В Вашем распоряжении имеются символы следующих химических элементов: K, H, O, S.

1. Пользуясь только этими символами (в любом сочетании) и любыми цифрами, составьте десять химических формул реально существующих соединений калия.

2. Дайте названия соединениям, формулы которых Вы составили.

3. Предложите способы получения этих соединений из простых веществ (уравнения реакций с указанием условий, если они не идут при н.у.). Можно использовать нагрев, охлаждение, электрический ток, нужные Вам растворители и катализаторы (желательно указывать конкретно), уже полученные Вами вещества, а также любые реагенты, не содержащие калий и серу.

Решение задачи

В лаборатории проводили опыты с газами (все измерения и расчеты выполнены при н.у.). Большой герметичный сосуд объемом 11,2 л заполнили водородом и взвесили: его масса оказалась равна 1245 г. Водород вытеснили в специальный реактор, а сосуд заполнили кислородом и снова взвесили. Затем газы смешали и взорвали, а полученный жидкий продукт перелили в исходный сосуд через воронку на открытом воздухе.

1. Рассчитайте собственную массу сосуда (когда внутри вакуум, т.е. массу материала сосуда) и массу сосуда с кислородом. А сколько будет весить этот сосуд с воздухом?

2. Напишите уравнение реакции, прошедшей при взрыве, и вычислите объем образовавшегося продукта. Сколько весил сосуд, когда в него налили этот продукт? Какова будет масса сосуда, если его полностью заполнить этим веществом при н.у.?

Сосуд снова заполнили кислородом и в течение нескольких минут подвергали воздействию электрических разрядов. После того, как общее количество молекул в сосуде сократилось на 5 % (давление упало до 0,95 атм), содержимое сосуда пропустили через небольшой избыток разбавленного раствора иодида калия, в результате чего из раствора выпал темный осадок.

3. Напишите уравнение реакции, проходящей в сосуде под действием электрических разрядов. Рассчитайте количество молекул, содержащихся в сосуде до и после реакции. Установите количественный состав (в объемных и масс. %) содержимого сосуда после реакции.

4. Напишите уравнение реакции и рассчитайте массу осадка, который был получен в эксперименте с раствором KI.

Решение задачи

Какие два реагента вступили в реакцию, если в результате получились только следующие вещества (приведены все продукты реакций без стехиометрических коэффициентов):

а) FeCl2;

е) FeCl2 + H2O + SO2­↑;

б) FeCl2 + H2O;

ж) FeCl2 + KCl +I2 ↓;

в) FeCl3;

з) FeCl3 + S2Cl2­↑;

г) FeCl3 + FeCl2 + H2O;

и) FeCl2 + Fe(H2PO4)2;

д) FeCl2 + H2↑­;

к) Fe(OH)3 ↓+ NaClO3.

Напишите уравнения реакций и назовите по правилам химической номенклатуры все соединения, содержащие железо.

Решение задачи

Сода (натриевая соль угольной кислоты) стала известна человеку за полторы-две тысячи лет до нашей эры. Ее знали и применяли для различных нужд еще в Древнем Египте, получая ее испарением воды из озера Вади-эн-Натрун. Всочинении римского врача Диоскорида Педания (64 г. н.э.) сода представлялась неким белым веществом, которое шипело с выделением какого-то газа при действии на него серной кислоты.

Основная часть запасов российской соды сосредоточена в Сибири, в содовых озерах Барабинской степи и Забайкалья; в мире наибольшей известностью пользуются озеро Натрон в Танзании и озеро Серлс в Калифорнии. Кроме того, сода присутствует в составе некоторых горных пород.Кристаллическая сода встречается в виде нескольких кристаллогидратов. Наиболее известный из них, минерал натрон (или натрит), содержащий почти 63 % воды. На воздухе при комнатной температуре его кристаллы выветриваются, утрачивают прозрачность ибелеют, образуя гидрат А. В ходе выветривания натрона теряется до 31,5 % исходной массы. Если сушить натрон или А над серной кислотой или при температуре выше 40оС, то получается термонатрит (содержание Na37,1 %), теряющий всю воду только при 90-100оС.

1. Напишите химическую формулу безводной соды, назовите ее по химической номенклатуре, запишите уравнение реакции, описанной Педанием. Вспомните бытовое название безводной соды.

2. Установите точный состав натрона, гидрата А и термонатрита. Приведите химическое и бытовое название натрона.

3. Мировая промышленность в настоящее время ежегодно потребляет около 33 млн т соды в пересчете на безводный продукт. Какой получится эта масса, если пересчитать ее на состав натрона? Приведите названия трех отраслей промышленности, являющихся основными потребителями соды.

Растворимость безводной соды при 0 и 25оС составляет 7,0 и 29,5 г на 100 г раствора, соответственно.

4. Сколько грамм натрона и сколько воды надо взять, чтобы приготовить 300 г насыщенного при 25оС раствора соды? Сколько натрона выделится из этого раствора обратно при его охлаждении до 0оС?

5. Сколько воды и термонатрита необходимо взять для приготовления такого количества насыщенного при 25оС раствора, чтобы при его охлаждении до 0оС получить 100 г натрона?

6. В прайс-листах торгово-промышленных компаний, помимо бытовых названий натрона и безводной соды, можно встретить упоминания о еще двух содах. Одна из них содержит в 2 раза больше углекислоты, чем сода безводная, а другая ее не содержит вовсе. Напишите формулы, химические и бытовые названия и для этих разновидностей соды.

Решение задачи