Solutions1

1. Приклад 1. 6 г металу взаємодіють з 3,5 г сірки, утворюючи нітрид.
Визначить який це метал, якщо його валентність становить II?
Розв’язок. Згідно з законом еквівалентів:
( )
( )
=
М ( )
М ( )
, Me(S) = 32/2 = 16 г/моль;
М (Me) =
( )∙М ( )
( )
=
∙
,
= 27,43 г/моль.
Виходячи з того, що молярна маса еквівалента будь-якого металу
дорівнює відношенню його молярної маси до валентності (В) маємо:
M(Me) = Me(Me)∙B = 27,43 г/моль∙2 = 54,86 г/моль.
Отже, невідомий метал – це манган.
Відповідь. Манган.
Приклад 2. На нейтралізацію 0,45 г гідроксиду металу(ІІІ) використано
0,826 г нітратної кислоти. Визначте молярну масу еквівалента гідроксиду та що
це за гідроксид.
Розв’язок. Згідно з законом еквівалентів:
νекв(HNO3) = νекв(гідроксиду),
( )
М ( )
=
(гідроксиду)
М (гідроксиду)
.
Фактор еквівалентності z для HNO3 дорівнює 1, тоді молярна маса
еквівалента HNO3 дорівнюватиме:
Ме(HNO3) =
М( )
= = 63 г/моль.
Розрахуємо молярну масу еквівалента лугу:
Ме(гідроксиду) =
М ( )
( )
∙ m(гідроксиду) =
,
∙ 0,45 = 34,32 г/моль.
Знаючи, що молярна маса еквівалента гідроксиду дорівнює сумі
молярних мас еквівалентів металу й гідроксогруп, визначимо молярну масу
еквівалента метала:
Ме(метал) = Ме(гідроксиду) – Ме(ОН–
) = 34,32 – 17 = 17,32 г/моль..
З умови відомо, що метал тривалентний, отже атомна маса метала буде
дорівнювати:
Ar(метал) = Ме(метал) ∙ z = 17,32 ∙ 3 = 51,96 а.о.м.
Отже, метал – хром, а гідроксид – Cr(ОН)3.
Відповідь. Cr(ОН)3.
Приклад 3. Яку масу ферум(ІІІ) хлориду та води необхідно взяти для
приготування розчину з масовою часткою 10% масою 50 г?
Розв’язок. Використовуючи формулу:
=
речовини
розчину
∙ 100%,

2. визначаємо масу солі, яка необхідна для приготування 50 г 10%-го розчину
FeCl3:
m(FeCl3)=
mрозчину∙ω
100%
=
50∙10%
100%
= 5 г.
Знаходимо масу води, що необхідна для приготування розчину:
m(H2O) = mрозчину – m(FeCl3) = 50 г – 5 г = 45 г.
Відповідь. 5 г; 45 г.
Приклад 4. Визначте молярну концентрацію розчину, отриманого при
розчинені 21 г NiSO4 у 129 г води, за умови отримання розчину з густиною
1,158 г/мл.
Розв’язок. Визначимо масу отриманого розчину:
mрозчину = m(NiSO4) + m(H2O) = 21 г + 129 г = 150 г.
Розрахуємо кількість речовини натрій сульфату:
( ) =
( )
( )
= = 0,135 моль.
Об’єм розчину буде дорівнювати:
=
розчину
=
г
, г/мл
= 129,5 мл = 0,1295 л.
Отже, молярна концентрація розчину становитиме:
СМ(Na2SO4) =
( )
=
, моль
, л
= 1,04 моль/л.
Відповідь. 1,04 моль/л.
Приклад 5. Визначить молярну концентрацію 18%-го розчину калій
хромату, густина якого становить 1,157 г/мл.
Розв’язок. Для розв’язку задачі необхідно обрати довільні значення
об’єму або ж маси розчину. Нехай маса розчину становитиме 100 г. Тоді
визначаємо масу речовини розчиненого натрій гідроксиду:
m(K2CrO4) = mрозчину∙ω(K2CrO4) = 100 г∙0,18 = 18 г
й об’єм розчину:
=
розчину
=
г
, г/мл
= 86,43 мл = 0,08643 л.
Тоді кількість речовини розчиненого лугу становитиме:
( ) =
( )
( )
=
г
г/моль
= 0,0928 моль.
Визначаємо молярну концентрацію розчину:
СМ(K2CrO4) =
( )
=
, моль
, л
= 1,074 моль/л.
Відповідь. 1,074 моль/л.

3. Приклад 6. Визначити масову частку 2 л розчину калій дихромату з
молярною концентрацією 0,2125 моль/л (=1,041 г/мл).
Розв’язок. Визначимо кількість молей K2Cr2O7, що містить у розчині:
 = СмV = 0,2125 моль/л2л= 0,425 моль,
тоді маса речовини амоній сульфату буде становити:
mречовини= М = 0,425 моль294 г/моль = 125 г.
Визначимо масу 2 л або 2000 мл розчину:
mрозчину= V=1,041 г/мл2000 мл = 2082 г,
отже, масова частка розчину калій нітрату:
= ⋅ 100% = 6 %.
Відповідь: 6 %
Приклад 7. До 1 л 25%-го розчину ZnCl2 (ρ = 1,238 г/мл) додали 0,5 л
10%-го розчину ZnCl2 (ρ = 1,082 г/мл). Об’єм суміші довили до 2 л. Розрахуйте
молярну концентрацію отриманого розчину.
Розв’язок. Визначимо маси вихідних розчині калій гідроксиду:
mрозчин1 = V1∙ρ1 = 1000 мл∙1,238 г/мл =1238 г,
mрозчин2 = V2∙ρ2 = 500 мл∙1,082 г/мл =541 г;
Отже маса ZnCl2 у розчинах, що змішували становитиме:
m1(ZnCl2) =
розчин ∙
%
=
г∙ %
%
= 309,5 г,
m2(ZnCl2) =
розчин ∙
%
=
г∙ %
%
= 54,1 г.
Тоді загальна маса розчиненої речовини й кількість речовини КОН
дорівнюватиме:
m(ZnCl2) = m1(ZnCl2) + m2(ZnCl2) = 309,5 + 54,1 =363,6 г,
ν(ZnCl2) =
( )
( )
=
, г
г/моль
= 2,67 моль.
Отже, мольна концентрація після доведення суміші до 2 л:
СМ(ZnCl2) =
( )
=
, моль
л
= 1,335 моль/л.
Відповідь: 1,335 моль/л.
Приклад 8. При упарюванні розчину купрум(ІІ) сульфату сіль виділяється
у вигляді кристалогідрату CuSO4∙5H2O. Яку масу кристалогідрату можна
отримати з 200 мл 6%-го розчину купрум(ІІ) сульфату з густиною 1,062 г/мл?
Розв’язок. Визначимо масу розчину натрій сульфату:
mрозчину = V∙ρ = 200 мл∙1,062 г/мл = 212,4 г.
Розрахуємо масу CuSO4, що може бути отримана з розчину:

4. m(CuSO4) = mрозчин∙ω = 212,4 г∙0,06 = 12,74 г.
Визначимо кількість речовини солі:
ν(CuSO4) =
( )
( )
=
, г
г/моль
= 0,08 моль.
З формули кристалу гідрату CuSO4∙5H2O випливає:
ν (CuSO4∙5H2O) = ν(CuSO4) = 0,08 моль.∙
Отже, визначаємо масу кристалогідрату, що може бути отриманний:
m(CuSO4∙5H2O) = ν(CuSO4∙5H2O)∙М(CuSO4∙5H2O) =
= 0,08 моль∙250 г/моль = 20 г.
Відповідь: 20 г.
Приклад 9. Який об’єм H2SO4 з молярною концентрацією 6 моль/л
необхідний для повною нейтралізації 4,28 г Fe(OH)3.
Розв’язок. Складемо рівняння реакції взаємодії кислоти та лугу:
3H2SO4 + 2Fe(OH)3 → Fe2(SO4)3 + 3H2O.
Виходячи з того, що рівняння реакції вказує на мольні співвідношення
реагуючих речовин, знайдемо кількість молів КОН:
=
( ( ) )
( ( ) )
=
,
= 0,04 моль,
отже кількість молей сульфатної кислоти:
ν(H2SO4) = 3ν(Fe(OH)3)/2 = 3∙0,04 моль/2 = 0,06 моль.
Знаючи молярну концентрацію знайдемо об’єм кислоти необхідний для
взаємодії з Fe(OH)3:
ν= =
,
= 0,01 л =10 мл.
Відповідь: 10 мл.
Приклад 10. До розчину, що містить 48,4 г ферум(ІІІ) нітрату, додали
розчин, що містить 37,2 г натрій карбонату. Осад прожарили. Визначить масу
осаду після прожарювання.
Розв’язок. Складаємо рівняння реакції, що проходить у розчині внаслідок
проходження взаємного посилення гідролізу цих сполук:
2Fe(NO3)3 + 3Na2CO3 + 3H2O → 2Fe(OH)3↓ + 6NaNO3 + 3CO2↑ (1)
Під час прожарювання осаду утворюється алюміній оксид:
2Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3H2O (2)
Визначаємо кількості речовини вихідних солей:
( ( ) ) =
( ( ) )
( ( ) )
=
, г
г
моль
= 0,2 моль;
( С ) =
( С )
( С )
=
, г
г
моль
= 0,35 моль;

5. З рівняння (1) випливає, що для реакції з 0,2 моль Fe(NO3)3 необхідно
0,3 моль Na2CO3, отже, натрій карбонат у надлишку.
З рівнянь (1) й (2) випливає:
( ( ) )
( ( ) )
= ;
( ( ) )
( )
= ;
Звідки отримуємо:
ν(Fe O ) =
( ( ) )
=
,
= 0,1 моль.
Визначаємо масу алюміній оксиду після прожарювання:
m(Fe2O3) = ν(Fe2O3)∙M(Fe2O3) = 0,1 моль∙160 г/моль = 16 г.
Відповідь: 16 г.
Приклад 11. Розрахуйте масу манган(ІІ) нітрату, що утворюються в
результаті взаємодії 157,5 г нітратної кислоти з 1 моль манган(ІІ) гідроксиду.
Який реактив взятий у надлишку та яка маса цього надлишку?
Розв’язок. Складаємо рівняння реакція, що проходить:
Mn(OH)2 + 2HNO3 → Mn(NO3)2 + 2H2O;
Розраховуємо кількості молей нітратної кислоти:
ν(HNO3) =
( )
( )
=
,
= 2,5 моль
та за стехіометричним співвідношенням Mn(OH)2:HNO3 = 2:1, визначаємо яка
речовина у надлишку. Для повної нейтралізації 1 моль манган(ІІ) гідроксиду
потрібно за реакцією вдвічі більше HNO3, тобто 2 моль. Із умови 2,5 моль
нітратної кислоти, тобто в надлишку HNO3, тому розрахунок проводимо за
нестачею, тобто за кількістю речовини манган(ІІ) гідроксиду:
ν(Mn(NO3)2) = ν(Mn(OH)2) = 1 моль,
m(Mn(NO3)2) = ν(Mn(NO3)2)∙M(Mn(NO3)2) = 1 моль∙179 г/моль = 179 г.
Для проходження реакції з 1 моль Mn(OH)2 за стехіометричним
співвідношенням витрачається 2 моль HNO3, отже надлишкова кількість
кислоти становить:
νнадлишок(HNO3) = 2,5 – 2 = 0,5 моль.
Розрахуємо масу цього надлишку:
m(НNO3) = ν(НNO3)∙M(НNO3) = 0,5 моль∙63 г/моль = 31,5 г.
Відповідь: 179 г, нітратна кислота, 31,5 г.
Приклад 12. Розрахуйте масову частку сульфуру в піриті FeS2.
Розв’язок. Припускаємо для розрахунків, що кількість речовини FeS2
становить 1 моль. Тоді маса FeS2 дорівнює:
m(FeS2) = ν(FeS2)∙M(FeS2) = 1 моль∙120 г/моль = 120 г.
З формули FeS2 випливає, що кількість речовини атомарного феруму
вдвічі більша ніж кількість речовини FeS2, тобто:

6. ν(S) = 2∙ν(FeS2) = 2 моль.
Розраховуємо масу сульфуру:
m(S) = ν(S)∙M(S) = 2 моль∙32 г/моль = 64 г.
Отже, масова частка карбону становитиме:
ω(S)=
( )
( )
= = 0,533 або 53,3%.
Відповідь. 53,3%.
Приклад 13. При відновлені 1,8186 г одного з оксидів ванадію
металічним кальцієм й наступному розчиненні утвореного СаО у соляній
кислоті було отримано 1,0188 г чистого ванадію. Визначить простішу формулу
оксиду ванадія.
Розв’язок. Позначимо формулу оксиду ванадію VxOy. Знайдемо масу
оксигену в зразку:
m(О) = 1,8188 – 1,0188 = 0,8 г.
Виходячи з атомних мас оксигену та ванадію знайдемо кількість атомів
кожного елемента в атомі:
х:у =
( )
( )
:
( )
( )
=
,
:
,
= 0,02 : 0,05 = 2: 5.
Отже, найпростіша формула оксиду – V2O5.
Відповідь. V2O5.
Приклад 14. Яку масу кальцій оксиду й який об’єм карбон(IV) оксиду
(103 кПа, 17о
С) можна отримати при термічному розкладі 12 г смітсоніту, що
містить 85% ZnCO3?
Розв’язок. Спершу розрахуємо часу чистої речовини без домішок:
чистої речовини =
речовини з домішками ∙ чистої речовини
100%
( ) = вапняка∙ ( )
%
=
г⋅ %
%
= 10,2 г.
Термічний розклад кальцій карбонату відбувається відповідно до
рівняння реакції:
ZnCO3 → ZnO + CO2;
Знайдемо кількість речовини кальцій карбонату:
( ) =
( )
( )
=
г
г/моль
= 0,128 моль.
Виходячи зі стехіометричного співвідношення вихідної речовини та
продуктів реакції маємо:
ν(ZnO) = ν(CO2) = ν(ZnCO3) = 0,128 моль.
Отже, маса кальцій оксиду дорівнювати:
m(ZnO) = ν(ZnO)∙М(ZnO) = 0,128 моль∙81 г/моль = 10,37 г.

7. Об’єм карбон(IV) оксиду становитиме:
( ) = =
, ⋅ , ⋅
= 3 л.
Відповідь. 10,37 г, 3 л.
Приклад 15. Суміш мідних та цинкових ошурок масою 2 г обробили
надлишком соляної кислоти. В результаті утворилося 448 мл водню (н.у.).
Визначить масову частку цинку та міді у суміші.
Розв’язок. З двох металів, що містяться у суміші, з розчином соляної
кислоти взаємодіє лише цинк:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑.
Визначимо кількість речовини водню, що утворився у результаті реакції:
ν(Н2) =
( )
=
, л
, л/моль
=0,02 моль.
З рівняння реакції випливає:
ν(Zn) = ν(Н2) = 0,02 моль.
Отже, знаходимо масу цинку, що прореагував:
m(Zn) = ν(Zn)∙М (Zn) = 0,02 моль∙65 г/моль = 1,3 г.
Розрахуємо масову частку цинку у суміші:
ω(Zn) =
( )
(суміші)
=
,
= 0,65 або 65%.
ω(Cu) = 100 % - 65% = 35 %
Відповідь. 65% Zn, 35 % Cu.
Приклад 16. Визначити розчинність (в моль/л та г/л) аргентум(І)
ортофосфату.
Розв’язок. За табличними даними ДРAg3PO4 = 1,3·10–20
.
У насиченому розчині реалізується наступна рівновага:
Ag3PO4  3Ag+
+ (PO4)3–
Нехай розчинність – s(моль/л), тоді [Ag2+
] = 3s, [(PO4)3–
] = s
ДР = [Ag+
]3
[(PO4)3–
] = (3s)3
s = 27s3
s = 27s4
Знаходимо розчинність із цього виразу:
=
ДР
=
, ∙
= 4,68∙10–6
моль/л
Отже, знаходимо розчинність у г/л:
s(г/л) = s(моль/л)∙M(Ag3PO4) = 4,68∙10–6
моль/л ∙ 419 г/моль = 1,96∙10–3
г/л
Відповідь. 4,68∙10–6
моль/л; 1,96∙10–3
г/л

8. Приклад 17. Визначить розчинність манган(ІІ) карбонату. Як зміниться
розчинність MnCO3 після додавання до 1 л його насиченого розчину 1,38 г
K2CO3?
Розв’язок. Барій сульфат при розчиненні дисоціює згідно з рівнянням:
MnCO3  Mn2+
+ CO3
2–
,
тому [Mn2+
] = [CO3
2–
] = s, а ДР = [Mn2+
]∙[CO3
2–
] = s∙s = s2
.
Розчинність MnCO3 становитиме:
s = ДР = 1,8 ∙ 10 = 4,24∙10–6
моль/л.
Розрахуємо кількість K2CO3 речовини в 1 л розчину:
ν(K2CO3) =
( )
( )
=
, г
г/моль
= 0,01 моль.
Оскільки K2CO3 є сильним електролітом, ν(K2CO3) = ν(CO3
2–
), то у
розчині концентрація [CO3
2–
] збільшиться теж на 0,01 моль. Отже розчинність
після додавання калій карбонату становитиме:
s =
ДР( )
[ ]
=
, ∙
, , ∙
= 1,8∙10–9
моль/л.
Тобто розчинність MnCO3 у розчині калій карбонату порівняно з
розчинністю у воді зменшиться у:
, ∙
, ∙
= 2355 разів.
Відповідь. 4,24∙10–6
моль/л; зменшиться у 2355 разів.
Приклад 18. Змішали рівні об’єми 0,001 М розчинів NiSO4 та Na2S.
Визначить чи буде утворюватися осад NiS?
Розв’язок. Відомо, що осад утворюється, якщо добуток концентрацій
відповідних іонів солі в момент змішування буде дорівнювати або більше ніж
добуток розчинності цієї солі:
[Ni2+
]∙[S2–
] ≥ ДР(NiS).
Так як при змішуванні рівних об’ємів двох солей концентрація кожної
солі зменшиться в два рази, то в момент змішування концентрації солей будуть
становити 0,0005 моль/л. Концентрації іонів також становитимуть:
[Ni 2+
] = 0,0005 моль/л; [S2–
] = 0,0005 моль/л;
Тоді
[Ni 2+
]∙[S2–
] = 0,0005∙0,0005 =2,5∙10–7
.
З довідкових даних відомо, що ДР(NiS) = 3,2∙10–19
.
Таким чином, [Ni2+
]∙[S2–
] > ДР(NiS), тобто осад утворюється.
Відповідь. Осад утворюється.
Приклад 19. Визначити pH у насиченому розчині нікель(ІІ) гідроксиду.
Розв’язок. Для визначення pH потрібно визначити концентрацію
гідроксид-іонів у насиченому розчині.
Ni(OH)2  Ni2+
+ 2(OH)–

9. ДР = [Ni2+
][OH–
]2
= 210–15
Згідно з рівнянням дисоціації у насиченому розчині:
[Ni2+
] =
[ –]
.
Тоді вираз добутку розчинності приймає наступний вигляд:
ДР =
[ –
]
2
∙ [ –
] =
[ –
]
2
[ –
] = 2ДР = √4 ∙ 10– = 1,5910–5
моль/л
Оскільки відомо, що [H+
][OH–
] = 10–14
,
то [H+
] = 10–14
/[OH–
] = 10–14
/1,5910–5
= 6,2910–10
моль/л.
pH = –lg[H+
] = –lg(6,2910–10
) = 9,2.
Відповідь. 9,2.
Приклад 20. Використовуючи відомості про стандартні ентальпії
утворення речовин у реакції:
2Zn(кр.) + CO2 (газ) = 2ZnO (кр.) + C (графіт)
розрахуйте ∆H0
реакції.
Розв’язок. Виходячи з довідкових даних ентальпій утворення CO2 й ZnO,
враховуючи що стандартні ентальпії утворення простих речовин дорівнюють
нулю, розрахуємо величину стандартної ентальпії реакції:
∆H0
х.р.(298 К) = 2°∆H0
(ZnO) – ∆H0
f (СO2) =
= 2∙(–350,6) – (–393,5) = –307,7 кДж/моль.
Відповідь. –307,7 кДж/моль.
Приклад 21. Цинкову пластинку занурили у розчин солі цинку. При
цьому електродний потенціал магнію склав –0,804. Розрахуйте молярну
концентрацію іонів Zn2+
у розчині.
Розв’язок. Залежність електродного потенціалу металу (Е) від його
концентрації у розчині описується рівнянням Нернста:
E = E0
+
,
,
де Е0
– стандартний електродний потенціал, для цинку становить –0,764 В;
С – концентрація іонів металу у розчині, позначимо як [Zn2+
];
Отже,
–0,804 = –0,764 +
,
lg[Zn ] ; –0,04 = 0,0295∙lg[Zn2+
];
lg[Zn2+
] =
,
,
= –1,356; [Zn 2+
] = 4,4∙10–2
моль/л.
Відповідь. 4,4∙10–2
моль/л.