W trzech nieoznaczonych probówkach znajdują się roztwory: azotanu(V) cyny(II), bromku baru, azotanu(V) ołowiu(II). Masz do dyspozycji dwa odczynniki: roztwór wodorotlenku sodu i roztwór chlorku sodu.
Opisz, jak za ich pomocą zidentyfikujesz zawartości probówek. Zilustruj wykonywane reakcje równaniami jonowymi skróconymi.
W probówkach znajdują się jony: Sn2+ , NO3– | Ba2+ Br– | Pb2+ NO3–
Krok I. Do każdej probówki dodajemy NaCl czyli jony Na+ i Cl–.
Sn2+ , NO3– | Na+ i Cl–. ⇒ bez zmian, żadna para jonów nie utworzyła osadu
Ba2+ Br– | Na+ i Cl–. ⇒ bez zmian, żadna para jonów nie utworzyła osadu
Pb2+ NO3– | Na+ i Cl–. ⇒ utworzył się osad ⇒ probówka z Pb(NO3)3 została zidentyfikowana. Równanie reakcji: Pb2+ + 2Cl– → PbCl2↓
Krok II. Do pozostałych dwóch probówek dodajemy NaOH, czyli jony Na+ i OH–.
Sn2+ , NO3– | Na+ i OH–. ⇒ utworzył się osad ⇒ probówka z Sn(NO3)2 została zidentyfikowana. Równanie reakcji: Sn2+ + 2OH– → Sn(OH)2↓
Ba2+ Br– | Na+ i OH–. ⇒ bez zmian, żadna para jonów nie utworzyła osadu
W tym przypadku odwrotna kolejność dodania odczynników też jest możliwa, gdyż po dodaniu do trzech probówek roztworu NaOH zaobserwujemy:
Sn2+ , NO3– | Na+ i OH–. ⇒ utworzył się żółty osad ⇒ probówka z Sn(NO3)2 została zidentyfikowana. Równanie reakcji: Sn2+ + 2OH– → Sn(OH)2↓
Pb2+ NO3– | Na+ i OH–. ⇒ utworzył się biały osad ⇒ probówka z Pb(NO3)2 została zidentyfikowana. Równanie reakcji: Pb2+ + 2OH– → Pb(OH)2↓
Dopasuj dokończenie zdania i napisz przykładowe cząsteczkowe równanie reakcji.
Reakcja strąceniowa Mg2+ + 2OH– → Mg(OH)2↓ przebiega wg schematu:
A. sól1 + sól2 → sól3 + sól4
B. sól1 + zasada1 → sól2 + zasada2
C. sól1 + kwas1 → sól2 + kwas2
D. kwas + zasada → sól + woda
E. metal + kwas → sól + wodór
B. np. MgCl2 + 2NaOH → Mg(OH)2↓ + 2NaCl
W dwóch probówkach znajdują się roztwory azotanu(V) magnezu i azotanu(V) wapnia. Skorzystaj z tabeli rozpuszczalności i znajdź związek, który pozwoli na rozróżnienie zawartości probówek.
Zilustruj odpowiedź odpowiednią reakcją zapisaną cząsteczkowo i jonowo.
Szukamy anionu, który z jednym kationem wytrąci osad a z drugim nie.
Może to być np.SO42–. Związkiem może być H2SO4.
Ca(NO3)2 + H2SO4 → CaSO4 ↓ + 2HNO3
Ca2+ + 2NO3– + 2H+ + SO42– → CaSO4↓ + 2H+ + 2NO3 2–
Do roztworu zawierającego jony CO32− i SO42− o stężeniach 0,01mol/dm3 dodawano roztwór wodny chlorku wapnia.
Podaj wzór soli, która zacznie wytrącać się jako pierwsza.
Wartości iloczynów rozpuszczalności: Ir CaCO3 = 4,8·10−9 Ir CaSO4 = 6,3·10−5
CaCO3
Spośród podanych niżej związków wybierz te, które moga posłużyć do identyfikacji jonów siarczanowych (VI):
A. bromek baru B. węglan sodu C. azotan(V) ołowiu(II) D. chlorek glinu
Odpowiedź zobrazuj skróconymi jonowymi równaniami reakcji.
A i C.
Sprawdź w tabeli rozpuszczalności, który kation z podanych soli po zmieszaniu z anionem siarczanowym(VI) daje związek trudno rozpuszczalny w wodzie.
A. Ba2+ + SO42− → BaSO4↓ B. Na+ + SO42− → nie zachodzi C. Pb2+ + SO42− → PbSO4↓ D. Al3+ + SO42− → nie zachodzi
Zmieszano 100cm3 roztworu chlorku baru o stężeniu 0,01mol/dm3 i 100cm3 roztworu węglanu sodu o stężeniu 0,01 mol/dm3. Wykonaj odpowiednie obliczenia i określ, czy wytrącił się osad. Iloczyn rozpuszczalności BaCO3 wynosi 8·10−9.
Odp. Osad wytrącił się __________________ BaCl2 + Na2CO3 →BaCO3 ↓ + 2NaCl Ba2+ + CO32− →BaCO3 ↓ Po zmieszaniu roztworów stężenia jonów zmalały 2-krotnie, gdyż V roztworu zwiekszyła się 2-krotnie [ CO32− ]=[Ba2+]=0,005 mol/dm3 [ Ba2+ ]·[ CO32− ]=0,005·0,005 = 25·10−6 25·10−6 > 8·10−9 ⇒ osad wytrąci się.
Iloczyn rozpuszczalności AgI wynosi 1·10−16. Oblicz stężenie molowe jonów I– w nasyconym roztworze AgI.
Odp. 1·10−8 mo/dm3. __________________ AgI ⇌ Ag+ + I– I AgI = [Ag+]· [I–] [Ag+]=[I–]=x 1·10−16.= x2 x = 1·10−8.
Zmieszano roztwór chlorku cynku z roztworem zasady sodowej.
Napisz wzory jonów, które zostały usunięte z roztworu w wyniku reakcji, jaka zaszła po zmieszaniu.
Wzory jonów: ............................................
Zn2+ i OH–
Dane są iloczyny rozpuszczalności PbSO4 2,5·10-8 i BaSO4 1,1·10-10 Do roztworu zawierającego równomolową mieszaninę PbCl2 i BaCl2 dodawano powoli roztwór K2SO4.
Określ, która z powstających soli wytrąci się pierwsza.
Wzór soli, która wytraci się pierwsza: ........
BaSO4
Do 250 cm3 roztworu azotanu(V) srebra o stężeniu 0,2 mol/dm3 dodano roztwór chlorku sodu, w którym znajdowało się 4g tej soli.
Wykonaj odpowiednie obliczenia i oceń, czy nastąpiło całkowite strącenie jonów Ag+ w postaci osadu.
Odp. Nastąpiło całkowite strącenie jonów Ag+. ___________________________ AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3
n=cV = 0,2 0,25 = 0,05 mola AgNO3
M NaCl = 58,5g/mol
n = m/M = 4/58,5 ≈ 0,068 mol NaCl
Rozpuszczalność CaSO4 w temp.20oC wynosi 0,24g/100g wody. Oblicz iloczyn rozpuszczalności CaSO4 w tej temperaturze.
Przyjmij: M CaSO4 =136 g/mol, droztworu=1g/cm3.
Odp. IR = 3,24·10−4 mol2/dm6 _____________________________________ 0,24g soli ___100g wody 2,4g soli ___ 1000g wody (w 1dm3 r-ru) 1 mol soli ___ 136g x moli soli ___ 2,4g ⇒ x = 0,018 moli soli [CaSO4]=[Ca2+]=[SO42− ]=0,018 mol/dm3 IR = [Ca2+]·[SO42− ] = 0,018 · 0,018 = 3,24·10−4 mol2/dm6
Iloczyn rozpuszczalności jest to stała równowagi, jaka ustala się między roztworem nasyconym a osadem soli lub wodorotlenku. Poniżej przedstawiono wyrażenia na iloczyn rozpuszczalności i jego wartości dla wybranych węglanów: Ks BaCO3 = [Ba2+][CO32−] = 1·10−8 Ks MnCO3 = [Mn2+][CO32−] = 2,2·10−11 Ks MgCO3 = [Mg2+][CO32−] = 6,8·10−6
Podaj wzór soli, w której roztworze nasyconym znajduje się największe stężenie jonów węglanowych. Odpowiedź uzasadnij.
Wzór soli: ....................................
Uzasadnienie: ..............................
Wzor soli: MgCO3 Uzasadnienie: MgCO3 ma najwyższą wartość iloczynu rozpuszczalności
Stężenie jonów [Zn2+]= 1,21·10–6 [ mol / dm3]. Stężenie jonów [OH-]= 2·1,21·10–6 = 2,42·10–6 [ mol / dm3].
Ir = [Zn2+]*[OH-]2=1,21·10–6 * (2,42·10–6)2 = 6,9 ·10–18.
Zmieszano dwa roztwory: I. 50 cm3 roztworu NaCl o stężeniu 2*10−5mol/dm3 I. 50 cm3 roztworu AgNO3 o stężeniu 2*10−5mol/dm3 Iloczyn rozpuszczalności AgCl dla T = 298K wynosi 1,77*10−10 Wykonaj odpowiednie obliczenia i określ, czy wytrąci się osad.
Po zmieszaniu roztworów objętość wzrosła dwukrotnie, więc stężenie maleje dwukrotnie. I=[Ag+][Cl−] = [10−5][10−5] = 10−10 [mol/dm3 ] Ir ⇒ osad nie wytrąci się
Do 50cm3 roztworu Na2CrO4 o stężeniu 0,4 mol/dm3 dodano 60cm3 roztworu AgNO3 o stężeniu 0,5 mol/dm3. Oblicz masę wydzielonego osadu.
Odp. 4,98g _______________________ M Ag2CrO4=331,8 g/mol Na2CrO4 + 2AgNO3 → Ag2CrO4 + 2NaNO3 n Na2CrO4= cV = 0,4·0,05 = 0,02 mola Na2CrO4 (nadmiar) n AgNO3= cV = 0,5 · 0,06 = 0,03 mola AgNO3
Z 0,03 mola AgNO3 powstaje 0,015 mola Ag2CrO4
1 mol Ag2CrO4 ___ 331,8g 0,015 mol Ag2CrO4 ___ x g x=4,98g
Do 100 cm3 0,2-molowego roztworu azotanu(V) srebra(I) dodano 100 cm3 0,3-molowego roztworu kwasu chlorowodorowego. Wytrącił się osad, który odsączono. Oblicz pH roztworu pozostałego po odsączeniu osadu. Wynik podaj z dokładnością do 0,1.
Odp. pH = 0,8 ___________________________________________
AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3 Ag+ + Cl− = AgCl↓
Jony H+ nie brały udziału w reakcji. Obliczenie ilości moli jonów H+ w r. HCl n= cV = 0,3·0,1 = 0,03 moli H+
Obliczenie sumarycznej objętości roztworu V= 0,1+0,1 = 0,2 dm3
Obliczenie stężenia jonów H+ C = n/V = 0,03 / 0,2 = 0,15 mol/dm3
Obliczenie pH pH = -log[ H+] = -log[0,15] = 0,8
Do probówki z roztworem wodorotlenku sodu dodano stechiometryczną ilość roztworu azotanu(V) miedzi(II)
Podaj wzory jonów, jakie pozostały w roztworze po reakcji i uzasadnij odpowiedź jonowym równaniem reakcji.
Określ odczyn roztworu po reakcji.
Wzory jonów: .....................................................................................
Jonowe równanie reakcji .................................................................
Na+, NO3–
2Na+ + 2OH– + Cu2+ + 2NO3– → Cu(OH)2 + 2Na+ + 2NO3–
Do probówki z roztworem chlorku baru dodano stechiometryczną ilość roztworu kwasu siarkowego(VI).
Podaj wzory jonów, jakie pozostały w roztworze po reakcji i uzasadnij odpowiedź jonowym równaniem reakcji. Określ odczyn roztworu po reakcji.
Odczyn roztworu ...............................................................................
H+, Cl–
Ba2+ + 2Cl– + 2H+ + SO42– → BaSO4↓ + 2H+ + 2Cl–
Odczyn kwasowy.
Zmieszano 50 cm3 roztworu HBr o stężeniu 0,002 mol/dm3 i 50 cm3 roztworu AgNO3 o stężeniu 0,005 mol/dm3. Iloczyn rozpuszczalności AgBr wynosi 5,35·10−13 w T = 298K.
Określ, czy wytrąci się osad a odpowiedź uzasadnij odpowiednimi obliczeniami.
Osad ............................. [wytrąci się / nie wytrąci się]
Obliczenia: ...................................................................
Osad się wytrąci. ____________________________________ Dane: V1=50cm3=0,050dm3, c1=0,002 mol/dm3, V2=50cm3=0,050dm3, c2=0,005 mol/dm3, IAgBr=5,35·10−13 Szukane: [Ag+]·[Br–] HBr + AgNO3 → AgBr↓ + HNO3 Ag+ + Br– → AgBr↓ Ilości moli przed zmieszaniem HBr → H+ + Br– n1=c1·V1=0,002mol/dm3·0,05dm3=0,0001mol AgNO3 → Ag+ + NO3– n2=c2·V2=0,005mol/dm3·0,05dm3=0,00025mol po zmieszaniu roztworów V= V1+V2 = 0,05dm3+0,05dm3= 0,1dm3 [Ag+]= n2/V= 0,00025/0,1=2,5·10−3 mol/dm³ [Br–]=n1/V=0,0001/0,1= 1·10−3 mol/dm³ [Ag+]·[Br–]=2,5·10−3·1·10−3 = 2,5·10−6 osad się wytrąci, ponieważ 2,5·10⁻6 > IAgBr
