ХІМІЯ 9 клас - Готові домашні завдання до підручника О. В. Григорович - 2017 рік
Тема 1. РОЗЧИНИ
§ 4. Будова молекули води. Розчинення речовин у воді. Кристалогідрати
Контрольні запитання (с. 30)
42. У молекулі води між атомами Оксигену й Гідрогену є ковалентний полярний зв’язок. Внаслідок цього на атомі Оксигену з’являється певний негативний електричний заряд, а на атомах Гідрогену — позитивний. Отже, молекула води з боку атома Оксигену заряджена негативно, а з боку Гідрогену - позитивно. Завдяки такому розподіленню електричних зарядів молекула води є полярною.
Диполь - частинка, в якій на різних її кінцях існують полюси зарядів.
43. У разі потрапляння кристалу солі у воду молекули води орієнтуються навколо заряджених йонів: до позитивно заряджених йонів молекули притягуються негативним полюсом, а до негативних йонів - позитивним полюсом. Молекули води починають притягувати йони до себе. Коли сила притягання йонів до молекул води стає більшою за силу, що утримує йони між собою, йон в оточенні молекул води переходить у розчин.
44. Під час утворення гідратів завдяки утворенню нових міжмолекулярних зв’язків між частинками виділяється теплота, а під час стадії руйнування кристала — поглинається: енергія витрачається на руйнування зв’язків між частинками в кристалі.
Залежно від сукупності теплових ефектів на двох стадіях процес розчинення відбуваються з поглинанням або виділенням теплоти:
- якщо під час гідратації енергії виділяється більше, ніж витрачається на руйнування кристалічних ґраток, то під час розчинення речовини теплота виділяється і розчин нагрівається;
- якщо на руйнування кристала витрачається енергії більше, ніж виділяється під час гідратації, то розчин охолоджується.
45. Процес розчинення певною мірою можна назвати і фізичним, і хімічним. З одного боку, під час розчинення речовини відбувається її подрібнення, що є ознакою фізичного процесу. З іншого боку, під час розчинення обов’язково відбувається поглинання або виділення теплоти, а в деяких випадках навіть утворюються нові речовини, що є ознакою хімічного процесу. Однак, процес розчинення не відносять ні до того, ні до іншого, а називають його фізико-хімічним процесом.
46. На швидкість розчинення впливають:
- ступінь подрібнення речовин: чим дрібніші кристали, тим більша площа зіткнення між речовиною та розчинником, і речовина розчиняється швидше;
- перемішування: процес дифузії є досить тривалим, а в разі перемішування вже гідратовані частинки не скупчуються навколо кристала, а віддаляються від нього, звільняючи місце для ще не сполучених молекул розчинника;
- температура розчину: в гарячій воді речовина розчиняється значно швидше, ніж у холодній. Це пов’язано з тим, що в гарячому розчиннику швидкість дифузії значно більша. Також при підвищенні температури молекули або йони в кристалічних ґратках коливаються швидше, і це полегшує руйнування кристалічних ґраток речовини.
47. Так, при прожарюванні: зазвичай кристалогідрати є нестійкими сполуками, що під час нагрівання легко втрачають кристалізаційну воду, перетворюючись на звичайні безводні солі.
Завдання для засвоєння матеріалу (с. 30)
48. За кольором: більшість кристалогідратів яскраво забарвлені.
49. Прожарювання глауберової солі:
Прожарювання кристалічної соди:
50. Складаємо рівняння реакції:
За рівнянням реакції з кожного 1 молю магній сульфату утворюється 1 моль осаду барій сульфату, тобто співвідношення кількості речовин складає 1 : 1. Визначаємо кількість речовини барій сульфату, знаючи масу осаду за умовою - 1,165 г та молярну масу речовини - 233 г/моль:
Отже, в реакцію вступило також 0,005 моль магній сульфату. Обчислюємо його масу в грамах, беручі до розрахунків значення його молярної маси - 120 г/моль:
Отже, інша частина маси кристалогідрату припадає на воду. Маса води складає: 1,23 г - 0,6 г = 0,63 г
Визначаємо кількість речовини води, знаючи її молярну масу — 18 г/моль:
Співвідношення кількості речовини магній сульфату і води складає 0,005 моль : 0,035 моль, або 1 : 7.
Відповідь: англійська сіль - це гептагідрат магній сульфату з формулою MgSO4 ∙ 7H2O.
51. Визначаємо масу натрій карбонату в кристалогідраті:
14,3 г - 9 г = 5,3 г
Обчислюємо кількість речовини натрій карбонату Na2CO3, знаючи його молярну масу - 106 г/моль:
Визначаємо кількість речовини води, знаючи її молярну масу — 18 г/моль:
Співвідношення кількості речовини натрій карбонату та води становить 0,05 моль : 0,5 моль, або 1 : 10.
Відповідь: формула кристалогідрату Na2CO3 ∙ 10H2O.
52. Тільки якщо каміння є кристалогідратом - в цьому випадку воду можна вилучити прожарюванням.
53. В полярних розчинниках - таких, як вода - краще розчиняються речовини з йонним типом зв’язку. За розчинення таких речовин йони (катіони та аніони) взаємодіють з полярними молекулами води. За розчинення молекулярних речовин такої взаємодії не відбувається - тому вони розчиняються гірше.