Как мы знаем, молекулы любого вещества находятся на некотором расстоянии друг от друга и беспрерывно хаотично движутся. Именно поэтому отдельные молекулы курочки (как ни странно это звучит) хаотично перемещаясь, проникают в промежутки между молекулами воздуха, сталкиваются с ними и, таким образом, перемещаются все дальше и дальше от источника, т.е. от блюда с вкуснятиной. Это и есть явление диффузии.
Диффузия в газах и жидкостях происходит легче и быстрее, чем диффузия в твердых телах, так как молекулы в газах и жидкостях, соответственно, движутся свободнее, и расстояние между ними больше, чем в твердом теле.
Где диффузия происходит быстрее?На уроках физики в седьмом классе вы наверняка проделаете несколько интересных и красивых опытов, наглядно показывающих явление диффузии в жидкостях и газах. Но можно проделать элементарные опыты и самостоятельно дома.
Для этого берем стакан с водой и несколько крупинок обыкновенной марганцовки, йода или зеленки. Опускаем крупинки в воду и наблюдаем, как марганцовка, растворяясь в воде, постепенно занимает все больший объем стакана, до тех пор, пока не окрасит всю воду в равномерно розовый цвет.
Это пример диффузии в жидкостях, который демонстрирует диффузию наглядно и показывает, что в жидкостях диффузия происходит медленнее, чем в газах.Вспомните пример с курочкой, в котором запах достигает вас буквально через несколько секунд, и сравните с растворением марганцовки в воде, которой требуется несколько минут, чтобы окрасить всю воду. Ну а в твердых телах диффузия происходит еще медленнее.
Простой и доступный каждому пример – это взять два куска разноцветного пластилина и разминая их в руках, наблюдать, как смешиваются цвета. А, соответственно, без внешнего воздействия, если просто прижать два куска друг к другу, потребуются месяцы или даже годы, чтобы два цвета хоть немного перемешались, так сказать, проникли один в одного.
Примеры диффузии в природеПримером диффузии в природе может служить принципиально важный для жизни процесс – дыхание. Именно благодаря диффузии кислород из легких попадает в кровь, а из крови – в органы и ткани организма. Благодаря диффузии выдыхаемый нами углекислый газ не скапливается вокруг нас, а рассеивается в пространстве и смешивается с кислородом, поэтому мы можем длительное время спокойно дышать в закрытой комнате без ветра.
Однако, время от времени все равно необходимо проветривать комнату и впускать свежий воздух, насыщенный кислородом, который опять же благодаря диффузии, быстро распространяется по всему объему комнаты.
Дано: m(Na2ZnO2)=14,3 г. Знайти: m(Zn(OH)2↓)-? m(NaOH)-?
Розв'язання б.
Записуємо рівняння реакції:
х г у г 14,3 г
Zn(OH)2↓ + 2NaOH = Na2ZnO2 + 2H2O
99 г 80 г 143 г
Над формулами речовин записуємо дані, що є за умовою задачі.
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль цинк гідроксиду і 2 моль натрій гідроксиду з утворенням 1 моль натрію цинкату і води.
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин й, відповідно, масу 1 моль цинк гідроксиду і натрій цинкату і 2 моль натрій гідроксиду.
Mr(Zn(OH)2)=Ar(Zn)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=65+2•16+2•1=99,
M(Zn(OH)2)=99 г/моль. Маса 1 моль=99 г.
Mr(Na2ZnO2)=2•Ar(Na)+Ar(Zn)+2•Ar(O)=2•23+65+2•16=143,
M(Na2ZnO2)=143 г/моль. Маса 1 моль=143 г.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль.
Маса 1 моль=40 г, а маса 2 моль=80 г.
Записуємо під формулами речовин у рівнянні реакції.
Складаємо дві пропорції та розв'язуємо їх.
Пропорція для знаходження маси цинк гідроксиду:
х г / 99 г= 14,3 г / 143 г, звідси х=14,3 г•99 г/143 г=9,9 г.
Пропорція для знаходження маси натрій гідроксиду:
у г / 80 г= 14,3 г / 143 г, звідси х=14,3 г•80 г/143 г=8 г.
Обчислоюємо масу цинк гідроксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=y•M:
m(Zn(OH)2)=0,1 моль•99 г/моль=9,9 г.
Відповідь: m(Zn(OH)2↓)=9,9 г; m(NaOH)=8 г б.
Записуємо рівняння реакції: Zn(OH)2↓+2NaOH=Na2ZnO2+2H2O
Обчислюємо молярні маси (M г/моль = Mr) речовин.
Mr(Zn(OH)2)=Ar(Zn)+2•Ar(O)+2•Ar(H)=65+2•16+2•1=99, M(Zn(OH)2)=99 г/моль.
Mr(Na2ZnO2)=2•Ar(Na)+Ar(Zn)+2•Ar(O)=2•23+65+2•16=143, M(Na2ZnO2)=143 г/моль.
Mr(NaOH)=Ar(Na)+Ar(O)+Ar(H)=23+16+1=40, M(NaOH)=40 г/моль.
Обчислюємо кількість речовини натрій цинкату масою 14,3 г за формулою y=m/M.
y(Na2ZnO2)=14,3 г: 143 г/моль=0,1 моль
Мольні співвідношення речовин показують коефіцієнти рівняння. Прореагувало 1 моль цинк гідроксиду і 2 моль натрій гідроксиду з утворенням 1 моль натрій цинкату. Кількість речовини натрію цинкату і цинк гідроксиду однакова, тому y(Zn(OH)2)=0,1 моль, а кількість речовини натрій гідроксиду є у 2 рази більшою, тому y(NaOH)=0,2 моль.
Обчислоюємо масу цинк гідроксиду кількістю речовини 0,1 моль за формулою m=y•M:
m(Zn(OH)2)=0,1 моль•99 г/моль=9,9 г.
Обчислоюємо масу натрій гідроксиду кількістю речовини 0,2 моль за формулою m=y•M:
m(Zn(OH)2)=0,2 моль•40 г/моль=8 г.
Відповідь: m(Zn(OH)2↓)=9,9 г; m(NaOH)=8 г.
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
n(HCl)=14.6/36.5=0.4 моль
по уравнению реакции на 1 моль CuCl2 приходится 2 моль Hcl, значит
n(CuCl2)=0.4/2=0.2 моль
Mr(CuCl2)=64+35.5*2=135
m(CuCl2)=135*0.2=27 г