Реакция нейтрализации может происходить между сильными и слабыми кислотами и щелочами. Рассмотрим два типа реакций:
необратимые реакции – образованная соль не распадается на составляющие вещества – кислоту и щёлочь (протекают в одну сторону);
обратимые реакции – образованные соединения распадаться на изначальные вещества и вновь взаимодействовать (протекают в обе стороны).
Примером первого вида реакций является взаимодействие сильной кислоты с сильным основанием:
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O;
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O.
Обратимые реакции протекают при нейтрализации слабой кислоты сильным основанием, а также слабого основания слабой кислотой:
H2SO3 + 2NaOH ↔ Na2SO3 + 2H2O;
Fe(OH)3 + H3PO4 ↔ FePO4 + 3H2O.
Слабые нерастворимые или слаборастворимые основания (Fe(OH)3, Fe(OH)2, Mg(OH)2, Zn(OH)2) также нейтрализуются сильной кислотой. Например, гидроокись меди не растворяется в воде, но при взаимодействии с азотной кислотой образует соль (нитрат меди) и воду:
Обозначим m(Na2SO4) = m. Тогда масса нового раствора будет 53 + m, а масса сульфата натрия в нем 53×0,07 + m. Отношение массы сульфата натрия к массе полученного раствора должно составить 10%/100% = 0,1. Составляем уравнение: 0,1 = (53×0,07 + m)/(53 + m), решая которое, получаем m = 1,77 г.
2. Масса безводного сульфата натрия в 100 г 10 % раствора по определению составляет 10 г. Найдем массовую долю ω(Na2SO4) в кристаллогидрате: ω = Mr(Na2SO4)/Mr(Na2SO4×10H2O) = 0,44, т.е. в 1 г Глауберовой соли содержится 0,44 г Na2SO4. Нужные нам 10 г будут содержаться в 10/0,44 = 22,7 г Глауберовой соли. Таким образом, для приготовления нужного нам раствора следует взять 22,7 г (Na2SO4×10H2O) и 100-22,7 = 77,3 г воды.
3. Обозначим m(Na2SO4×10H2O) = x. Тогда масса нового раствора будет 53 + x, а масса сульфата натрия в нем 53×0,07 + x×ω, где ω = 0,44 (см. п.2). По условию задачи имеем уравнение: 0,1 = (53×0,07+0,44x)/(53 + x), решая которое, получаем x = 4,67 г.
4. При сплавлении с углем Глауберова соль окисляет его до угарного или углекислого газа, восстанавливаясь до сульфита либо сульфида натрия (в зависимости от условий):
ПРИМЕРЫ:
Реакция нейтрализации может происходить между сильными и слабыми кислотами и щелочами. Рассмотрим два типа реакций:
необратимые реакции – образованная соль не распадается на составляющие вещества – кислоту и щёлочь (протекают в одну сторону);
обратимые реакции – образованные соединения распадаться на изначальные вещества и вновь взаимодействовать (протекают в обе стороны).
Примером первого вида реакций является взаимодействие сильной кислоты с сильным основанием:
H2SO4 + 2KOH → K2SO4 + 2H2O;
HNO3 + KOH → KNO3 + H2O.
Обратимые реакции протекают при нейтрализации слабой кислоты сильным основанием, а также слабого основания слабой кислотой:
H2SO3 + 2NaOH ↔ Na2SO3 + 2H2O;
Fe(OH)3 + H3PO4 ↔ FePO4 + 3H2O.
Слабые нерастворимые или слаборастворимые основания (Fe(OH)3, Fe(OH)2, Mg(OH)2, Zn(OH)2) также нейтрализуются сильной кислотой. Например, гидроокись меди не растворяется в воде, но при взаимодействии с азотной кислотой образует соль (нитрат меди) и воду:
Cu(OH)2 + 2HNO3 ↔ Cu(NO3)2 + 2H2O.
Объяснение:
Обозначим m(Na2SO4) = m. Тогда масса нового раствора будет 53 + m, а масса сульфата натрия в нем 53×0,07 + m. Отношение массы сульфата натрия к массе полученного раствора должно составить 10%/100% = 0,1. Составляем уравнение: 0,1 = (53×0,07 + m)/(53 + m), решая которое, получаем m = 1,77 г.
2. Масса безводного сульфата натрия в 100 г 10 % раствора по определению составляет 10 г. Найдем массовую долю ω(Na2SO4) в кристаллогидрате: ω = Mr(Na2SO4)/Mr(Na2SO4×10H2O) = 0,44, т.е. в 1 г Глауберовой соли содержится 0,44 г Na2SO4. Нужные нам 10 г будут содержаться в 10/0,44 = 22,7 г Глауберовой соли. Таким образом, для приготовления нужного нам раствора следует взять 22,7 г (Na2SO4×10H2O) и 100-22,7 = 77,3 г воды.
3. Обозначим m(Na2SO4×10H2O) = x. Тогда масса нового раствора будет 53 + x, а масса сульфата натрия в нем 53×0,07 + x×ω, где ω = 0,44 (см. п.2). По условию задачи имеем уравнение: 0,1 = (53×0,07+0,44x)/(53 + x), решая которое, получаем x = 4,67 г.
4. При сплавлении с углем Глауберова соль окисляет его до угарного или углекислого газа, восстанавливаясь до сульфита либо сульфида натрия (в зависимости от условий):
Na2SO4 + C → Na2SO3 + CO и т. д.