Tuzların oda sıcaklığında suda çözünürlüğü

Tuz, bir asit ile bir bazın reaksiyonu sonucu oluşan ancak su olmayan bir bileşik olarak tanımlanabilir. Bu bölümde iyonik dengeyle ilişkili tuzların özellikleri ele alınacaktır.

SUDA TUZUN REAKSİYONLARI

Çözünürlüğün göreceli bir kavram olduğu biraz sonra gösterilecektir. Bununla birlikte, önümüzdeki tartışmanın amaçları doğrultusunda, tüm tuzları kabaca suda çözünenler ve çözünmeyenler olarak ikiye ayırabiliriz.

Bazı tuzlar suda çözündüğünde nötr çözeltiler oluşturur. Diğer tuzlar asidik veya alkalin çözeltiler oluşturur. Bunun nedeni, tuz iyonları ile su arasında tersinir bir reaksiyonun ortaya çıkması ve bunun sonucunda konjuge asitlerin veya bazların oluşmasıdır. Tuz çözeltisinin nötr, asidik veya alkali olup olmadığı tuzun türüne bağlıdır. Bu anlamda dört çeşit tuz vardır.

Kuvvetli asitler ve zayıf bazların oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzlar suda çözündüğünde asidik bir çözelti oluşturur. Örnek olarak amonyum klorürü ele alalım. Bu tuz suda çözündüğünde, amonyum iyonu asit görevi görerek suya bir proton verir.

Bu işlemde oluşan iyonların fazlalığı çözeltinin asidik özelliğine neden olur.

Zayıf asit ve kuvvetli bazın oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzlar suda çözündüğünde alkali bir çözelti oluşturur. Örnek olarak sodyum asetatı ele alalım. Asetat iyonu sudan bir proton kabul ederek baz görevi görür ve bu durumda asit görevi görür:

Bu işlemde oluşan OH iyonlarının fazlalığı çözeltinin alkalin özelliğini belirler.

Kuvvetli asitler ve kuvvetli bazların oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzlar suda çözündüğünde nötr bir çözelti oluşur. Örnek olarak sodyum klorürü ele alalım. Suda çözündüğünde bu tuz tamamen iyonlaşır ve bu nedenle iyonların konsantrasyonu iyonların konsantrasyonuna eşittir, çünkü ne biri ne de diğeri asit-baz reaksiyonlarına girmez. su ile, içinde

Çözeltide aşırı miktarda iyon veya OH oluşumu yoktur. Bu nedenle çözeltinin nötr olduğu ortaya çıkar.

Zayıf asit ve zayıf bazların oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzun bir örneği amonyum asetattır. Suda çözündüğünde amonyum iyonu suyla asit olarak reaksiyona girer ve asetat iyonu su ile baz olarak reaksiyona girer. Bu reaksiyonların her ikisi de yukarıda açıklanmıştır. Zayıf bir asit ve zayıf bir bazın oluşturduğu bir tuzun sulu çözeltisi, tuzun katyon ve anyonlarının su ile reaksiyonları sonucu oluşan iyonların nispi konsantrasyonlarına bağlı olarak zayıf asidik, zayıf alkali veya nötr olabilir. Bu, katyonun ve anyonun ayrışma sabitlerinin değerleri arasındaki ilişkiye bağlıdır.

Su, gezegenimizdeki ana kimyasal bileşiklerden biridir. En ilginç özelliklerinden biri sulu çözeltiler oluşturabilmesidir. Bilim ve teknolojinin birçok alanında da tuzun sudaki çözünürlüğü önemli bir rol oynamaktadır.

Çözünürlük, çeşitli maddelerin sıvılarla - çözücülerle homojen (homojen) karışımlar oluşturma yeteneği olarak anlaşılmaktadır. Çözünürlüğünü belirleyen, doymuş bir çözeltiyi çözmek ve oluşturmak için kullanılan malzemenin hacmidir; bu maddenin kütle fraksiyonu veya konsantre bir çözelti içindeki miktarı ile karşılaştırılabilir.

Çözünme yeteneklerine göre tuzlar aşağıdaki gibi sınıflandırılır:

• Çözünebilir maddeler, 100 g suda 10 g'dan fazla çözünebilen maddeleri içerir;
• Az çözünür olanlar arasında solvent içindeki miktarı 1 g'ı aşmayanlar yer alır;
• 100 g sudaki çözünmeyenlerin konsantrasyonu 0,01'den azdır.

Çözünme için kullanılan maddenin polaritesi çözücünün polaritesine benzer olduğunda çözünürdür. Farklı polaritelerde maddeyi seyreltmek büyük olasılıkla mümkün değildir.

Çözünme nasıl gerçekleşir?

Tuzun suda çözünüp çözülmediği hakkında konuşursak, çoğu tuz için bu adil bir ifadedir. Çözünürlük değerini doğru bir şekilde belirleyebileceğiniz özel bir tablo vardır. Su evrensel bir çözücü olduğundan diğer sıvılar, gazlar, asitler ve tuzlarla iyi karışır.

Bir katının suda çözünmesinin en belirgin örneklerinden biri, hemen hemen her gün mutfakta, sofra tuzu kullanılarak yemek hazırlanırken gözlemlenebilmektedir. Peki tuz neden suda çözünür?

Pek çok kişi okuldaki kimya derslerinden su ve tuz moleküllerinin kutupsal olduğunu hatırlar. Bu, elektrik kutuplarının zıt olması anlamına gelir ve bu da yüksek bir dielektrik sabiti ile sonuçlanır. Su molekülleri başka bir maddenin iyonlarını çevreler; örneğin, düşündüğümüz durumda NaCl. Bu, tutarlılığı homojen olan bir sıvı üretir.

Sıcaklığın etkisi

Tuzların çözünürlüğünü etkileyen bazı faktörler vardır. Her şeyden önce bu, çözücünün sıcaklığıdır. Ne kadar yüksek olursa, parçacıkların sıvıdaki difüzyon katsayısı da o kadar büyük olur ve kütle aktarımı daha hızlı gerçekleşir.

Örneğin, sofra tuzunun (NaCl) sudaki çözünürlüğü pratikte sıcaklığa bağlı değildir, çünkü çözünürlük katsayısı 20° C'de 35,8 ve 78° C'de 38,0'dır. Ancak bakır sülfat (CaSO4) artan sıcaklıkla birlikte suda çözünür daha az iyi.

Çözünürlüğü etkileyen diğer faktörler şunlardır:

1. Çözünmüş parçacıkların boyutu – daha geniş bir faz ayrımı alanıyla çözünme daha hızlı gerçekleşir.
2. Yoğun bir şekilde gerçekleştirildiğinde daha verimli kütle aktarımını destekleyen bir karıştırma işlemi.
3. Safsızlıkların varlığı: Bazıları çözünme sürecini hızlandırırken diğerleri difüzyonu karmaşıklaştırarak sürecin hızını azaltır.

Tuz çözünme mekanizması hakkında video

Tuz, bir asit ile bir bazın reaksiyonu sonucu oluşan ancak su olmayan bir bileşik olarak tanımlanabilir. Bu bölümde iyonik dengeyle ilişkili tuzların özellikleri ele alınacaktır.

tuzların sudaki reaksiyonları

Çözünürlüğün göreceli bir kavram olduğu biraz sonra gösterilecektir. Bununla birlikte, önümüzdeki tartışmanın amaçları doğrultusunda, tüm tuzları kabaca suda çözünenler ve çözünmeyenler olarak ikiye ayırabiliriz.

Bazı tuzlar suda çözündüğünde nötr çözeltiler oluşturur. Diğer tuzlar asidik veya alkalin çözeltiler oluşturur. Bunun nedeni, tuz iyonları ile su arasında tersinir bir reaksiyonun ortaya çıkması ve bunun sonucunda konjuge asitlerin veya bazların oluşmasıdır. Tuz çözeltisinin nötr, asidik veya alkali olup olmadığı tuzun türüne bağlıdır. Bu anlamda dört çeşit tuz vardır.

Kuvvetli asitler ve zayıf bazların oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzlar suda çözündüğünde asidik bir çözelti oluşturur. Örnek olarak amonyum klorür NH4Cl'yi alalım. Bu tuz suda çözündüğünde amonyum iyonu aşağıdaki gibi davranır:

Bu işlemde oluşan H3O+ iyonlarının fazlalığı çözeltinin asidik olmasına neden olur.

Zayıf asit ve kuvvetli bazın oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzlar suda çözündüğünde alkali bir çözelti oluşturur. Örnek olarak sodyum asetat CH3COONa1'i ele alalım. Asetat iyonu sudan bir proton kabul ederek baz görevi görür ve bu durumda asit görevi görür:

Bu işlemde oluşan OH- iyonlarının fazlalığı çözeltinin alkalin özelliğini belirler.

Kuvvetli asitler ve kuvvetli bazların oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzlar suda çözündüğünde nötr bir çözelti oluşur. Örnek olarak sodyum klorür NaCl'yi ele alalım. Bu tuz suda çözündüğünde tamamen iyonlaşır ve bu nedenle Na+ iyonlarının konsantrasyonu Cl- iyonlarının konsantrasyonuna eşittir. Ne biri ne de diğeri suyla asit-baz reaksiyonuna girmediğinden çözeltide fazla miktarda H3O+ veya OH iyonu oluşmaz. Bu nedenle çözümün nötr olduğu ortaya çıkıyor.

Zayıf asit ve zayıf bazların oluşturduğu tuzlardır. Bu tür tuzun bir örneği amonyum asetattır. Suda çözündüğünde amonyum iyonu suyla asit olarak reaksiyona girer ve asetat iyonu su ile baz olarak reaksiyona girer. Bu reaksiyonların her ikisi de yukarıda açıklanmıştır. Zayıf bir asit ve zayıf bir bazın oluşturduğu bir tuzun sulu çözeltisi, tuzun katyonlarının reaksiyonları sonucu oluşan H3O+ ve OH- iyonlarının bağıl konsantrasyonlarına bağlı olarak zayıf asidik, zayıf alkali veya nötr olabilir. su ile anyonlar. Bu, katyonun ve anyonun ayrışma sabitlerinin değerleri arasındaki ilişkiye bağlıdır.

İÇİNDE günlük yaşam insanlar nadiren karşılaşırlar Çoğu nesne, maddelerin karışımıdır.

Bir çözüm, bileşenlerin eşit şekilde karıştırıldığı bir çözümdür. Birkaç tür parçacık boyutu vardır: kaba sistemler, moleküler çözümler ve koloidal sistemler Bunlara genellikle sol denir. Bu makalede hakkında konuşuyoruz Moleküler (veya maddelerin sudaki çözünürlüğü) hakkında bileşiklerin oluşumunu etkileyen ana koşullardan biridir.

Maddelerin çözünürlüğü: nedir ve neden gereklidir?

Bu konuyu anlamak için maddelerin çözünürlüğünü bilmeniz gerekir. Basit anlamda, bir maddenin başka bir maddeyle birleşerek homojen bir karışım oluşturma yeteneğidir. Bilimsel açıdan yaklaşırsak daha karmaşık bir tanım düşünebiliriz. Maddelerin çözünürlüğü, bir veya daha fazla madde ile bileşenlerin dağınık dağılımı ile homojen (veya heterojen) bileşimler oluşturma yetenekleridir. Birkaç madde ve bileşik sınıfı vardır:

• çözünür;
• az çözünür;
• çözünmez.

Bir maddenin çözünürlüğünün ölçüsü neyi gösterir?

Doymuş bir karışımdaki bir maddenin içeriği, çözünürlüğünün bir ölçüsüdür. Yukarıda belirtildiği gibi tüm maddeler için farklıdır. Çözünür olanlar, 100 g su başına 10 g'dan fazlasını seyreltebilenlerdir. İkinci kategori aynı koşullar altında 1 g'dan azdır. Pratik olarak çözünmeyenler, karışıma 0,01 g'dan daha az bileşenin katıldığı maddelerdir. Bu durumda madde moleküllerini suya aktaramaz.

çözünürlük katsayısı nedir

Çözünürlük katsayısı (k), 100 g su veya başka bir madde içinde seyreltilebilen bir maddenin (g) maksimum kütlesinin bir göstergesidir.

Çözücüler

Bu işlem bir çözücü ve bir çözünen içerir. Birincisi, başlangıçta nihai karışımla aynı toplanma durumunda olması bakımından farklılık gösterir. Kural olarak daha büyük miktarlarda alınır.

Ancak birçok kişi kimyada suyun gerekli olduğunu biliyor. özel yer. Onun için ayrı kurallar var. H 2 O'nun mevcut olduğu bir çözeltiye sulu denir. Bunlardan bahsederken, bir sıvı, daha küçük miktarlarda olsa bile bir özütleyicidir. Bir örnek, sudaki% 80'lik nitrik asit çözeltisidir. Buradaki oranlar eşit değildir. Her ne kadar suyun oranı asitten az olsa da maddeye %20'lik su çözeltisi denir. nitrik asit yanlış.

H2O içermeyen karışımlar var. Bunlara susuz denilecek. Bu tür elektrolit çözeltileri iyonik iletkenlerdir. Ekstraktanların bir veya bir karışımını içerirler. İyonlar ve moleküller içerirler. İlaç, imalat gibi endüstrilerde kullanılırlar. ev kimyasalları, kozmetik ve diğer alanlar. İstenilen çeşitli maddeleri farklı çözünürlüklerde birleştirebilirler. Haricen kullanılan birçok ürünün bileşenleri hidrofobiktir. Başka bir deyişle suyla iyi etkileşime girmezler. Bunlar uçucu, uçucu olmayan ve kombine olabilir. İlk durumda organik maddeler yağları iyi çözer. Uçucu maddeler arasında alkoller, hidrokarbonlar, aldehitler ve diğerleri bulunur. Genellikle ev kimyasallarına dahil edilirler. Uçucu olmayanlar çoğunlukla merhem yapımında kullanılır. Bunlar yağlı yağlar, sıvı parafin, gliserin ve diğerleridir. Kombine - uçucu ve uçucu olmayan bir karışım, örneğin etanol ile gliserin, gliserin ile dimeksit. Ayrıca su içerebilirler.

Doygunluk derecesine göre çözüm türleri

Doymuş bir çözelti bir karışımdır kimyasallarçözücü içindeki bir maddenin maksimum konsantrasyonunu içeren belirli sıcaklık. Daha fazla boşanmayacak. Katı preparasyonda, onunla dinamik dengede olan çökelme dikkat çekicidir. Bu kavram, aynı anda iki zıt yönde (ileri ve geri reaksiyonlar) aynı hızda meydana gelmesi nedeniyle zaman içinde devam eden bir durum anlamına gelir.

Eğer bir madde sabit sıcaklıkta hala ayrışabiliyorsa bu çözelti doymamıştır. Dayanıklıdırlar. Ancak bunlara bir madde eklemeye devam ederseniz, maksimum konsantrasyonuna ulaşana kadar su (veya başka bir sıvı) içinde seyreltilecektir.

Başka bir tür aşırı doymuştur. Sabit sıcaklıkta olduğundan daha fazla çözünen madde içerir. Kararsız bir dengede olmaları nedeniyle fiziksel olarak maruz kaldıklarında kristalleşme meydana gelir.

Doymuş bir çözeltiyi doymamış olandan nasıl ayırt edebilirim?

Bunu yapmak oldukça kolaydır. Madde katı ise doymuş bir çözeltide bir çökelti görülebilir. Bu durumda özütleyici, örneğin doymuş bir bileşimde şekerin eklendiği suyu koyulaştırabilir.
Ancak koşulları değiştirirseniz, sıcaklığı artırırsanız, artık doymuş sayılmayacaktır, çünkü daha fazla yüksek sıcaklık bu maddenin maksimum konsantrasyonu farklı olacaktır.

Çözüm bileşenleri arasındaki etkileşim teorileri

Bir karışımdaki elementlerin etkileşimiyle ilgili üç teori vardır: fiziksel, kimyasal ve modern. İlkinin yazarları Svante August Arrhenius ve Wilhelm Friedrich Ostwald'dır. Difüzyon nedeniyle çözücü ve çözünen parçacıkların karışımın tüm hacmi boyunca eşit şekilde dağıldığını ancak aralarında herhangi bir etkileşim olmadığını varsaydılar. Dmitry Ivanovich Mendeleev'in ortaya attığı kimyasal teori bunun tam tersidir. Buna göre, aralarındaki kimyasal etkileşimin bir sonucu olarak, solvat adı verilen sabit veya değişken bileşime sahip kararsız bileşikler oluşur.

Şu anda Vladimir Aleksandrovich Kistyakovsky ve Ivan Alekseevich Kablukov'un birleşik teorisi kullanılıyor. Fiziksel ve kimyasalı birleştirir. Modern teori bir çözümde hem etkileşime girmeyen madde parçacıklarının hem de etkileşimlerinin ürünlerinin - varlığı Mendeleev tarafından kanıtlanan solvatların bulunduğunu belirtir. Ekstraktant su olduğunda bunlara hidratlar denir. Solvatların (hidratların) oluştuğu olaya solvasyon (hidrasyon) denir. Tüm fiziksel ve kimyasal süreçleri etkiler ve karışımdaki moleküllerin özelliklerini değiştirir. Çözünme, kendisiyle yakından ilişkili ekstraktant moleküllerden oluşan çözünme kabuğunun çözünen molekülü çevrelemesi nedeniyle oluşur.

Maddelerin çözünürlüğünü etkileyen faktörler

Maddelerin kimyasal bileşimi."Benzer benzeri çeker" kuralı reaktifler için de geçerlidir. Fiziksel olarak benzer ve kimyasal özellikler maddeler karşılıklı olarak daha hızlı çözünebilir. Örneğin, polar olmayan bileşikler, polar olmayan bileşiklerle iyi etkileşime girer. Polar moleküllere veya iyonik yapıya sahip maddeler, örneğin suda polar olanlarda seyreltilir. İçinde tuzlar, alkaliler ve diğer bileşenler ayrışır ve polar olmayanlar da bunun tersidir. Basit bir örnek verilebilir. Suda doymuş bir şeker çözeltisi hazırlamak için ihtiyacınız olacak Daha tuz durumunda olduğundan daha fazla madde. Bunu nasıl anlayabilirim? Basitçe söylemek gerekirse, suya tuzdan çok daha fazla şeker ekleyebilirsiniz.

Sıcaklık. Katıların sıvılardaki çözünürlüğünü arttırmak için ekstraktantın sıcaklığını arttırmanız gerekir (çoğu durumda işe yarar). Bu örneği gösterebilirsiniz. İçine bir tutam sodyum klorür (tuz) koyarsanız soğuk su, o zaman bu süreç çok zaman alacaktır. Aynı işlemi sıcak bir ortamla yaparsanız çözünme çok daha hızlı gerçekleşir. Bu, sıcaklıktaki artışa bağlı olarak kinetik enerjinin artmasıyla açıklanır ve bunun önemli bir kısmı genellikle katı bir maddenin molekülleri ve iyonları arasındaki bağları kırmak için harcanır. Ancak lityum, magnezyum, alüminyum ve alkali tuzlarında sıcaklık arttığında çözünürlükleri azalır.

Basınç. Bu faktör yalnızca gazları etkiler. Basınç arttıkça çözünürlükleri artar. Sonuçta gazların hacmi azalır.

Çözünme oranının değiştirilmesi

Bu gösterge çözünürlükle karıştırılmamalıdır. Sonuçta bu iki göstergedeki değişiklikler farklı faktörlerden etkileniyor.

Çözünen maddenin parçalanma derecesi. Bu faktör katıların sıvılardaki çözünürlüğünü etkiler. Bütün (parça) durumda, bileşimin seyreltilmesi, küçük parçalara ayrılmış olana göre daha uzun sürer. Bir örnek verelim. Katı bir tuz parçasının suda çözünmesi kum şeklindeki tuza göre çok daha uzun sürecektir.

Karıştırma hızı. Bilindiği gibi bu işlem karıştırma yoluyla katalize edilebilir. Hızı da önemlidir, çünkü ne kadar büyük olursa, madde sıvı içinde o kadar hızlı çözülür.

Katıların sudaki çözünürlüğünü neden bilmeniz gerekiyor?

Her şeyden önce, kimyasal denklemleri doğru bir şekilde çözmek için bu tür diyagramlara ihtiyaç vardır. Çözünürlük tablosu tüm maddelerin yüklerini gösterir. Reaktifleri doğru bir şekilde yazmak ve kimyasal reaksiyon için bir denklem hazırlamak için bunları bilmek gerekir. Suda çözünürlük, bir tuzun veya bazın ayrışıp ayrışamayacağını gösterir. Akımı ileten sulu bileşikler güçlü elektrolitler içerir. Başka bir tür daha var. Akımı zayıf iletenler zayıf elektrolitler olarak kabul edilir. İlk durumda bileşenler suda tamamen iyonize olan maddelerdir. Zayıf elektrolitler ise bu göstergeyi yalnızca küçük bir ölçüde gösterir.

Kimyasal Reaksiyon Denklemleri

Birkaç tür denklem vardır: moleküler, tam iyonik ve kısa iyonik. Aslında son seçenek molekülerin kısaltılmış halidir. Bu son cevaptır. Denklemin tamamı reaksiyonun reaktanlarını ve ürünlerini listeler. Şimdi maddelerin çözünürlük tablosunun sırası geliyor. Öncelikle reaksiyonun mümkün olup olmadığını, yani reaksiyonun koşullarından birinin karşılanıp karşılanmadığını kontrol etmeniz gerekir. Bunlardan sadece 3 tanesi var: suyun oluşumu, gazın salınması ve tortunun çökelmesi. İlk iki koşul karşılanmıyorsa sonuncuyu kontrol etmeniz gerekir. Bunu yapmak için çözünürlük tablosuna bakmanız ve reaksiyon ürünlerinin çözünmeyen tuz veya baz içerip içermediğini öğrenmeniz gerekir. Eğer oradaysa, o zaman tortu olacaktır. Daha sonra iyonik denklemi yazmak için bir tabloya ihtiyacınız olacak. Tüm çözünebilir tuzlar ve bazlar güçlü elektrolitler olduğundan katyonlara ve anyonlara parçalanırlar. Daha sonra bağlanmamış iyonlar iptal edilir ve denklem şu şekilde yazılır: kısaca. Örnek:

1. K 2 SO 4 +BaCl 2 =BaSO 4 ↓+2HCl,
2. 2K+2SO4 +Ba+2Cl=BaSO4 ↓+2K+2Cl,
3. Ba+SO4=BaSO4 ↓.

Bu nedenle maddelerin çözünürlük tablosu iyonik denklemleri çözmenin temel koşullarından biridir.

Ayrıntılı bir tablo, doymuş bir karışım hazırlamak için ne kadar bileşen almanız gerektiğini öğrenmenize yardımcı olur.

Çözünürlük tablosu

Tanıdık, tamamlanmamış bir tablo böyle görünüyor. Yukarıda bahsettiğimiz faktörlerden biri olduğu için su sıcaklığının burada belirtilmesi önemlidir.

Maddeler için çözünürlük tablosu nasıl kullanılır?

Maddelerin sudaki çözünürlük tablosu kimyagerin ana yardımcılarından biridir. Çeşitli madde ve bileşiklerin suyla nasıl etkileşime girdiğini gösterir. Katıların sıvıdaki çözünürlüğü, birçok kimyasal manipülasyonun imkansız olduğu bir göstergedir.

Masanın kullanımı oldukça kolaydır. İlk satır katyonları (pozitif yüklü parçacıklar), ikinci satır ise anyonları (negatif yüklü parçacıklar) içerir. Tablonun büyük bir kısmı, her hücrede belirli sembollerin bulunduğu bir ızgarayla kaplıdır. Bunlar "P", "M", "N" harfleri ve "-" ve "?" işaretleridir.

• "P" - bileşik çözülür;
• "M" - az çözünür;
• "N" - çözünmez;
• "-" - bağlantı mevcut değil;
• "?" - Bağlantının varlığına dair bilgi yok.

Bu tabloda bir boş hücre var; bu su.

Basit örnek

Şimdi bu tür malzemelerle nasıl çalışılacağı hakkında konuşalım. Diyelim ki MgSo 4 tuzunun (magnezyum sülfat) suda çözünür olup olmadığını öğrenmeniz gerekiyor. Bunu yapmak için Mg 2+ sütununu bulup SO 4 2- çizgisine inmeniz gerekir. Kesişme noktalarında bileşiğin çözünür olduğu anlamına gelen P harfi bulunur.

Çözüm

Bu nedenle maddelerin sudaki çözünürlüğü konusunu ve daha fazlasını inceledik. Hiç şüphe yok ki, bu bilgi kimyanın ileriki çalışmalarında faydalı olacaktır. Sonuçta maddelerin çözünürlüğü burada önemli bir rol oynuyor. Kimyasal denklemlerin ve çeşitli problemlerin çözümünde faydalı olacaktır.

Görev 1. “Sağlıklı tuz”

Suda çözünmeyen Tuz X setin bir parçasıdır yararlı maddeler– beyaz boyalar, yangına dayanıklı malzemeler, kuyu açma sıvıları, radyografi için kontrast maddeler. Biri kükürt olmak üzere üç elementten oluşur. Fazla kömürle ısıtıldığında X, yalnızca iki elementten oluşan çözünebilir tuz Y'ye dönüşür. eşit miktarlar. Y'deki elementlerin kütleleri 4,28 kat farklılık gösterir.

1. X ve Y tuzlarının formüllerini belirleyin.
2. X → Y ve Y → X reaksiyonlarının denklemlerini yazın.
3. Farklı bileşik sınıflarına ait maddelerden X elde etmenin üç yolunu önerin.

Çözüm

1. Kömürle kalsine edildiğinde tuz X oksijeni kaybederek kükürt ve metal elementini eşit oranlarda bırakır; Y – iki değerlikli metal sülfür, MeS.

Bulduğumuz kütle oranından:

M(Me) = 32∙4,28 = 137 g/mol – bu baryumdur. Y – BaS, X – BaS04 .

4 puan(İle 2 puan her tuz için).

Cevap X – BaSO 3 de doğru kabul ediliyor.

2. X → Y. BaS04 + 4C = BaS + 4CO

1,5 puan

(BaSO 4 + 2C = BaS + 2CO 2 denklemi ve BaSO 3 ile benzer denklemler de kabul edilir),

Y → X. BaS + H2SO4 = BaSO4 + H2S

1,5 puan

3. BaO + H2S04 = BaS04 + H20

Ba(OH)2 + H2S04 = BaS04 + 2H20

BaCl2 + H2S04 = BaS04 ↓ + 2HCl

(herhangi bir makul BaSO 3 oluşum reaksiyonu da kabul edilir)

Her denklem 1 puan, maksimum – 3 puan.

Toplam – 10 puan

Problem 2. “Eksik reaksiyon denklemleri”

Aşağıda bazı maddelerin ve katsayıların eksik olduğu kimyasal reaksiyon denklemleri bulunmaktadır. Tüm boşlukları doldurun.

1. … + Br 2 = S + 2…
2. 2NaCl + 2… = …NaOH + … + Cl 2
3. … + 5O2 = 3CO2 + …H2O
4. Pb 3 O 4 + 4… = … + 2Pb(NO 3) 2 + …H 2 O
5. ...NaHC03 = Na2C03 + ... + H20

Çözüm

1. H2S+ Br2 = S + 2 HBr veya Na2S+ Br2 = S + 2 NaBr
2. 2NaCl + 2 H2O = 2 NaOH+ H2+Cl2
3. C 3 H 8+ 5O2 = 3CO2 + 4 H2O
4. Pb3O4+ 4HNO3 = PbO2+ 2Pb(NO 3) 2 + 2 H2O
5. 2 NaHC03 = Na2C03 + CO2+H2O

Her doğru denklem için - 2 puan.

Toplam – 10 puan

Görev 3. “Talaşlarla yapılan deneyler”

4,0 g ağırlığındaki kalsiyum talaşları havada kalsine edildi ve daha sonra suya atıldı. Talaşlar suda çözündüğünde, suda pratik olarak çözünmeyen 560 ml gaz (n.o.) açığa çıktı.

1. Reaksiyon denklemlerini yazın.
2. Kalsinasyon sırasında talaş kütlesinin kaç gram arttığını belirleyin.
3. Kalsine edilmiş talaşların bileşimini kütle yüzdesi olarak hesaplayın.

Çözüm

1. Kalsiyum talaşları kalsine edildiğinde reaksiyon meydana gelir: 2Ca + O2 = 2CaO

(Gazın suda pratik olarak çözünmemesi koşulu, kalsiyum nitrürün NH3 oluşturmak üzere hidrolize olmasına yol açabilecek kalsiyumun nitrojenle reaksiyonunu hariç tutar.)

Kalsiyum yüksek sıcaklıkta eridiğinden ve reaksiyon ürünü de refrakter olduğundan, metalin oksidasyonu başlangıçta yalnızca yüzeyden meydana gelir.

Kalsine edilmiş talaşlar, dış kısmı bir oksit tabakasıyla kaplanmış metaldir. Suya yerleştirildiğinde hem metal hem de oksit onunla reaksiyona girer:

• CaO + H20 = Ca(OH)2;
• Ca + 2H20 = Ca(OH)2 + H2.

2. Oksijenle reaksiyona girmeyen metal madde miktarı açığa çıkan gaz madde (hidrojen) miktarına eşittir: n(Ca) = n(H2) = 0,56/22,4 = 0,025 mol.

Toplamda, başlangıç ​​çiplerinde n(Ca) = 4/40 = 0,1 mol.

Böylece, 0,1 – 0,025 = 0,075 mol kalsiyum oksijenle reaksiyona girer, yani m(Ca) = 0,075∙40 = 3 g olur.

Talaş kütlesindeki artış oksijen ilavesiyle ilişkilidir. Kalsiyum ile reaksiyona giren oksijenin kütlesi m(O 2) = 32∙0,0375 = 1,2 g'dır.

Böylece kalsinasyon sonrası talaşların kütlesi 1,2 g arttı.

3. Kalsine talaşlar, 1 g ağırlığında kalsiyum (0,025 mol) ve 4,2 g ağırlığında kalsiyum oksitten (0,075 mol) oluşur. Kütle yüzdesi olarak bileşim: Ca - %19,2; CaO – %80,8.

Derecelendirme sistemi:

Görev 4. “Bilinmeyen tuz”

Bilinmeyen tuz, argonun elektron konfigürasyonuna sahip iki iyondan oluşur. İçeri girerken biliniyor ki sulu çözelti gümüş nitrat çöker, hidroklorik asite maruz kaldığında bir gaz açığa çıkar ve sulu bir sodyum karbonat çözeltisi herhangi bir değişikliğe neden olmaz.

1. Tuzun adını verin. Tuzu oluşturan iyonların elektronik konfigürasyonunu yazınız.
2. Tanımlanan reaksiyonların denklemlerini moleküler ve kısaltılmış iyonik formda yazın.
3. Bu tuzu elde etmenin iki yolunu önerin. Reaksiyon denklemlerini yazın.

Çözüm

1. Soy gaz argon 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 konfigürasyonuna sahip iyonlar, dördüncü periyodun başlangıcındaki katyonlardır (örneğin, K +, Ca 2+) ve üçüncü periyodun sonundaki anyonlardır (örneğin, K +, Ca 2+) örneğin S 2–, Cl –). Problemde tanımlanan koşullar yalnızca potasyum sülfür K2S tarafından karşılanmaktadır.

2. Reaksiyon denklemleri:

• K2S + 2AgNO3 = Ag2S↓ + 2KNO3
• 2Ag + + S 2– = Ag 2 S↓
• K 2 S + 2HCl = 2KCl + H 2 S
• 2H + + S 2– = H 2 S

3. Tuz, örneğin basit maddelerin etkileşimi, potasyum hidroksitin hidrojen sülfit ile etkileşimi yoluyla farklı şekillerde elde edilebilir:

• 2K + S = K2S;
• 2KOH + H2S = K2S + 2H20.

Derecelendirme sistemi:

Görev 5. “Bilinmeyen metal”

Kimya odasına bir parça gümüşi beyaz bilinmeyen metal getirildi.

Öğretmen öğrencilerden birini metal analizi yapması için görevlendirdi. Öğrenci derledi

araştırma planı. Atmosfer basıncı 760 mm Hg'ye eşitlendiğinde. Art., öğrenci tesisatı 0°C'ye soğuttu ve metali analiz etmeye başladı.

Metalin tam bir kısmını (1,00 g) alarak onu hidroklorik asitte çözdürdü. Aynı zamanda 2,49 litre hacimde hidrojen açığa çıktı. Bu, metali tanımlamak için yeterliydi.

1. Deneysel verilere dayanarak metali tanımlayın. Reaksiyon denklemini yazın.
2. Bu çalışmada atmosferik basınç ve sıcaklığın dikkate alınması neden önemlidir?
3. Hangi ek reaksiyonlar metalin tanımlanmasını doğrulayabilir?

Çözüm

1. Metal berilyum belirlendi ve reaksiyon denklemi yazıldı.

5 puan

Olası bir çözüm:

Açığa çıkan hidrojen miktarı belirlendi

Metal, aşağıdaki denkleme göre hidroklorik asit ile reaksiyona girer:

ben + X HCl = MeCl X + 1/2 X H2

Nerede: M- metal numunesinin ağırlığı, X- metal değerlik, N- hidrojen maddesinin miktarı. Değerliğe göre seçim yapmak için olası tüm seçeneklerden berilyum uygundur. M = 9,09 g/mol

Be + 2HCl = BeCl 2 + H 2

2. Gaz hacminin basınç ve sıcaklığa bağımlılığı açıklandı

2 puan

3. Berilyum hidroksit var amfoterik özellikler. Berilyum hidroksit üretme reaksiyonu ve Be(OH) 2'nin asit ve alkali ile reaksiyonu için denklem verilmiştir.

3 puan

• BeCl2 + 2NaOH = Be(OH)2↓ + 2NaCl
• Be(OH)2 + 2HCl = BeCl2 + 2H20
• Be(OH)2 + 2NaOH = Na2

• Be(OH)2 + 2NaOH = Na2BeO2 + 2H20

Öğrenci önerebilir farklı yollar Berilyumun tanımlanması için bu görevde berilyum ile alüminyum arasındaki farkın kanıtlanması gerekli değildir.

Toplam – 10 puan

Sorun 6. “Yanmayı desteklemeyen gaz”

Şekil 1'de gösterilen cihazın içine X maddesinin granülleri yerleştirildi ve Y sıvısı döküldü. Musluk açıldıktan sonra huniden cihazın alt kısmına düşen Y sıvısı X maddesiyle temas etti, bir reaksiyon başladı, renksiz gaz Z'nin salınması ile birlikte. Gaz Z, havanın yer değiştirmesiyle bir şişede toplandı (bkz. pirinç. 6.1).

Yanan bir mum, Z gazıyla doldurulmuş bir şişeye yerleştirildi (bkz. pirinç. 6.2) ve mum söndü. Ancak mum şişeden çıkarıldığında tekrar yandı.

1. Şekil 1'de gösterilen cihazda hangi gaz elde edildi? Bu cihazın adı nedir?
2. X ve Y maddeleri ne olabilir? Z'yi oluşturmak için X ve Y arasındaki olası reaksiyonun denklemini yazın.
3. Mum deneyini açıklayın. Mum neden şişeye konulduğunda söndü ve şişeden çıkarıldığında tekrar alevlendi? Bu deneyim ne kadar süre devam ettirilebilir?
4. Güvenlik düzenlemelerine göre, bir mumla deney yapmadan önce Z gazının saflığını kontrol etmek gerekir. Bu ne anlama geliyor? Bu nasıl yapılır? Bu güvenlik kuralını göz ardı ederseniz ne olabilir? Cevabınızı açıklayın.

Çözüm

1. Hidrojen (Z gazı) bir Kipp aparatında elde edildi.

2 puan

2. X maddesi aktif bir metaldir, örneğin çinko; Y, hidroklorik veya seyreltik sülfürik gibi bir asittir. Olası seçenek etkileşimler:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

2 puan

3. Hidrojenle dolu bir şişede mum söner çünkü bu gaz yanmayı desteklemez. Ancak yanan bir mum şişeye konulduğunda, şişenin ağzında hidrojen tutuşur. Hidrojen renksiz bir alevle yanar, dolayısıyla neredeyse görünmez. Mum şişeden çıkarıldığında yanan hidrojen fitili tutuşturur ve mum yeniden alevlenir.

Bu deneye, hidrojen şişede sessizce yandığı sürece devam edilebilir (şişeye bir mum konularak ve çıkarılır). Yavaş yavaş, hidrojen tükendikçe yanma cephesi şişede daha yükseğe çıkacaktır. Havadaki oksijenin "karışması" nedeniyle yanma giderek kararsız hale gelecektir.

3 puan

4. Hidrojenin “saflık açısından” test edilmesi deneysel doğrulama oksijen, hava, klor gibi “patlayıcı karışımlar” oluşturan gaz safsızlıklarının bulunmaması. Hidrojeni saflık açısından test etmek için, ters çevrilmiş bir test tüpünde toplanır ve bir alkol lambasının alevine getirilir. Saf hidrojen hafif bir "p" sesiyle tutuşur. "Kirli" hidrojen yüksek bir patlama veya ıslık sesiyle patlar.

Bu deney için bir şişede "kirli" hidrojen toplanırsa, yanan bir mum sokulduğunda patlayıcı karışım patlayacaktır.

3 puan

Toplam – 10 puan

6 problemden katılımcının çözebileceği 5 çözüm
en yüksek puanı aldı yani en düşük puana sahip sorunlardan biri değil
dikkate alındı.