Смесь KMnO4 и Na2CO3 растворили в избытке соляной кислоты. После завершения всех реакций масса раствора не изменилась. Определите соотношение количеств веществ и их массовые доли в исходной смеси солей.
Р-р HCl должен быть конц., т.к. только в этом случае будет выполняться условие о неизменности массы р-ра - в случае с разб. р-ом HCl масса р-ра, независимо от соотношения KMnO4 и Na2CO3, будет увеличиваться;
1) Na2CO3 (M = 106 г/моль) + 2HCl = 2NaCl + CO2 (M = 44 г/моль) + H2O - в расчете на 1 моль Na2CO3, масса р-ра увеличится на 106-44 = 62 г;
2) 2KMnO4 (M = 158 г/моль) + 16HCl (конц.) = 5Cl2 (M = 71 г/моль) + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O - в расчете на 1 моль KMnO4, масса р-ра уменьшится на 177.5-158 = 19.5 г;
т.о. компенсация увеличения массы р-ра по р-ии 1) будет обеспечена внесением 62/19.5 = 3.18 моль KMnO4 на 1 моль Na2CO3;
массовые доли KMnO4 и Na2CO3 составляют соотв. 158*3.18/(158*3.18+106) = 0.8258 (82.58%) и 106/(158*3.18+106) = 0.1742 (17.42%).
Как мы уже знаем, оксиды бывают кислотные и основные. Это деление положено в основу их классификации.
Большинство кислотных оксидов хорошо реагирует с водой, давая кислоту. Например, кислый вкус простой газированной воды объясняется образованием угольной кислоты Н2СО3 из кислотного оксида СО2:
СО2 + Н2О = Н2СО3 (угольная кислота)
В простейших случаях формулу образующейся кислоты легко получить из формулы кислотного оксида простым сложением. Например:
CO2
SO3
+
+
H2O
H2O
H2CO3
H2SO4
Однако не все кислотные оксиды растворяются в воде, поэтому не все могут непосредственно с ней реагировать. Зато все кислотные оксиды реагируют с основаниями. При этом получается сразу соль. Например:
SiO2
+
H2O
=
реакция не идет
кислотный оксид (не растворим в воде)
вода
SiO2
+
2 NaOH
=
Na2SiO3
+
H2O
кислотный оксид
щелочь
соль кремниевой кислоты H2SiO3
Полученную соль кремниевой кислоты можно превратить в саму кремниевую кислоту добавлением другой кислоты:
Na2SiO3 + 2 HCl = H2SiO3 + 2 NaCl
Таким образом, кислотному оксидувсегда соответствует определенная кислота:
Поскольку реакция с основаниями является общей для всех кислотных оксидов, им можно дать такое определение:
Оксиды, которые взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды, называются КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ.
** Кислотные оксиды, как мы видим, образованы в основном неметаллами. Вам следует запомнить только два оксида металлов, которые также являются кислотными. Это оксиды хрома и марганца, в которых металлы имеют НАИБОЛЬШУЮ из всех возможных степень окисления:
Основные оксиды образуются только металлами. Некоторые из них легко реагируют с водой, давая соответствующее основание:
Li2O + H2O = 2 LiOH (основание –гидроксид лития).
Еще один пример – хорошо известная нам реакция получения гашеной извести из оксида кальция и воды.
CaO + H2O = Ca(OH)2 (основание –гидроксид кальция).
Существует, однако большое количество нерастворимых основных оксидов. Их относят именно к основным оксидам благодаря реакциям с кислотами:
ZnO + H2O = реакция не идет (ZnO не растворим в воде);
ZnO + 2 HCl = ZnCl2 (соль) + H2O
Последняя реакция аналогична реакции нейтрализации между кислотой (HCl) и гидроксидом цинка Zn(OH)2, который мог бы получаться из ZnO, если бы оксид цинка растворялся в воде:
[ZnO + H2O] = Zn(OH)2
Zn(OH)2 + 2 HCl = ZnCl2 (соль) + H2O
Каждому основному оксиду соответствует определенное основание:
Таким образом, общее свойство основных оксидов заключается в реагировать с кислотами с образованием соли и воды.
Оксиды, которые взаимодействуют с КИСЛОТАМИ с образованием соли и воды, называются ОСНОВНЫМИ ОКСИДАМИ.
** Оксиды хрома и марганца, в которых металл имеет низшую степень окисления, являются обыкновенными основными оксидами (как и оксиды всех остальных металлов). Вот какие гидроксиды им соответствуют:
Соединения хрома (II) крайне неустойчивы и быстро переходят в соединения хрома (III). С применением многих интересных оксидов мы уже познакомились в главе 6 "кислород".
Как мы уже знаем, оксиды бывают кислотные и основные. Это деление положено в основу их классификации.
Большинство кислотных оксидов хорошо реагирует с водой, давая кислоту. Например, кислый вкус простой газированной воды объясняется образованием угольной кислоты Н2СО3 из кислотного оксида СО2:
СО2 + Н2О = Н2СО3 (угольная кислота)
В простейших случаях формулу образующейся кислоты легко получить из формулы кислотного оксида простым сложением. Например:
CO2
SO3
+
+
H2O
H2O
H2CO3
H2SO4
Однако не все кислотные оксиды растворяются в воде, поэтому не все могут непосредственно с ней реагировать. Зато все кислотные оксиды реагируют с основаниями. При этом получается сразу соль. Например:
SiO2
+
H2O
=
реакция не идет
кислотный оксид (не растворим в воде)
вода
SiO2
+
2 NaOH
=
Na2SiO3
+
H2O
кислотный оксид
щелочь
соль кремниевой кислоты H2SiO3
Полученную соль кремниевой кислоты можно превратить в саму кремниевую кислоту добавлением другой кислоты:
Na2SiO3 + 2 HCl = H2SiO3 + 2 NaCl
Таким образом, кислотному оксидувсегда соответствует определенная кислота:
Поскольку реакция с основаниями является общей для всех кислотных оксидов, им можно дать такое определение:
Оксиды, которые взаимодействуют с основаниями с образованием соли и воды, называются КИСЛОТНЫМИ ОКСИДАМИ.
** Кислотные оксиды, как мы видим, образованы в основном неметаллами. Вам следует запомнить только два оксида металлов, которые также являются кислотными. Это оксиды хрома и марганца, в которых металлы имеют НАИБОЛЬШУЮ из всех возможных степень окисления:
Основные оксиды образуются только металлами. Некоторые из них легко реагируют с водой, давая соответствующее основание:
Li2O + H2O = 2 LiOH (основание –гидроксид лития).
Еще один пример – хорошо известная нам реакция получения гашеной извести из оксида кальция и воды.
CaO + H2O = Ca(OH)2 (основание –гидроксид кальция).
Существует, однако большое количество нерастворимых основных оксидов. Их относят именно к основным оксидам благодаря реакциям с кислотами:
ZnO + H2O = реакция не идет (ZnO не растворим в воде);
ZnO + 2 HCl = ZnCl2 (соль) + H2O
Последняя реакция аналогична реакции нейтрализации между кислотой (HCl) и гидроксидом цинка Zn(OH)2, который мог бы получаться из ZnO, если бы оксид цинка растворялся в воде:
[ZnO + H2O] = Zn(OH)2
Zn(OH)2 + 2 HCl = ZnCl2 (соль) + H2O
Каждому основному оксиду соответствует определенное основание:
Таким образом, общее свойство основных оксидов заключается в реагировать с кислотами с образованием соли и воды.
Оксиды, которые взаимодействуют с КИСЛОТАМИ с образованием соли и воды, называются ОСНОВНЫМИ ОКСИДАМИ.
** Оксиды хрома и марганца, в которых металл имеет низшую степень окисления, являются обыкновенными основными оксидами (как и оксиды всех остальных металлов). Вот какие гидроксиды им соответствуют:
Соединения хрома (II) крайне неустойчивы и быстро переходят в соединения хрома (III). С применением многих интересных оксидов мы уже познакомились в главе 6 "кислород".
Р-р HCl должен быть конц., т.к. только в этом случае будет выполняться условие о неизменности массы р-ра - в случае с разб. р-ом HCl масса р-ра, независимо от соотношения KMnO4 и Na2CO3, будет увеличиваться;
1) Na2CO3 (M = 106 г/моль) + 2HCl = 2NaCl + CO2 (M = 44 г/моль) + H2O - в расчете на 1 моль Na2CO3, масса р-ра увеличится на 106-44 = 62 г;
2) 2KMnO4 (M = 158 г/моль) + 16HCl (конц.) = 5Cl2 (M = 71 г/моль) + 2KCl + 2MnCl2 + 8H2O - в расчете на 1 моль KMnO4, масса р-ра уменьшится на 177.5-158 = 19.5 г;
т.о. компенсация увеличения массы р-ра по р-ии 1) будет обеспечена внесением 62/19.5 = 3.18 моль KMnO4 на 1 моль Na2CO3;
массовые доли KMnO4 и Na2CO3 составляют соотв. 158*3.18/(158*3.18+106) = 0.8258 (82.58%) и 106/(158*3.18+106) = 0.1742 (17.42%).