ктура реакция кері реакцияға пропорциональ болады, а К кері реакции 1 пропорциональ, онда К1 = 6/1 = 6 (суретке қара).
Ұқсас: K2 = 5/2; K3 = ¾; K5 = 2/5; K6 = 1/6. немесе жалпы түрде:
= 
, онда n = 1÷6.
29-есеп. Суда ерімейтін тұз басқа тұздың ерітіндісімен әрекеттесіп, реакция нәтижесінде тек қана ерігіш өнімдер түзілетіндей, әртүрлі химиялық реакциялардың типтеріне мысал келтіріңдер.
Ерімейтін тұздың еритін қосылыстарға айналуы келесі жағдайларда жүзеге асады:
1) Қышқыл –негіздік әрекеттесу.
а) Қышқыл тұздың орта немесе негіз тұздың тұнбасына әсер етуі:
MgCO3 + 2NaHSO4 = MgSO4 + Na2SO4 + H2O + CO2
Cu(OH)2×CuCO3 + 4NaHSO4 = 2CuSO4 + 2Na2SO4 + 3H2O + CO2
б) Гидролитті қышқыл ерітіндісінің орта немесе негіз тұзға әсер етуі.
MgCO3 + 2AlCl3 + H2O = MgCl2 + 2Al(OH)Cl2 + CO2
Реакция негіз тұзбен ғана жүреді. Алюминий хлоридінің ерітіндісі артық мөлшерде алу қажет, себебі негізгі алюминий хлоридінің тұнбасының түзілуін болдырмау қажет.
в) Еритін қос тұздардың түзілуі:
2AgNO3 + AgI = 2AgNO3×AgI
Бұл реакцияда күміс нитратының концентрленген ыстық ерітіндісі қолданылады.
2) Тотығу-тотықсыздану реакциялары:
Cu2S + 5Fe2(SO4)3 + 4H2O = 2CuSO4 + 10 FeSO4 + 4H2SO4
Бұл реакция байытылмаған кен орындарынан мысты алу үшін қолданылады.
3) Комплекс түзілу:
AgBr + 2Na2S2O3 = NaBr + Na3[Ag(S2O3)2]
Фотографиялық процесте тұрақтандырғыш зат ретінде қолданылады.
30-есеп. Сыйымдылығы бірдей манометрлермен жалғанған, жеті вакуумдалған кварцтық ампулада заттың өлшеп алынған салмақ үлгісін тұрақты температураға дейін қыздырды. Ампуладағы белгілі қысымды белгілеп, оларды ақырын суыта отырып құрамындағы заттарды анықтады. Алты тәжірибенің нәтижесі кестеде келтірілген. Осы нәтижелерді түсіндіріп және жетінші тәжірибе бойынша бос клеткаларды толтырыңдар.
|
№ |
Тәжірибеге дейінгі ампуладағы заттар (моль) |
Қысым (атм) |
Тәжірибеден кейінгі ампуладағы заттар (моль) |
||||||
|
1 |
FeCO3 |
FeO |
MgCO3 |
MgO |
FeCO3 |
FeO |
MgCO3 |
MgO |
|
|
2 |
0,1 |
- |
- |
- |
42 |
0,1 |
- |
- |
- |
|
3 |
0,2 |
- |
- |
- |
42 |
0,2 |
- |
- |
- |
|
4 |
0,1 |
0,1 |
- |
- |
42 |
0.1 |
0,1 |
- |
- |
|
5 |
- |
- |
0,1 |
- |
3×10-3 |
- |
- |
0,1 |
- |
|
6 |
- |
- |
0,1 |
0,1 |
3×10-3 |
- |
- |
0,1 |
0,1 |
|
7 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
0.1 |
|
|
|
|
|
Бірінші үш пробиркада бірдей қысым орнады, осыдан бұл қысым тепе-теңдік қысымы болып табылады, ол тұз мөлшеріне және оған қосылатын оксидтің мөлшеріне байланысты болмайды:
FeCО3 қ. 
FeO қ. + CO2 газ
Kp = P(CO2) = 42 атм
Бұл басқа үш пробиркағада байланысты болады:
MgCО3 қ. MgO қ.
+ CO2 газ Kp
= P(CO2) = 3×10-3
атм
Жүйедегі тепе-теңдік қысымы FeCO3 – FeO – CO2 мөлшері MgCO3 – MgO - CO2 жүйесімен салыстырғанда 104 есе үлкен, болады. Олай болса, бұл заттардың барлығы да бір-бірімен байланыста болады да, темір карбонатының айрылу реакциясында оң жаққа қарай ығысады. Көміртегі диоксиді магний оксидімен толық дерлік әрекеттеседі. Онда №7 тәжірибедегі Т температурадағы қысым мөлшері 3×10-3 атм тең болады. Олай болса, №7 тәжірибедегі қатты фазаның құрамы: 0,2 моль MgCO3 және 0,2 моль FeO (сонымен MgO және FeCO3) болады.
31-есеп. Ластанған ауадан күкіртсутекті анықтаудың бір әдісі төмендегіше жүргізіледі: зерттелетін ауаның белгілі көлемін бромның сулы ерітіндісі арқылы немесе мыс сульфаты өткізіп және ерітіндінің электрөткізгіштігінің өзгерісін өлшейді. Жоғарыда аталған сіңіргіш заттардың бірі күкіртсутектің концентрациясын кең диапазонда ( 0 ден бастап 50 мг кубометр ауада) анықтау үшін қолданылады, ал басқасы –аз концентрацияда ( 0 ден бастап 5 мг кубометр ауада) қолданылады, бірақ жоғары сезімталдығы арқылы ажыратылады. Анализ жүргізілген екі жағдай үшін де сіңіргіштерді таңдаудың мәнін түсіндіріңдер.
Химиялық реакция теңдеуі:
а) CuSO4 + H2S = CuS¯ + H2SO4
б) 4Br2 + H2S + 4H2O = H2SO4 + 8HBr
(Бром артық мөлшерде алынған)
Мынадай жағдайда а) түзілген қышқылдың электрөткізгіштігінің жоғары болуына байланысты электрөткізгіштік артады, реакцияға жұмсалған тұзбен салыстырғанда (мыс иондарына қарағанда, сутек иондарының қозғалғыштығы жоғары болады). Мынадай жағдайда б) электрөткізгіштік мәнінің өсуі аса маңызды (бір моль күкірт қышқылы және 8 моль бромсутек қышқылы түзіледі), соған байланысты күкіртсутектің концентрациясын дәлірек анықтап алуға болады, бірақ жоғары концентрациялы сіңіргіш зат– бром суын алуға болмайды, сондықтан ерітіндінің сіңіргіш көлемі үлкен емес.
32-есеп. Екі белгісіз А және Б қатты заттарды концентрленген азот қышқылы ерітіндісімен өңдеген кезде газ тәрізді В заты, Г затының ерітіндісі және Д тұнбасы түзілді. Дәл осы өлшеп алынған салмақ үлгісін 150 – 200 оС температураға дейін қыздырған кезде ешқандай өзгеріс байқала қоймайды, ал егер өлшеп алынған салмақ үлгісін (800 – 900 оС) температурада ауа қатысынсыз қыздыратын болсақ, тек қана екі өнім ғана түзіледі: М металы мен қалыпты жағдайда газ тәрізді Е заты түзіледі. Бұл заттар тәжірибе жағдайында тұрақты болады. Осы өнімдер А және Д заттарының қоспасын қақтаған кезде де түзіледі. Егер Е газын ізбес суы арқылы өткізген кезде алғашында тұнба пайда, содан соң толығымен еріп кетіп, ертіндіде Ж заты түзіледі. М металының үгіндісін ұзақ уақыт бойы (450 оС) температурада қыздыратын болсақ, ауада құрамында массалық үлесі бойынша 9,334% оттек болатын З қосылысы алынады. З заты сілтінің артық мөлшерінде толығымен ериді және сұйытылған азот қышқылының сұйытылған ерітіндісінде біршама ғана ериді. Белгісіз А- З, М заттарын атап, баяндалған жағдайлардағы барлық реакциялар теңдеулерін жазыңдар. Бұл реакциялардың ішінен қайсысы өндірісте кеңінен қолданылады?
З – оксиді. Оның құрамы MnOm болсын. Онда оның молекулалық массасы nx + 16m тең, осыдан x – металдың атомдық массасы.
%O = 
=
0,09343; x = 155,3m/n
а) n = 1, MOm, m = 1,2,3
б) n = 2, M2Om, m =1,3 мұндай шешім жоқ
в) n = 3, M3Om, m = 1,2,5
m=4, это Pb3O4
г) n = 4, M4Om, m = 1,3,5,7 –шешімі жоқ
Осыдан, З – Pb3O4.
3Pb + 2O2 = Pb3O4
Pb3O4 + 6 NaOH + 4H2O = 2Na2Pb(OH)4 + Na2Pb(OH)6
Pb3O4 + 4HNO3 = 2Pb(NO3)2 + PbO2¯ + 2H2O
Е газы – көміртек диоксиді немесе күкірттің диоксиді, яғни ізбес суы тұнба түзеді, бірақ содан соң еріп кетеді. Көміртек диоксиді алып тастау қажет, яғни құрамында Pb, C және O кез-келген қосылыс концентрленген азот қышқылымен қыздыра отырып әсер еткенде толығымен еріп кетеді.
Е заты – күкірт диоксиді болсын, онда Д тұнбасы азот қышқылында ерімейтін, қорғасын сульфаты болып табылады.
Егер Д заты – қорғасын сульфаты болса, онда А – күкірт немесе қорғасын сульфиді болып табылады. Онда қоспа 200 оС қыздыруға төзімді, онда күкіртті алып тастау қажет.
А затының құрамында оттек болмайды, онда Б затының құрамында міндетті түрде оттек болуы қажет, яғни қорғасын және күкірт болуы мүмкін. Егер Б затының құрамында қорғасын болмайтын болса, онда ол зат күкірттің диоксиді болуы мүмкін, (газ– болуы мүмкін емес); күкірттің триоксиді де болуы мүмкін емес, қыздырған кезде булану құбылыс байқалады. Осыдан, Б заты құрамында қорғасын болады деп шешуге болады. Егер Б затының құрамында күкірт болатын болса, онда екі түрлі нұсқаны ұсынуға болады –PbSO3 және PbSO4; бірақ мұндай қосылыстар жауапқа сәйкес келмейді, себебі қоспаны ыстық концентрленген азот қышқылының ерітіндісімен өңдегенде қоспада PbS осы заттардың кез- келгенімен ерімейтін PbSO4 түзеді, сонда ерітіндіде азот қышқылының артық мөлшерінен басқа заттар қалмайды.
Қорытынды: Б затының құрамында қорғасын және оттек болады, бірақ құрамында күкірт мүлдем болмайды. Pb үш оксидінің ішінен тек қана PbO ғана сәйкес келеді, қоспа азот қышқылымен тотыққан кезде қоспада PbS с Pb3O4 немесе PbO2 тұнба екі затта ғана түзіледі (PbSO4 және PbO2).
Реакция теңдеуін жазамыз:
PbS + 8HNO3 = PbSO4 + 4H2O + 8NO2
PbO + 2HNO3 = Pb(NO3)2 + H2O
PbS + PbSO4 = 2Pb + 2SO2
Ca(OH)2 + SO2 = CaSO3¯ + H2O
CaSO3 + SO2 + H2O = Ca(HSO3)2
800-900 оС температурада А және В заттары М және Е заттарын береді:
PbS + 2PbO = 3Pb + SO2
Бұл реакция қорғасынды өндірісте алу үшін қолданылады. Осыдан: А – PbS, Б – PbO, В – NO2, Г – Pb(NO3)2,
Д – PbSO4, Е – SO2, Ж – Ca(HSO3)2, З – Pb3O4.
33-есеп. Қиын балқитын металдың жоғарғы хлориді ашық-сары түсті кристалдық зат болып табылады. Аузы жабылған ампулада хлоридті осы металдың ұнтағымен қосып қыздырған кезде осы металдың басқа хлориді түзіледі. Реакция нәтижесінде алынған өнімнің сандық құрамын анықтау үшін екі түрлі анализ жүргізді:
Массасы 0,0703 г өлшеп алынған салмақ үлгісін сутегінде қақтады. Алынған газды ерітіндіге сіңірді, ол үшін газ 0,01 моль натрия гидроксидіне жіберілді, алынған ерітіндіні бейтараптау үшін концентрациясы 0,1 моль/л көлемі 89,9 мл тұз қышқылының ертіндісі қолданылды.
Массасы 0,1124 г басқа өлшеп алынған салмақ үлгісін ауада қыздырды. Осы кезде массасы 0,0789 г түсі ақ, жоғарғы оксид алынды.
Белгісіз металды атап, оның хлоридтерінің формуласына мысал келтіріңдер.
Металл хлоридін сутегінде қақтағанда:
2MmCln + nH2 ® 2mM + 2nHCl
(бұл жағдайда гидрид түзіле алады, есепті шығарған кезде қатысы болмайды). Бірінші тәжірибе нәтижесінде 1,01 моль HCl алынды. Яғни, 0,0703 г хлоридтің құрамында 0,0358 г хлор және 0,0345 г металла болады.
Хлоридтің құрамынан мұндай берілген мәндегі металды іздеу тиімсіз, себебі жоғары хлоридтегі металл металмен әрекеттескен кезде хлорид түзіледі, бұл жағдайда металл мен хлордың молярлық қатынасы бүтін сан болмайды. Егер осындай есептеу жүргізетін болсақ, онда эксперименттік қателіктерді ескере отырып, Me = Ga немесе Rh. екенін анықтай аламыз. Ga – жеңіл балқитын металл, ал родий хлориді түсіне қарай жоғары галогенидке жатқызуға болады. Екінші тәжірибедегі эксперимент мәндерін пайдалана отырып, анықтауға болады.
Егер 0,0703 г заттың құрамында 0,0345 г металл бар болса, онда 0,1124 г заттың құрамында 0,0552 г металл болады. Осыдан, оксидтің құрамында 0,0789 – 0,0552 = 0,0237 г оттек болады. Сондықтан металл эквиваленті 18,6 тең.
Жоғарғы оксид Ат. масса Мүмкін болатын металдар
Me2O 18,6 -
MeO 37,2 K
Me2O3 55,8 Mn, Fe
MeO2 74,4 Ge
Me2O5 93 Nb
MeO3 111,6 Ag, Cd
Me2O7 130,2 -
MeO4 148,8 Nd, Sm
Жоғарғы оксидтердің мүмкін болатын құрамын ескере отырып, осы металдардың ішінен Fe, Ge, Nb, таңдап алуға болады. Жоғарғы оксидінің түсіне байланысты Fe жатқызуға болмайды. Ge – жеңіл балқитын қасиетіне, түсі мен хлоридінің агрегаттық күйіне байланысты жатқызуға болмайды, онда тек Nb металы ғана қалады. Онда қақтаған кезде алынған галогенидтің формуласы NbCl5 немесе Nb – NbCl2,71, шын мәнге Nb3Cl8 сәйкес келеді.
34-есеп. Азотты тыңайтқыш өндіретін комбинатта шикізат ретінде су, ауа және табиғи газ қолданылады. Осы комбинатта қандай тыңайтқыштарды өндіруге болады? Қысқаша түрде осы комбинаттағы технологиялық айналулар тізбегін баяндаңдар. Химиялық реакциялар теңдеулерін жазып және осы реакциялардың жүру жағдайын көрсетіңдер.
Берілген шикізаттан мынадай шикізаттарды алуға болады:аммиак суын, сұйық аммиак, аммоний нитраты, карбомид, карбомид нитраты.Қосымша:мочевинаның карбомидті тыңайтқыш екендігі белгілі. Ол мочевининаның формальдегидпен конденсациясы нәтижесінде алынады, сондықтан суда нашар еріп, ұзақ уақыт бойы әсер етеді.
Комбинаттың негізгі өнімдері:
Метанның сутек пен көмірқышқыл газын түзе отырып.
Ауадан газдарды тереңірек суыту әдісі арқылы бөлу.
Аммиак синтезі және аммиак суын алу әдісі.
Осы өндіріс орындарының бір-бірімен байланысының схемасын құрау қажет. Сәйкес келетін химиялық реакциялар (р.т. өндіріс нөмірлері).
1.
CH4 + H2O 
CO + 3H2 – Q
2CH4
+ O2 2CO + 4H2
+ Q
CO + H2O
CO2 + H2
+ Q
Метанның паро-оттекті конвертирленуі никель катализаторының қатысында 800 оС қатысында жүреді. Пара-ауалық конвентрлеу әдісінде қоспа оттек газымен қанығады, осындай құрамды бөлікті де таңдауға болады, нәтижесінде азот пен сутектің стехиометриялық қоспасы түзіледі, (көмірқышқыл газын бөліп алу үшін) ол қоспа аммиак синтезі үшін қолданылады.
4. CO2 + 2NH3 = CO(NH2)ONH4
Қалыпты жағдайда, аммоний карбаматы түзіледі.
CO(NH2)ONH4 = CO(NH2)2 + H2O – Q
190 оС температура 190 оС, 200 атм қысымда.
Судың электролизі әдісі де ұсынылуы мүмкін, себебі бұл жағдайда ауадан азот оксидінің синтезі де ұсынылады. Бірінші процесс экономикалық жағынан тиімсіз, екінші процесс кеңінен қолданылмаса да, бірақ келешекте перспективасы жоғары.
35–есеп 1000 г суда мыстың 125 г пентагидратосульфатын еріткен. Ерітіндіде еріген заттың массалық үлесін есепте.
Кристаллогидраттар
дегеніміз өзінің құрамында суы заттар кристталлогидраттар деп аталады.
Кристталлогидраттар құрамына енетін су кристалдық су деп аталады.
Кристаллогидраттар құрамына енетін судың мөлшеріне байланысты әртүрлі болады. 
35–есеп шешуі:
1. Ерітіндідегі еріген заттың массалық үлесін табу формуласын жазамыз:
W(CuSO4)=m(CuSO4)/m(ер)
2. Сусыз тұздың массасын анықтаймыз:
M(CuSO4 5H2O)= 250 г/моль
250/160=125/x x= 80г/моль
3. m(ер)=m(еріген зат) + m(H2O),
m(ер)=1000 + 125 = 1125 (г.)
4. Ерітіндідегі массалық үлесті есептейміз:
W(CuSO4)=80/1125=0,06
Комплексті тапсырмаларды есептегенде массадан заттың сандық мөлшеріне көшкен ыңғайлы.
36-есеп. Көлемі 400мл, 0,238 моль/л концентрациялы натрий дихроматы ерітіндісіне (тығыздығы 1,041 г/мл) осы тұздың 40г кристаллогидратын қосқан. Ерітіндінің массалық үлесі 13,17%. Кристаллогидраттың құрамын анықта.
36 есеп шешуі:
m(ер Na2Cr2O4)=400*1,041=416,4 (г)
C=ν/V: ν=C ·V:
ν (Na2Cr2O7)=0,238· 0,4= 0,0952(моль):
m(Na2Cr2O7)= ν · M:
m(Na2Cr2O7)= 0,0952*262=24,942(г)
кристаллогидраттың құрнамына кіретін сусыз тұздың массасын х деп алсақ
0,1317=24,942+x/416,4+40
0,1317(416,4+40)=24,942+x
x=35,166
35,166/40=262/x x=298
M(H2O)=298-262=36 г/моль
N(H2O)=36/18=2
Жауабы: Na2Cr2O7*H2O
37-есеп Ерітіндегі массалық үлесті екі еселеу үшін 100 мл 8%-ті (тығыздығы-1,07 г/мл) натрий сульфаты ерітіндісіне неше грамм кристаллогидрат Na2SO4*10H2O қосу керек?
37 есеп шешуі:
M(Na2SO4*10H2O)=322 г/моль,
M( Na2SO4)=142 г/моль; m(p-pa)=p*V;
W=m(ер зат)/m(ер)*100%
m=ν*M;
m(p-pa Na2SO4)=100мл*1,07 г/мл=107г.,
m(Na2SO4)=107*0,08=8,56(г),
жаңа ерітіндіде W(Na2SO4) 8%*2=16% құрайды.
Егер х моль-бұл ν(Na2SO4*10H2O) деп алсақ, онда m(Na2SO4*10H2O)=322x (г), ал m(Na2SO4)=142x(г)
0,16=8,56+142х/107+322x
17,12+51,52x=8,56+142x
8,56=90,48x
x=0,0946(моль)- бұл натрийдің кристаллогидратының сандық мөлшері, сәйкесінше,
m(Na2SO4*10H2O)=30,5(г)
Жауабы: натрий сульфатының кристаллогидраты 30,5 грамм
38-есеп. 500г 40% темір(ІІ) сульфатын суытқан кезде оның 100г кристаллогидраты түскен(судың 7 молекуласымен кристалданғанда) . Қалған ерітіндідегі заттың массалық үлесін есепте.
38есептің шешуі: M(FeSO4*7H2O)=152+126=278 г\моль
FeSO4*7H2O=FeSO4+7H2O
Кристаллогидраттағы темір(ІІ) сульфатының массасын есептейміз:
100/278=x/152 x=54,676 (г.)
Ерітіндіде m(FeSO4)=500*40%/100%=200(г)
Қалған ерітіндідегі заттың массалық үлесін анықтаймыз:
W(FeSO4)=[200-54,676/500-100]*100%
W(FeSO4)=36,33%
Жауабы: қалған ерітіндідегі темір сульфатының массалық үлесі 36,33%
39-есеп. Молярлық концентрациясы 0,948 моль\л(тығыздығы-1,11 г\мл) ерітінді алу үшін 75 г 2% кальций нитратында кальцийдің тетрагидрат нитратының қандай массасын еріту керек?
39есептің шешуі:
m(ерітінді)=p*V; W=m(еріген зат)/m(ерітінді)*100%
m=ν*M; C=ν/V
M(Ca(NO3)2)*4H2O)=164+72=236г/моль
m1(Ca(NO3)2) ерітіндіде =75*0.02=1,5(г);
m(ерітінді)=1,11*1000=1110(г);
соңғы ерітіндіде m2Ca(NO3)2) :
0,948*164=155,472(г)
W(Ca(NO3)2)=155,472/1110*100%
W(Ca(NO3)2)=14%
Егер х моль- кристаллогидраттағы заттың сандық мөлшері десек, онда кальцийдің тетрагидрат нитраты – 236х г., ал кальций нитратының массасы- 164х г. Осыдан:
0,14=1,5+164х/75+236х х=0,0687(моль)
m(Ca(NO3)2)*4H2O)=16,22(г)
Жауабы: кристаллогидраттың массасы 16,22 грамм.
40-есеп 40 г қаныққан темір (ІІ) хлоридінің сулы ерітіндісіне 10г сусыз тұз енгізген.
Алынған қоспаны толық буланып кеткенше қыздырған, сонан соң бастапқы температураға дейін салқындатқан. Сол кезде 24,3г кристаллогидрат тұнбаға түскен. Егер қаныққан ерітінді құрамында 38,5% сусыз тұздың бар екені белгілі. Кристаллогидраттың формуласын анықтаңыз.
40 есептің шешуі:
1-шi әдісі
M(FeCl2)=127 г/моль
Х моль- кристаллогидраттағы темір хлоридінің сандық мөлшері болсын.
40г қаныққан ерітіндіде 40*0,385=15,4(г) FeCl2 бар.
Кристаллогидрат тұнбаға түскеннен кейін ерітіндінің массасы:
40+10-24,3=25,7(г.)
0,385=15,4+10-127х /25,7
х=0,122(моль)
М(кристаллогидрат)=m/ν=24,3/0,122=199 г/моль
М(судың)=199-127=72г/моль
N(судың)=72/18=4
сәйксінше, заттың формуласы FeCl2*4H2O
2-ші әдісі
FeCl2 + х H2O = FeCl2*хH2O
Кристаллогидраттың тұнбасы түскеннен кейін соңғы ерітінді массасы:
40 +10-24,3=25,7(г.)
Бастапқы ерітіндіде 40*0,385=15,4 г. FeCl2. Сәйкесінше, түскен кристаллогидраттағы темір(ІІ)хлоридінің массасы
15,4+10-9,9=15,5 (г.)
хмоль- бұл кристаллогидраттағы судың заттық мөлшері болса, онда
15,5/24,3=127/127+18х х=4
Кристаллогидраттың формуласы-
FeCl2*4H2O
Жауабы: FeCl2*4H2O
41-есеп Массасы 18 г темір пластинкасы мыстың (ІІ) сульфатының ерітіндісіне батырылды. Оның беті мыспен қапталған соң, оның массасы 20 г болды. Темірдің қандай массасы ерітіндіге өтті?
41есеп шешуі: Металдардың стандартты электродты потенциалдар мәнін пайдаланып реакция теңдеуін жазамыз.
Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu
І-тәсіл
Егер v (Cu) мәні x моль болса, ерітіндіге өткен теміірдің массасы мына мәнге тең болады,
m=v ·M
m (Fe) = 56 ·x г..,
ал пластинканың бетінде бөлінген мыстың массасы, сәйкесінше 64 x г..,
Ерітіндіге өткен темірдің массасын, мыстың массасын ескере отырып, пластинканың бетіне қонған массаны ескере отырып, реакция теңдеуін құрамыз:
18 -56 ·x + 64 = 20
X= 0,25
m (Fe) = v ·M m (Fe) = 56 ·0,25= 14(г)
ІІ-тәсіл
Алдымен реакцияға дейінгі және реакциядан кейінгі пластинканың массасының айырмашылығын тауып аламыз:
∆m = 20-18 =2(г)
Реакция теңдеуін ескере отырып, пластинканың бетіне қонған және ерітіндіге өткен металдардың молярлық массасының айырмашылығын табамыз:
∆M = 64 ·1 - 56 ·1 = 8(г/моль)
Төменде берілген формула бойынша реакция қатысқан заттардың зат мөлшерінің мәнін табамыз:
∆ n = ∆m/ ∆M
∆ n = 2/ 8= 0,25 (моль)
Темірдің массасын есептейміз:
m`(Fe) = m (Fe) = n ·M m (Fe) = 56 ·0,25= 14(г)
Жауабы: ерітіндіге 14 г темір өтті.
42-есеп Массасы 4г мыс сульфаты ерітіндісіне кадмий пластинкасы батырылды. Мыс толығымен бөлініп шыққан соң, пластинканың массасы 3 %-ға артты. Ерітіндіге батырылған пластинканың массасын есептеңдер.
42есептің шешуі:
Химиялық реакцияның теңдеуін жазамыз:
0,025 моль 0,0251 моль 0,0251 моль
Cd + CuSO4 → CdSO4 + Cu
112,4 г/моль 160г/моль 64г/моль
Егер пластинканың бастапқы массасы х г деп алсақ. Онда өзгеріске ұшырған пластинканың массасы
∆mпл =0,03 ∙х
Есептің шартына байланысты мыс сульфаты толығымен әрекеттесі, яғни
n(CuSO4) = 4/160 = 0,025 ( моль)
Осыған сәйкес дәл осындай мөлшерде кадмий еріп кетіп, мыс пластинканың бетінде тұнбаға түсті.
∆mпл =63,5∙0,025 – 112,4 ∙0,025 = 1,594 – 2,821 = -1,227(г)
Есептің шарты бойынша бастапқы пластинкамен салыстырғанда пластинканың массасы 3% өзгеріп, массасы х г болып табылады.
∆mпл = 0,03 ∙x
1,227= 0,03∙x
X=40,9 г
Жауабы: 40,9 г
43-есеп
Түссіз кристалды А затын термиялық жолмен айырған кезде (400 К) тек қана газ тәрізді өнімдер ғана алынды. 273 К температураға суытқан соң газ көлемдері үш есеге дейін азайды. Реакцияны баяу жүргізу үшін қалған Б газын аргонмен араластарды және алынған қоспаны қатты қыздырылған магний үгінділері арқылы жіберді. Содан соң, магний үгінділерін су буымен өңдеді нәтижесінде В газы алынды, ол газдың көлемі Б газының көлемінен екі еседей көп болды. В газы азот қышқылымен әрекеттесіп нәтижесенді Г заты алынады, ол алынған заттың құрамы дәл А затының құрамымен бірдей болады.
А, Б, В, Г заттарын атаңдар.
Баяндалған реакциялардың сандық мөлшерде жүретінін ескере отырып, егер А затының орнын Г затымен алмастыратын болсақ, есептің шартында өзгеріс бола ма?
Барлық реакция теңдеуін жазыңыз.
43-есептің шешуі:
Г затының –нитрат екендігі әбден белгілі, қыздырған кезде ол нитрат қатты қалдық бермейді. Мұндай қосылыс тек қана аммоний нитраты NH4NO3 ғана болуы мүмкін.
Онда В – NH3, ал Б, есептің шарты бойынша, N2.
Олай болса, А – NH4NO2.
Реакция теңдеуі:
NH4NO2 = N2 + 2H2O
N2 + 3Mg = Mg3N2
Mg3N2 + 6H2O = 3Mg(OH)2 + 2NH3
NH3 + HNO3 = NH4NO3
Егер А затын Г затына алмастыратын болсақ, бізге “…тек қана қауіпсіздік ережесін сақтап қана термиялық ыдырау реакциясын жүргізу қажет.…” және “… азот қышқылында еріткен кезде бастапқы зат алынатынады” деп ескертуіміз қажет.
Жаңа жағдайдағы реакция өзгересі:
NH4NO3 = N2O + 2H2O
N2O + 4Mg = Mg3N2 + MgO
44-есеп
Аузы бекітілген бірдей ыдыстар сәйкесінше оттек пен азот газдарымен толтырылды. Осы ыдыстардың әрқайсысында 7,13 г екі валентті металл карбонатын қақталды. Реакция аяқталғаннан кейін, сосудтарды бастапқы жағдайға келтірген кезде, екі ыдыста да қысымның артқандығы байқалды. Бірінші және екінші ыдыстағы қысымның өзгерісінің қатынасы 0,833 тең. Бірінші ыдыстағы қатты қалдықтың массасы 4,81 г тең болды. Қандай металл карбонаты қақталып, қыздырылғанын анықта.
44- есептің шешуі:
Ыдыстардағы қысымның әртүрлі өзгеруіне байланысты, онда оттек газын металл карбонаты ыдыраған кезде түзілген оксидті тотықтыруға жұмсалған деп есептейміз. Олай болса мынадай реакциялардың жүруі мүмкін:
4MeCO3 + O2 = 2Me2O3 + 4CO2 (1)
6MeCO3 + O2 = 2Me3O4 + 6CO2 (2)
2MeCO3 + O2 = 2MeO2 + 2CO2 (3)
Ыдыста азотпен карбонаттың термиялық ыдырау процесі жүреді:
MeCO3 = MeO + CO2 (4)
1 моль карбонат оттек пен азотта ыдыраған кезде (1 – 4 реакция теңдеуіне) газдар көлемі сәйкесінше 0,75; 0,833; 0,5 және 1 моль дейін өзгереді. Сондықтан есептің шарты бойынша (2) және (4) теңдеулерге жауап береді. Онда металдың салыстырмалы атомдық массасын Х еп белгілейміз. (2) реакция теңдеуі бойынша пропорция құрамыз: 7,13 г MeCO3 ¾ 4,81 г Me3O4
6(60 + х) ¾ 2(3х + 64)
Пропорцияны шеше отырып, х = 58,8, табамыз, олай болса кобальт металына сәйкес келеді.
45-есеп
Оттегінің артық мөлшерінде катализатор қатысында (қ.ж.) 56 см3 жағымсыз иісті А газын жақты. Қалған оттекпен әрекеттескен реакция өнімін 50 см3 суға жіберді. Алынған ерітіндіге бейтарап реакция жүргенше 50 см3 лакмус қосып, оның үстіне 0,1 моль/л натрий гидроксиді ерітіндісі құйылды. Сонан ерітіндіні буландырды нәтижесінде құрамында 32,4% натрий бар, сусыз тұзы Б алынды. Анықтаңдар:
А және Б қандай заттар сәйкес келеді?
Б затын 600 К температурада қыздырғанда, есептің шешімінде қандай өзгеріс болады?
Құрамында массалық үлесі 34,6% натрий болатын тұзды алуға бола ма? В затын анықтап, аталған реакция теңдеулерін жазыңдар.
45-есептің шешуі:
Жағымсыз иісті газдарды жаққан кездегі жану өнімін суға еріткен кезде – H2S және PH3 қышқылдары түзіледі.
Оттегінде жану реакциясы:
2PH3 + 4O2 = P2O5 + 3H2O
2H2S + 4 O2 = 2SO3 + 2H2O
Жану реакциясындағы өнімінің сумен әрекеттесуі:
P2O5 + 3H2O = 2H3PO4
SO3 + H2O = H2SO4
Олай болса, А – күкіртсутек немесе фосфин.
Газдың моль саны: 0,056/22,4 = 2,5×10-3 (моль).
Сілтінің моль саны: 0,1×0,05 = 5×10-3 (моль).
Қышқыл мен сілтінің мөлшерінің қатынасы 1 : 2.
Бейтараптану реакциясы:
2NaOH + H2SO4 = Na2SO4 + 2H2O
2NaOH + H3PO4 = Na2HPO4 + 2H2O.
HPO4- - өте әлсіз қышқыл, соған байланысты натрий гидрофосфатының ерітіндісі бейтарап ортадай дерлік орта (әлсіз сілтілік) реакция береді. Натрий сульфатындағы натрийдің массалық үлесі 46/142 = 0,324 тең, натрий гидрофосфатында – 46/142 = 0,324 тең болады, яғни Б заты – сульфат немесе натрий гидрофосфаты болып табылады. 600 К температураға дейін қыздырғанда Na2SO4 тұрақты, ал Na2HPO4 натрий пирофосфатын түзеді:
2Na2HPO4 = Na4P2O7 + H2O.
Пирофосфаттағы натрийдің массалық үлесі 92/266 = 0,346 тең болады. Осыдан екінші жағдайда: А – PH3, Б – Na2HPO4, B – Na4P2O7 болады.
Қолданылған әдебиеттер
1.Абкин Г.П. Задачи и упражнения по химии. М..; Просвещения, 1967 г.,
2. Будруджак П. Задачи по химии., М., Мир, 1989 г,
3. Гольбрайх З.Е. Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии. М., «Высшая школа», 1997 г.,
4. Ефимов А.И. Задачи по химии, Ленинград, 1986г.,
5. Журин А.А. Сборник задач и упражнений по химии М., 1997
6. Задачи всероссийских олимпиад по химии под ред. Лунина В.В, «Экзамен», М.., 2003 г.,
7. Задачи международных химических олимпиад под ред. Еремен В.В., Попков В.А. Начала химии, М., «Экзамен», 2003 г.,
8. Кузменько Н.Е., Еремен В.В. 2400 задач по химии, М., «Дрофа»
9. Сорокин В.В., Загорский В.В, Свитанько И.В. Задачи химических олимпиад. М., МГУ, 1989г.,
10. Свитанько И.В. Нестандартные задачи по химии., М., Мирос, 1995г.,
11. Химиядан қалалық, облыстық, республикалардың тапсырмалары 1998 мен 2008 аралығында.
12. Середа С.Н. Конкурсные задачи по химии, Киев, 1978г.,
Рабочие листы
к вашим урокам
Скачать
6 653 657 материалов в базе
Настоящий материал опубликован пользователем Ауыт Алтынгул .. Инфоурок является информационным посредником и предоставляет пользователям возможность размещать на сайте методические материалы. Всю ответственность за опубликованные материалы, содержащиеся в них сведения, а также за соблюдение авторских прав несут пользователи, загрузившие материал на сайт
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Удалить материал
Ваша скидка на курсы
40%
Курс профессиональной переподготовки
500/1000 ч.
Курс профессиональной переподготовки
300/600 ч.
Курс повышения квалификации
72 ч. — 180 ч.
Мини-курс
3 ч.
Мини-курс
5 ч.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.