화학량론 계수. 산화 환원 반응 방정식에서 화학량론적 계수의 결정
화학 공정 계산의 모든 정량적 비율은 반응의 화학량론을 기반으로 합니다. 이러한 계산에서 물질의 양을 몰 또는 유도 단위(kmol, mmol 등)로 표현하는 것이 더 편리합니다. 몰은 기본 SI 단위 중 하나입니다. 어떤 물질의 1몰은 그 양에 해당하며 수치적으로는 분자량과 같습니다. 따라서 이 경우의 분자량은 g/mol, kg/kmol, kg/mol 단위의 치수 값으로 간주해야 합니다. 예를 들어, 질소의 분자량은 28g/mol, 28kg/kmol이지만 0.028kg/mol입니다.
물질의 질량과 몰량은 알려진 관계로 관련됩니다.
N A \u003d m A / MA; m A = N A MA,
여기서 N A는 성분 A의 양, mol이고; m A는 이 성분의 질량, kg입니다.
MA - 성분 A의 분자량, kg/mol.
연속 공정에서 물질 A의 흐름은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.
단위 시간당 수량
여기서 W A는 성분 A의 몰 유량(mol/s)입니다. τ - 시간, s.
거의 비가역적으로 진행되는 단순 반응의 경우 일반적으로 화학량론
ric 방정식은 다음 형식으로 작성됩니다.
v A A + v B B = v R R + v S S.
그러나 화학량론적 방정식을 대수 형식으로 작성하는 것이 더 편리합니다.
th, 반응물의 화학량론적 계수가 음이고 반응 생성물이 양수라고 가정합니다.
그런 다음 각 간단한 반응에 대해 다음 등식을 작성할 수 있습니다.
인덱스 "0"은 구성 요소의 초기 양을 나타냅니다.
이러한 등식은 단순 반응에 대한 구성 요소에 대해 다음 물질 균형 방정식을 얻을 수 있는 근거를 제공합니다.
예 7.1. 페놀과 사이클로헥산올의 수소화 반응은 다음 식에 따라 진행됩니다.
C 6 H 5 OH + ZN 2 \u003d C 6 H 11 OH 또는 A + 3B \u003d R.
성분 A의 초기 양이 235kg이고 최종 양이 18.8kg인 경우 생성되는 생성물의 양을 계산하십시오.
솔루션: 반응을 다음과 같이 씁니다.
R-A-ZV \u003d 0.
구성 요소의 분자량은 다음과 같습니다. MA = 94kg/kmol, M B = 2kg/kmol 및
M R = 100kg/kmol. 그러면 반응의 시작과 끝에서 페놀의 몰량은 다음과 같습니다.
N A 0 \u003d 235/94 \u003d 2.5; N A 0 \u003d 18.8 / 94 \u003d 0.2; n \u003d (0.2 - 2.5) / (-1) \u003d 2.3.
형성된 사이클로헥산올의 양은 다음과 같습니다.
NR \u003d 0 + 1 ∙ 2.3 \u003d 2.3 kmol 또는 m R \u003d 100 2.3 \u003d 230 kg.
재료 및 반응 장치의 열 계산에서 시스템의 화학량론적으로 독립적인 반응의 결정은 일부의 합계 또는 차이인 반응을 제외하는 데 필요합니다. 이러한 평가는 Gram 기준을 사용하여 가장 쉽게 수행할 수 있습니다.
불필요한 계산을 하지 않기 위해서는 시스템이 화학양론적으로 종속되어 있는지를 평가해야 합니다. 이러한 목적을 위해서는 다음이 필요합니다.
반응 시스템의 원래 행렬을 바꾸십시오.
원래 행렬에 전치된 행렬을 곱합니다.
결과 정방 행렬의 행렬식을 계산합니다.
이 결정자가 0이면 반응 시스템은 화학량론적으로 종속됩니다.
예 7.2. 반응 시스템이 있습니다.
FeO + H 2 \u003d Fe + H 2 O;
Fe 2 O 3 + 3H 2 \u003d 2Fe + 3H 2 O;
FeO + Fe 2 O 3 + 4H 2 \u003d 3Fe + 4H 2 O.
이 시스템은 세 번째 반응이 다른 두 반응의 합이기 때문에 화학양론적으로 종속적입니다. 행렬을 만들자
반응의 각 물질에 대해 다음과 같은 양의 물질이 있습니다.
i번째 물질의 초기량(반응 시작 전 물질의 양);
i 번째 물질의 최종 양(반응 종료 시 물질의 양);
반응(출발 물질의 경우) 또는 형성된 물질(반응 생성물의 경우)의 양.
물질의 양은 음수가 될 수 없으므로 출발 물질의 경우
이후 >.
반응 생성물의 경우 > 따라서 .
화학량론적 비율 - 반응 방정식을 기반으로 계산된 반응 물질 또는 반응 생성물의 양, 질량 또는 부피(기체의 경우) 사이의 비율. 반응 방정식을 사용한 계산은 화학량론의 기본 법칙을 기반으로 합니다. 반응 또는 형성된 물질의 양의 비율(몰 단위)은 반응 방정식(화학량론적 계수)에서 해당 계수의 비율과 같습니다.
방정식에 의해 설명된 aluminothermic 반응에 대해:
3Fe 3 O 4 + 8Al = 4Al 2 O 3 + 9Fe,
반응 물질 및 반응 생성물의 양은 다음과 같이 관련됩니다.
계산을 위해 이 법칙의 다른 공식을 사용하는 것이 더 편리합니다. 화학량론적 계수에 대한 반응의 결과로 반응하거나 형성된 물질의 양의 비율은 주어진 반응에 대해 일정합니다.
일반적으로 다음과 같은 형태의 반응에 대해
aA + bB = cC + dD,
소문자는 계수를 나타내고 큰 문자는 화학물질을 나타내는 경우 반응물의 양은 다음과 관련됩니다.
평등으로 관련된 이 비율의 두 항은 화학 반응의 비율을 형성합니다. 예를 들어,
반응의 형성되거나 반응된 물질의 질량이 반응에 대해 알려진 경우, 그 양은 다음 식으로 찾을 수 있습니다.
그런 다음 화학 반응의 비율을 사용하여 반응의 나머지 물질에 대해 찾을 수 있습니다. 질량 또는 양에 따라 반응에 참여하는 다른 참가자의 질량, 양 또는 부피가 발견되는 물질을 때때로 기준 물질이라고 합니다.
여러 시약의 질량이 주어지면 나머지 물질의 질량 계산은 공급이 부족한 물질 중 하나에 따라 수행됩니다. 즉, 반응에서 완전히 소모됩니다. 과잉 또는 부족 없이 반응식과 정확히 일치하는 물질의 양을 화학량론적 양이라고 합니다.
따라서 화학량론적 계산과 관련된 작업에서 주요 작업은 기준 물질을 찾고 반응의 결과로 유입되거나 형성된 그 양을 계산하는 것입니다.
개별 고체의 양 계산
개별 고체 A의 양은 어디에 있습니까?
개별 고체 A의 질량, g;
물질 A의 몰 질량, g/mol.
천연 광물 또는 고체 혼합물의 양 계산
FeS 2 를 주성분으로 하는 천연 광물 황철광이 주어집니다. 그 외에도 황철광의 구성에는 불순물이 포함됩니다. 주성분 또는 불순물의 함량은 질량 백분율로 표시됩니다(예: .
주요 구성 요소의 내용을 알고 있는 경우
불순물의 함량을 알면
여기서 개별 물질 FeS 2의 양, mol;
광물 황철광의 질량, g.
유사하게, 고체 혼합물에 있는 성분의 양은 질량 분율로 그 함량을 알고 있는 경우 계산됩니다.
순수한 액체의 물질량 계산
질량을 알고 있는 경우 계산은 개별 솔리드에 대한 계산과 유사합니다.
액체의 부피를 알면
1. 이 액체 부피의 질량을 구하십시오.
m f = V f s f,
여기서 m W는 액체 g의 질량입니다.
V W - 액체의 부피, ml;
c w는 액체의 밀도, g/ml입니다.
2. 액체의 몰 수를 찾으십시오.
이 기술은 모든 집합체 상태에 적합합니다.
물 200ml에 들어 있는 H2O 물질의 양을 구하라.
솔루션: 온도가 지정되지 않은 경우 물의 밀도는 1g/ml로 가정하고 다음을 수행합니다.
농도를 알고 있는 경우 용액에 들어 있는 용질의 양을 계산하십시오.
용질의 질량 분율, 용액의 밀도 및 부피를 알면
m r-ra \u003d V r-ra s r-ra,
여기서 m p-ra는 용액의 질량 g입니다.
V p-ra - 용액의 부피, ml;
r-ra - 용액의 밀도, g / ml.
용해 된 물질의 질량은 어디입니까, g;
%로 표시되는 용해된 물질의 질량 분율.
밀도가 1.0543g/ml인 10% 산성 용액 500ml에 있는 질산 물질의 양을 구하라.
용액의 질량 결정
m r-ra \u003d V r-ra s r-ra \u003d 500 1.0543 \u003d 527.150g
순수한 HNO 3의 질량 결정
HNO 3의 몰수 결정
용질과 물질의 몰 농도와 용액의 부피를 알고 있다면,
여기서 용액의 부피는 l입니다.
용액 내 i번째 물질의 몰 농도, mol/l.
개별 기체 물질의 양 계산
기체 물질의 질량이 주어지면 식 (1)로 계산됩니다.
정상 조건에서 측정된 부피가 주어지면 공식 (2)에 따라 기체 물질의 부피가 다른 조건에서 측정되면 공식 (3)에 따라 공식이 6-7 페이지에 주어집니다.
화학량론적 계산의 기반이 되는 가장 중요한 화학 개념 중 하나는 다음과 같습니다. 물질의 화학적 양. 어떤 물질 X의 양은 n(X)로 표시됩니다. 물질의 양을 측정하는 단위는 몰.
몰은 물질을 구성하는 6.02 10 23 분자, 원자, 이온 또는 기타 구조 단위를 포함하는 물질의 양입니다.
어떤 물질 X 1몰의 질량을 몰 질량이 물질의 M(X). 어떤 물질 X의 질량 m(X)와 그 몰 질량을 알면 다음 공식을 사용하여 이 물질의 양을 계산할 수 있습니다.
6.02 10 23이라는 숫자는 아보가드로 수(나); 그것의 차원 몰 -1.
Avogadro 수 N a 에 물질 n(X)의 양을 곱하면 구조 단위의 수, 예를 들어 어떤 물질 X의 분자 N(X)를 계산할 수 있습니다.
N(X) = N a · n(X) .
몰 질량의 개념과 유추하여 몰 부피의 개념이 도입되었습니다. 몰 부피어떤 물질 X의 Vm(X)은 이 물질 1몰의 부피입니다. 물질 V(X)의 부피와 그 몰 부피를 알면 물질의 화학적 양을 계산할 수 있습니다.
화학에서는 종종 기체의 몰 부피를 다루어야 합니다. 아보가드로의 법칙에 따르면 같은 온도와 같은 압력에서 같은 부피의 모든 기체는 같은 수의 분자를 포함합니다. 동일한 조건에서 1몰의 기체는 같은 부피를 차지합니다. 정상 조건(n.s.) - 온도 0°C 및 압력 1기압(101325 Pa) - 이 부피는 22.4리터입니다. 따라서 no.에서 V m (가스) = 22.4 l / mol. 22.4 l/mol의 몰 부피 값이 적용된다는 점을 강조해야 합니다. 가스 전용.
물질의 몰 질량과 아보가드로 수를 알면 모든 물질의 분자 질량을 그램으로 표현할 수 있습니다. 다음은 수소 분자의 질량을 계산하는 예입니다.
기체 수소 1몰은 6.02 10 23 H 2 분자를 포함하고 질량은 2g입니다(M(H 2) \u003d 2g/mol이기 때문에). 따라서,
6.02·10 23 H 2 분자의 질량은 2g입니다.
1 H 2 분자의 질량은 xg입니다. x \u003d 3.32 10-24g.
"몰"의 개념은 화학 반응 방정식에 따라 계산을 수행하는 데 널리 사용됩니다. 반응 방정식의 화학량론적 계수는 물질이 서로 반응하고 반응 결과로 형성되는 몰비를 나타내기 때문입니다.
예를 들어, 반응 방정식 4 NH 3 + 3 O 2 → 2 N 2 + 6 H 2 O는 다음 정보를 포함합니다. 4 mol의 암모니아는 3 mol의 산소, 2 mol의 질소 및 6 mol 의 물이 형성됩니다.
예 4.1인산이수소칼슘 70.2g과 수산화칼슘 68g을 함유하는 용액의 상호작용 동안 형성된 침전물의 질량을 계산하라. 어떤 물질이 과도하게 남을까요? 질량은 얼마입니까?
3 Ca(H 2 PO 4) 2 + 12 KOH ® Ca 3 (PO 4) 2 ¯ + 4 K 3 PO 4 + 12 H 2 O
반응식에서 Ca(H 2 PO 4 ) 2 3 mol이 KOH 12 mol과 반응함을 알 수 있다. 문제의 조건에 따라 주어지는 반응 물질의 양을 계산해 봅시다.
n (Ca (H 2 PO 4) 2) \u003d m (Ca (H 2 PO 4) 2) / M (Ca (H 2 PO 4) 2) \u003d 70.2 g: 234 g / mol \u003d 0.3 mol ;
n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 68g: 56g/mol = 1.215mol.
3 mol Ca(H 2 PO 4) 2 12 mol KOH 필요
0.3 mol Ca (H 2 PO 4) 2 x mol KOH 필요
x \u003d 1.2 mol - 과잉 및 결핍 없이 반응을 진행하려면 너무 많은 KOH가 필요합니다. 그리고 문제의 조건에 따라 1.215mol의 KOH가 있습니다. 따라서 KOH가 과도합니다. 반응 후 남아있는 KOH의 양:
n(KOH) \u003d 1.215 mol - 1.2 mol \u003d 0.015 mol;
질량은 m(KOH) = n(KOH) × M(KOH) = 0.015mol × 56g/mol = 0.84g입니다.
생성된 반응 생성물(석출물 Ca 3(PO 4) 2)의 계산은 이 물질이 반응할 것이기 때문에 공급이 부족한 물질(이 경우 Ca(H 2 PO 4) 2)에 따라 수행되어야 합니다. 완전히. 반응식으로부터 생성된 Ca 3 (PO 4 ) 2 의 몰수가 반응된 Ca (H 2 PO 4) 2 의 몰수보다 3배 적다는 것을 알 수 있다:
n (Ca 3 (PO 4) 2) = 0.3 mol: 3 = 0.1 mol.
따라서 m (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d n (Ca 3 (PO 4) 2) × M (Ca 3 (PO 4) 2) \u003d 0.1 mol × 310 g / mol \u003d 31 g.
작업 번호 5
a) 표 5에 주어진 반응물의 화학량을 계산한다(기체 물질의 부피는 정상 조건에서 주어진다);
b) 주어진 반응식에서 계수를 배열하고 반응식을 사용하여 어떤 물질이 과량이고 어떤 물질이 부족한지를 결정합니다.
c) 표 5에 표시된 반응 생성물의 화학적 양을 구한다.
d) 이 반응 생성물의 질량 또는 부피(표 5 참조)를 계산합니다.
표 5 - 태스크 번호 5의 조건
| 옵션 번호 | 반응성 물질 | 반응 방식 | 계산하다 |
| m(Fe)=11.2g; V (Cl 2) \u003d 5.376리터 | Fe + Cl 2 ® FeCl 3 | m(FeCl3) | |
| m(Al)=5.4g; m(H 2 SO 4) \u003d 39.2g | Al + H 2 SO 4 ® Al 2 (SO 4) 3 + H 2 | V(H2) | |
| V(CO)=20리터; m(O 2) \u003d 20g | CO+O2 ® CO2 | V(CO2) | |
| m(AgNO3)=3.4g; m(Na2S)=1.56g | AgNO 3 +Na 2 S®Ag 2 S+NaNO 3 | m(Ag 2 S) | |
| m(Na2CO3)=53g; m(HCl)=29.2g | Na2CO3+HCl®NaCl+CO2+H2O | V(CO2) | |
| m (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 34.2g, m (BaCl 2) \u003d 52g | Al 2 (SO 4) 3 + BaCl 2 ®AlCl 3 + BaSO 4 | m(BaSO4) | |
| m(KI)=3.32g; V(Cl 2) \u003d 448 ml | KI+Cl 2 ® KCl+I 2 | m(I2) | |
| m(CaCl2)=22.2g; m(AgNO 3) \u003d 59.5g | CaCl 2 + AgNO 3 ®AgCl + Ca(NO 3) 2 | m(AgCl) | |
| m(H 2 ) = 0.48g; V (O 2) \u003d 2.8 리터 | H 2 + O 2 ® H 2 O | m(H2O) | |
| m(Ba(OH)2) \u003d 3.42g; V(HCl)=784ml | Ba(OH) 2 +HCl ® BaCl 2 +H 2 O | m(BaCl2) |
표 5 계속
| 옵션 번호 | 반응성 물질 | 반응 방식 | 계산하다 |
| m(H 3 PO 4 ) = 9.8g; m(NaOH)=12.2g | H 3 PO 4 + NaOH ® Na 3 PO 4 + H 2 O | m(Na3PO4) | |
| m(H2SO4)=9.8g; m(KOH)=11.76g | H 2 SO 4 + KOH ® K 2 SO 4 + H 2 O | m(K2SO4) | |
| V(Cl2)=2.24리터; m(KOH)=10.64g | Cl 2 +KOH ® KClO + KCl + H 2 O | m(KClO) | |
| m ((NH 4) 2 SO 4) \u003d 66g, m (KOH) \u003d 50g | (NH 4 ) 2 SO 4 +KOH®K 2 SO 4 +NH 3 +H 2 O | V(NH3) | |
| m(NH3)=6.8g; V (O 2) \u003d 7.84 리터 | NH 3 + O 2 ® N 2 + H 2 O | V(N2) | |
| V(H 2 S) = 11.2리터; m(O 2) \u003d 8.32g | H 2 S+O 2 ® S+H 2 O | m(초) | |
| m(MnO2)=8.7g; m(HCl)=14.2g | MnO 2 +HCl ® MnCl 2 +Cl 2 +H 2 O | V(Cl2) | |
| m(Al)=5.4g; V (Cl 2) \u003d 6.048 리터 | Al+Cl 2 ® AlCl 3 | m(AlCl3) | |
| m(Al)=10.8g; m(HCl)=36.5g | Al+HCl ® AlCl 3 +H 2 | V(H2) | |
| m(P)=15.5g; V (O 2) \u003d 14.1 리터 | P+O 2 ® P 2 O 5 | m(P2O5) | |
| m (AgNO 3) \u003d 8.5g, m (K 2 CO 3) \u003d 4.14g | AgNO 3 + K 2 CO 3 ®Ag 2 CO 3 + KNO 3 | m(Ag 2 CO 3) | |
| m(K2CO3)=69g; m(HNO3) \u003d 50.4g | K 2 CO 3 + HNO 3 ®KNO 3 + CO 2 + H 2 O | V(CO2) | |
| m(AlCl3)=2.67g; m(AgNO 3) \u003d 8.5g | AlCl 3 + AgNO 3 ®AgCl + Al(NO 3) 3 | m(AgCl) | |
| m(KBr)=2.38g; V(Cl 2) \u003d 448 ml | KBr+Cl 2 ® KCl+Br 2 | m(Br2) | |
| m(CaBr2)=40g; m(AgNO 3) \u003d 59.5g | CaBr 2 + AgNO 3 ®AgBr + Ca (NO 3) 2 | m(AgBr) | |
| m(H 2 ) = 1.44g; V (O 2) \u003d 8.4 리터 | H 2 + O 2 ® H 2 O | m(H2O) | |
| m (Ba (OH) 2) \u003d 6.84g, V (HI) \u003d 1.568l | Ba(OH) 2 +HI ® BaI 2 +H 2 O | m(BaI 2) | |
| m(H 3 PO 4 ) = 9.8g; m(KOH)=17.08g | H 3 PO 4 +KOH ® K 3 PO 4 +H 2 O | m(K3PO4) | |
| m(H2SO4)=49g; m(NaOH)=45g | H 2 SO 4 + NaOH ® Na 2 SO 4 + H 2 O | m(Na2SO4) | |
| V(Cl2)=2.24리터; m(KOH)=8.4g | Cl 2 +KOH ® KClO 3 +KCl + H 2 O | m(KClO3) | |
| m(NH4Cl)=43g; m (Ca (OH) 2) \u003d 37g | NH 4 Cl + Ca(OH) 2 ® CaCl 2 + NH 3 + H 2 O | V(NH3) | |
| V(NH 3) \u003d 8.96리터; m(O 2) \u003d 14.4g | NH 3 + O 2 ® NO + H 2 O | V(아니오) | |
| V(H 2 S) = 17.92리터; m(O 2) \u003d 40g | H 2 S + O 2 ® SO 2 + H 2 O | V(SO2) | |
| m(MnO2)=8.7g; m(HBr)=30.8g | MnO 2 +HBr ® MnBr 2 +Br 2 +H 2 O | m(MnBr 2) | |
| m(Ca)=10g; m(H2O)=8.1g | Ca + H 2 O ® Ca(OH) 2 + H 2 | V(H2) |
솔루션 농도
일반 화학 과정의 일부로 학생들은 용액의 농도를 표현하는 두 가지 방법(질량 분율 및 몰 농도)을 배웁니다.
용해된 물질의 질량 분율 X는 이 물질의 질량 대 용액의 질량의 비율로 계산됩니다.
,
여기서 ω(X)는 용해된 물질 X의 질량 분율입니다.
m(X)는 용해된 물질 X의 질량입니다.
m 솔루션 - 솔루션의 질량.
위 공식에 따라 계산된 물질의 질량 분율은 단위의 분율(0< ω(X) < 1).
질량 분율은 단위의 분율뿐만 아니라 백분율로도 표시할 수 있습니다. 이 경우 계산 공식은 다음과 같습니다.
백분율로 표시되는 질량 분율은 종종 백분율 농도 . 분명히, 용질의 백분율 농도는 0%입니다.< ω(X) < 100%.
퍼센트 농도는 용액 100질량부에 포함된 용질의 질량부를 나타냅니다. 질량 단위로 그램을 선택하면 이 정의를 다음과 같이 작성할 수도 있습니다. 농도 백분율은 용액 100g에 몇 그램의 용질이 포함되어 있는지 보여줍니다.
예를 들어, 30% 용액은 0.3과 같은 용해된 물질의 질량 분율에 해당합니다.
용액에서 용질의 함량을 표현하는 또 다른 방법은 몰 농도(molarity)입니다.
물질의 몰 농도 또는 용액의 몰 농도는 용액 1리터(1dm3)에 포함된 용질의 몰 수를 나타냅니다.
여기서 C(X)는 용질 X의 몰 농도(mol/l)입니다.
n(X)는 용해된 물질 X(mol)의 화학적 양입니다.
V 용액 - 용액의 부피(l).
예 5.1 H 3 PO 4 의 질량 분율이 60%이고 용액의 밀도가 1.43 g/ml인 경우 용액에서 H 3 PO 4 의 몰 농도를 계산하십시오.
백분율 농도의 정의에 의해
용액 100g에는 인산 60g이 들어 있습니다.
n (H 3 PO 4) \u003d m (H 3 PO 4) : M (H 3 PO 4) \u003d 60g: 98g / mol \u003d 0.612 mol;
V 솔루션 \u003d m 솔루션: ρ 솔루션 \u003d 100g: 1.43g / cm 3 \u003d 69.93 cm 3 \u003d 0.0699 l;
C (H 3 PO 4) \u003d n (H 3 PO 4): V 용액 \u003d 0.612 mol: 0.0699 l \u003d 8.755 mol / l.
예 5.2 H 2 SO 4 의 0.5M 용액이 있습니다. 이 용액에서 황산의 질량 분율은 얼마입니까? 용액의 밀도를 1g/ml로 합니다.
몰 농도의 정의에 의해
1리터의 용액에는 0.5mol의 H 2 SO 4가 들어 있습니다.
(항목 "0.5 M 용액"은 C (H 2 SO 4) \u003d 0.5 mol / l을 의미합니다).
m 용액 = V 용액 × ρ 용액 = 1000 ml × 1 g/ml = 1000 g;
m (H 2 SO 4) \u003d n (H 2 SO 4) × M (H 2 SO 4) \u003d 0.5 mol × 98 g / mol \u003d 49 g;
ω (H 2 SO 4) \u003d m (H 2 SO 4) : m 용액 \u003d 49 g: 1000 g \u003d 0.049 (4.9%).
예 5.3밀도가 1.5g / ml 인 H 2 SO 4 60 % 용액 2 리터를 준비하려면 물의 부피와 밀도가 1.84 g / ml 인 H 2 SO 4 의 96 % 용액을 취해야합니다.
농축 용액에서 희석 용액을 준비하는 문제를 해결할 때 초기 용액(농축), 물 및 생성 용액(희석)의 밀도가 다르다는 점을 고려해야 합니다. 이 경우 원래 용액의 V + 물의 V ≠ 결과 용액의 V,
농축 용액과 물을 혼합하는 과정에서 전체 시스템의 부피에 변화(증가 또는 감소)가 발생하기 때문입니다.
이러한 문제의 해결은 희석 용액(즉, 준비해야 하는 용액)의 매개변수를 찾는 것으로 시작해야 합니다. 즉, 질량, 용해된 물질의 질량(필요한 경우) 및 용해된 물질의 양입니다.
M 60% 용액 = V 60% 용액 ∙ ρ 60% 용액 = 2000ml × 1.5g/ml = 3000g
m (H 2 SO 4) 60% 용액 \u003d m 60% 용액 w (H 2 SO 4) 60% 용액 \u003d 3000g 0.6 \u003d 1800g.
조제된 용액에 있는 순수한 황산의 질량은 묽은 용액을 준비하기 위해 취해야 하는 96% 용액의 해당 부분에 있는 황산의 질량과 같아야 합니다. 따라서,
60% 용액의 m(H 2 SO 4) \u003d 96% 용액의 m(H 2 SO 4) \u003d 1800g.
m 96% 용액 = 96% 용액 중 m(H 2 SO 4): 96% 용액 중 w(H 2 SO 4) = 1800g: 0.96 = 1875g.
m (H 2 O) \u003d m 40% 용액 - m 96% 용액 \u003d 3000g - 1875g \u003d 1125g.
V 96% 용액 \u003d m 96% 용액: ρ 96% 용액 \u003d 1875 g: 1.84 g / ml \u003d 1019 ml » 1.02 l.
V 물 \u003d m 물: ρ 물 \u003d 1125g: 1g / ml \u003d 1125 ml \u003d 1.125 l.
예 5.4 0.1M CuCl 2 용액 100ml와 Cu(NO 3) 2 0.2M 용액 150ml를 혼합하여 생성된 용액에서 Cu 2+, Cl - 및 NO 3 - 이온의 몰 농도를 계산합니다.
묽은 용액을 섞는 유사한 문제를 풀 때 묽은 용액은 물의 밀도와 거의 같은 밀도를 갖는다는 것을 이해하는 것이 중요합니다. 그것들이 혼합되면 시스템의 총 부피는 실제로 변하지 않습니다. 희석 용액의 V 1 + 희석 용액의 V 2 + ... "결과 용액의 V.
첫 번째 솔루션에서:
n (CuCl 2) \u003d C (CuCl 2) V CuCl 2 \u003d 0.1 mol / l × 0.1 l \u003d 0.01 mol;
CuCl 2 - 강한 전해질: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2Cl -;
따라서 n(Cu 2+) \u003d n(CuCl 2) \u003d 0.01 mol; n(Cl -) \u003d 2 × 0.01 \u003d 0.02 mol.
두 번째 솔루션에서:
n (Cu (NO 3) 2) \u003d C (Cu (NO 3) 2) × V 용액 Cu (NO 3) 2 \u003d 0.2 mol / l × 0.15 l \u003d 0.03 mol;
Cu(NO 3) 2 - 강한 전해질: CuCl 2 ® Cu 2+ + 2NO 3 -;
따라서 n(Cu 2+) \u003d n(Cu(NO 3) 2) \u003d 0.03 mol; n (NO 3 -) \u003d 2 × 0.03 \u003d 0.06 mol.
용액 혼합 후:
n(Cu2+)tot. = 0.01mol + 0.03mol = 0.04mol;
V 공통. » Vsolution CuCl 2 + Vsolution Cu(NO 3) 2 \u003d 0.1 l + 0.15 l \u003d 0.25 l;
C(Cu 2+) = n(Cu 2+) : Vtot. \u003d 0.04 mol : 0.25 l \u003d 0.16 mol / l;
C(Cl -) = n(Cl -) : Vtot. \u003d 0.02 mol : 0.25 l \u003d 0.08 mol / l;
C (NO 3 -) \u003d n (NO 3 -): V 총계. \u003d 0.06 mol : 0.25 l \u003d 0.24 mol / l.
실시예 5.5 684 mg의 황산알루미늄 및 1.1 g/ml의 밀도를 갖는 1 ml의 9.8% 황산 용액을 플라스크에 첨가하였다. 생성된 혼합물을 물에 용해시켰다; 용액의 부피는 물로 500ml로 하였다. 생성된 용액에서 H + , Al 3+ SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오.
용해된 물질의 양을 계산합니다.
n (Al 2 (SO 4) 3) \u003d m (Al 2 (SO 4) 3) : M (Al 2 (SO 4) 3) \u003d 0.684 g: 342 g mol \u003d 0.002 mol;
Al 2 (SO 4) 3 - 강한 전해질: Al 2 (SO 4) 3 ® 2Al 3+ + 3SO 4 2–;
따라서, n(Al3+)=2×0.002mol=0.004mol; n (SO 4 2–) \u003d 3 × 0.002 mol \u003d 0.006 mol.
m H 2 SO 4 \u003d V H 2 SO 4 용액 × ρ H 2 SO 4 용액 \u003d 1 ml × 1.1 g / ml \u003d 1.1 g;
m (H 2 SO 4) \u003d m H 2 SO 4 × w (H 2 SO 4) \u003d 1.1g 0.098 \u003d 0.1078g의 용액.
n (H 2 SO 4) \u003d m (H 2 SO 4) : M (H 2 SO 4) \u003d 0.1078 g: 98 g / mol \u003d 0.0011 mol;
H 2 SO 4 는 강한 전해질입니다: H 2 SO 4 ® 2H + + SO 4 2–.
따라서 n(SO 4 2-) \u003d n(H 2 SO 4) \u003d 0.0011 mol; n(H +) \u003d 2 × 0.0011 \u003d 0.0022 mol.
문제의 조건에 따라 생성된 용액의 부피는 500ml(0.5l)입니다.
n(SO 4 2-)tot. \u003d 0.006 mol + 0.0011 mol \u003d 0.0071 mol.
C (Al 3+) \u003d n (Al 3+): V 용액 \u003d 0.004 mol: 0.5 l \u003d 0.008 mol / l;
C (H +) \u003d n (H +) : V 용액 \u003d 0.0022 mol : 0.5 l \u003d 0.0044 mol / l;
C (SO 4 2–) \u003d n (SO 4 2–) 총계. : V 용액 \u003d 0.0071 mol : 0.5 l \u003d 0.0142 mol / l.
예 5.6황산제일철(FeSO 4 7H 2 O)의 질량과 물의 양은 10% 황산철(II) 용액 3리터를 준비하는 데 필요합니다. 용액의 밀도를 1.1g/ml로 합니다.
준비할 용액의 질량은 다음과 같습니다.
m 용액 = V 용액 ∙ ρ 용액 = 3000 ml ∙ 1.1 g/ml = 3300 g.
이 용액에서 순수한 황산철(II)의 질량은 다음과 같습니다.
m (FeSO 4) \u003d m 용액 × w (FeSO 4) \u003d 3300g × 0.1 \u003d 330g.
무수 FeSO4의 동일한 질량은 용액을 제조하기 위해 취해야 하는 결정질 수화물의 양에 포함되어야 합니다. 몰 질량 M (FeSO 4 7H 2 O) \u003d 278 g / mol 및 M (FeSO 4) \u003d 152 g / mol의 비교에서,
우리는 비율을 얻습니다.
278g의 FeSO 4 7H 2 O는 152g의 FeSO 4를 함유하고;
xg의 FeSO 4 7H 2 O는 330g의 FeSO 4를 함유하고;
x \u003d (278 330) : 152 \u003d 603.6g.
m 물 \u003d m 용액 - m 황산 제1철 \u003d 3300g - 603.6g \u003d 2696.4g.
왜냐하면 물의 밀도는 1g / ml이고 용액을 준비하기 위해 취해야 하는 물의 양은 V water \u003d m water: ρ water \u003d 2696.4 g: 1 g / ml \u003d 2696.4 ml입니다.
예 5.7 15% Na 2 SO 4 용액을 얻기 위해 10% 황산나트륨 용액(용액 밀도 1.1g/ml) 500ml에 Glauber's salt(Na 2 SO 4 10H 2 O)의 질량은 얼마인가?
xg의 Glauber's salt Na 2 SO 4 10H 2 O가 필요하다고 가정하면 결과 용액의 질량은 다음과 같습니다.
m 15% 용액 = m 원래(10%) 용액 + m Glauber's 염 = 550 + x(g);
m 초기(10%) 용액 = V 10% 용액 × ρ 10% 용액 = 500ml × 1.1g/ml = 550g;
원래 (10 %) 용액의 m (Na 2 SO 4) \u003d m 10 % 용액 a w (Na 2 SO 4) \u003d 550 g 0.1 \u003d 55 g.
x 그램의 Na 2 SO 4 10H 2 O에 포함된 순수한 Na 2 SO 4의 질량을 x로 나타내십시오.
M (Na 2 SO 4 10H 2 O) \u003d 322g / mol; M (Na 2 SO 4) \u003d 142g / mol; 그 후:
322g의 Na 2 SO 4 10H 2 O는 142g의 무수 Na 2 SO 4를 포함합니다.
x g의 Na 2 SO 4 10H 2 O는 mg의 무수 Na 2 SO 4를 포함합니다.
m(Na 2 SO 4) \u003d 142 x: 322 \u003d 0.441 x x.
결과 용액에서 황산 나트륨의 총 질량은 다음과 같습니다.
15% 용액의 m(Na2SO4) = 55 + 0.441 × x(g).
결과 솔루션에서: 
= 0,15
, 여기서 x = 94.5g.
작업 번호 6
표 6 - 태스크 번호 6의 조건
| 옵션 번호 | 조건 텍스트 |
| Na 2 SO 4 × 10H 2 O 5g을 물에 녹이고 물을 넣어 500ml로 하였다. 이 용액에서 Na 2 SO 4 의 질량 분율(ρ = 1 g/ml)과 Na + 및 SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 혼합 용액: 0.05M Cr 2 (SO 4 ) 3 100ml 및 0.02M Na 2 SO 4 100ml. 생성된 용액에서 Cr 3+ , Na + 및 SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 밀도가 1.2g/ml인 30% 용액 2리터를 만들기 위해 물과 황산의 98% 용액(밀도 1.84g/ml)을 취해야 하는 부피는 얼마입니까? | |
| 50g의 Na 2 CO 3 × 10H 2 O를 400ml의 물에 녹이고 생성된 용액에서 Na + 및 CO 3 2- 이온의 몰 농도와 Na 2 CO 3의 질량 분율은 얼마입니까(ρ = 1.1 g/ml)? | |
| 혼합 용액: 0.05M Al 2 (SO 4 ) 3 150ml 및 0.01M NiSO 4 100ml. 생성된 용액에서 Al 3+ , Ni 2+ , SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 4M 용액(밀도 1.1g/ml) 500ml를 제조하기 위해 필요한 물의 부피와 질산의 60% 용액(밀도 1.4g/ml)은? | |
| 밀도가 1.05g/ml인 5% 황산구리 용액 500ml를 제조하기 위해 황산구리(CuSO 4 × 5H 2 O)의 질량은 얼마인가? | |
| 1ml의 36% HCl 용액(ρ = 1.2g/ml)과 10ml의 ZnCl 2 0.5M 용액을 플라스크에 첨가하였다. 생성된 용액의 부피를 물로 50 ml가 되게 하였다. 생성된 용액에서 H + , Zn 2+ , Cl - 이온의 몰 농도는 얼마입니까? | |
| 이 용액에서 황산 이온의 몰 농도가 0.06mol/l인 경우 용액(ρ » 1g/ml)에서 Cr 2(SO 4) 3의 질량 분율은 얼마입니까? | |
| 2리터의 10% NaOH 용액(ρ= 1.1g/ml)을 준비하려면 몇 부피의 물과 10M 수산화나트륨 용액(ρ=1.45g/ml)이 필요합니까? | |
| 10 % 황산 철 (II) 용액 (용액 밀도 1.2 g / ml) 10 리터에서 물을 증발시켜 몇 그램의 황산 제 1 철 FeSO 4 × 7H 2 O를 얻을 수 있습니까? | |
| 혼합 용액: 0.1M Cr 2 (SO 4 ) 3 100ml 및 0.2M CuSO 4 50ml. 생성된 용액에서 Cr 3+ , Cu 2+ , SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. |
표 6 계속
| 옵션 번호 | 조건 텍스트 |
| 밀도가 1.05g / ml 인 H 3 PO 4 5 % 용액 1 m 3을 준비하려면 밀도가 1.35 g / ml 인 40 % 인산 용액과 물의 부피는 얼마입니까? | |
| 16.1g의 Na 2 SO 4 × 10H 2 O를 물에 용해시키고 생성된 용액의 부피를 물로 250ml로 만들었다. 생성된 용액에서 Na 2 SO 4 의 질량 분율과 몰 농도를 계산합니다(용액의 밀도가 1g/ml라고 가정). | |
| 혼합 용액: 0.05M Fe 2 (SO 4 ) 3 150ml 및 0.1M MgSO 4 100ml. 결과 용액에서 Fe 3+ , Mg 2+ , SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 밀도가 1.05g/ml인 10% 용액 500ml를 만들기 위해 물과 36% 염산(밀도 1.2g/ml)의 부피는 얼마입니까? | |
| Al 2 (SO 4) 3 × 18H 2 O 20g을 물 200ml에 녹이고, 밀도가 1.1g/ml인 용액에서 용질의 질량분율은 얼마인가? 이 용액에서 Al 3+ 및 SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 혼합 용액: 0.05M Al2(SO4)3 100ml 및 0.01M Fe2(SO4)3150ml. 생성된 용액에서 Fe 3+ , Al 3+ 및 SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 산의 질량 분율이 7%인 식초 0.5리터를 준비하는 데 필요한 물의 부피와 아세트산 80% 용액(밀도 1.07g/ml)은 얼마입니까? 식초의 밀도는 1g/ml입니다. | |
| 3% 황산제1철 용액 100ml를 제조하기 위해 황산제1철(FeSO4×7H2O)의 질량은 얼마인가? 용액의 밀도는 1g/ml입니다. | |
| 2 ml의 36% HCl 용액(밀도 1.2 g/cm 3 ) 및 20 ml의 0.3 M CuCl 2 용액을 플라스크에 첨가하였다. 생성된 용액의 부피를 물로 200 ml가 되게 하였다. 생성된 용액에서 H + , Cu 2+ 및 Cl - 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 황산 이온의 몰 농도가 0.6 mol / l 인 용액에서 Al 2 (SO 4) 3의 백분율 농도는 얼마입니까? 용액의 밀도는 1.05g/ml입니다. | |
| 밀도가 1.1g/ml인 10% KOH 용액 500ml를 준비하려면 물과 10M KOH 용액(용액 밀도 1.4g/ml)의 부피는 얼마입니까? | |
| 밀도가 1.1g/ml인 8% 황산구리 용액 15리터에서 물을 증발시켜 몇 그램의 황산구리 CuSO 4 × 5H 2 O를 얻을 수 있습니까? | |
| 혼합 용액: 0.025M Fe2(SO4)3 200ml 및 0.05M FeCl3 50ml. 생성된 용액에서 Fe 3+ , Cl - , SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| H 3 PO 4 의 10% 용액(밀도 1.1 g/ml) 0.25 m 3 을 준비하려면 몇 부피의 물과 H 3 PO 4 의 70% 용액(밀도 1.6 g/ml)이 필요합니까? | |
| Al 2 (SO 4 ) 3 × 18H 2 O 6g을 물 100ml에 녹이고 Al 2 (SO 4) 3 의 질량 분율과 Al 3+ 및 SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. 밀도가 1g/ml인 생성 용액 | |
| 혼합 용액: 0.1M Cr2(SO4)3 50ml 및 0.02M Cr(NO3)3 200ml. 생성된 용액에서 Cr 3+ , NO 3 - , SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. | |
| 밀도가 1.05g/ml인 8% 용액 1리터를 제조하는 데 필요한 50% 과염소산 용액(밀도 1.4g/ml)과 물의 부피는 얼마입니까? | |
| 5% 황산나트륨 용액을 얻으려면 Glauber's salt Na 2 SO 4 × 10H 2 O 몇 그램을 물 200ml에 녹여야 합니까? | |
| H 2 SO 4 (용액 밀도 1.7 g/ml)의 80% 용액 1 ml 및 Cr 2 (SO 4) 3 5000 mg을 플라스크에 첨가하였다. 혼합물을 물에 용해시켰다; 용액의 부피를 250ml로 하였다. 생성된 용액에서 H + , Cr 3+ 및 SO 4 2- 이온의 몰 농도를 계산하십시오. |
표 6 계속
화학적 평형
모든 화학 반응은 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 비가역 반응, 즉. 반응 물질 중 적어도 하나가 완전히 소모될 때까지 진행되는 반응 및 반응 물질이 완전히 소모되지 않는 가역 반응. 이는 가역적 반응이 순방향과 역방향 모두에서 진행될 수 있기 때문입니다. 가역 반응의 전형적인 예는 질소와 수소로부터 암모니아를 합성하는 것입니다.
N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3.
반응이 시작될 때 시스템의 초기 물질 농도는 최대입니다. 이때 정방향 반응 속도도 최대입니다. 반응이 시작될 때 시스템에는 여전히 반응 생성물(이 예에서는 암모니아)이 없으므로 역반응 속도는 0입니다. 초기 물질이 서로 상호 작용함에 따라 농도가 감소하므로 직접 반응 속도도 감소합니다. 반응 생성물의 농도가 점차 증가하므로 역반응의 속도도 증가합니다. 시간이 지나면 정반응의 속도는 역반응의 속도와 같아집니다. 이 시스템 상태를 화학 평형 상태. 화학 평형 상태에 있는 시스템에서 물질의 농도를 평형 농도. 화학 평형 상태에 있는 시스템의 양적 특성은 다음과 같습니다. 평형 상수.
모든 가역 반응 a A + b B+ ... ⇆ p P + q Q + ...에 대해 화학 평형 상수(K)에 대한 표현은 분수로 작성되며 분자는 반응 생성물의 평형 농도입니다 , 그리고 분모에는 출발 물질의 평형 농도가 있으며, 또한 각 물질의 농도는 반응식의 화학량론적 계수와 같은 거듭제곱으로 올려야 합니다.
예를 들어, N 2 + 3 H 2 ⇆ 2 NH 3 반응의 경우.
임을 명심해야 한다. 평형 상수의 표현은 기체 물질 또는 용해된 상태에 있는 물질의 평형 농도만을 포함합니다. . 고체의 농도는 일정하다고 가정하고 평형 상수 표현식에 쓰지 않습니다.
CO 2(기체) + C(고체) ⇆ 2CO(기체)
CH 3 COOH (용액) ⇆ CH 3 COO - (용액) + H + (용액)
Ba 3 (PO 4) 2 (고체) ⇆ 3 Ba 2+ (포화 용액) + 2 PO 4 3- (포화 용액) K \u003d C 3 (Ba 2+) C 2 (PO 4 3-)
평형 시스템의 매개변수 계산과 관련된 두 가지 가장 중요한 유형의 문제가 있습니다.
1) 출발 물질의 초기 농도가 알려져 있습니다. 문제의 조건에서 평형에 도달할 때까지 반응(또는 형성)된 물질의 농도를 찾을 수 있습니다. 문제에서는 모든 물질의 평형 농도와 평형 상수의 수치를 계산해야 합니다.
2) 초기 물질의 초기 농도와 평형 상수를 알고 있습니다. 조건에는 반응하거나 형성된 물질의 농도에 대한 데이터가 포함되어 있지 않습니다. 반응에 참여하는 모든 참가자의 평형 농도를 계산해야 합니다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는 어떤 물질의 평형 농도가 원래의 초기 농도에서 반응 물질의 농도를 빼서 물질을 찾을 수 있습니다.
C 평형 \u003d C 초기 - 반응 물질의 C.
평형 농도 반응 생성물 평형시에 형성된 생성물의 농도와 같다:
결과 제품의 C 평형 \u003d C.
따라서 평형 시스템의 매개변수를 계산하려면 평형에 도달한 시간까지 초기 물질이 얼마나 반응했는지, 반응 생성물이 얼마나 형성되었는지를 결정할 수 있는 것이 매우 중요합니다. 반응 및 형성된 물질의 양(또는 농도)을 결정하기 위해 반응식에 따라 화학량론적 계산이 수행됩니다.
예 6.1평형 시스템 N 2 + 3H 2 ⇆ 2 NH 3 에서 질소와 수소의 초기 농도는 각각 3 mol/l 및 4 mol/l입니다. 화학 평형에 도달할 때까지 초기 양의 수소의 70%가 시스템에 남아 있었습니다. 이 반응의 평형 상수를 결정하십시오.
평형에 도달할 때까지 30%의 수소가 반응했다는 문제의 조건에서 다음과 같이 나옵니다(문제 1 유형).
4 mol/l H 2 - 100%
x mol / l H 2 - 30%
x \u003d 1.2 mol / l \u003d C 프로레그. (H2)
반응식에서 알 수 있듯이 질소는 수소보다 3배 적게 반응해야 합니다. 사전에. (N 2) \u003d 1.2 mol / l : 3 \u003d 0.4 mol / l. 암모니아는 질소 반응보다 2배 더 많이 생성됩니다.
이미지에서. (NH 3) \u003d 2 × 0.4 mol / l \u003d 0.8 mol / l
반응에 참여하는 모든 참가자의 평형 농도는 다음과 같습니다.
동일한 (H 2) \u003d C 이니셜. (H 2) - C 사전 반응. (H 2) \u003d 4 mol / l - 1.2 mol / l \u003d 2.8 mol / l;
동일한 (N 2) \u003d C 구걸. (N 2) - C 사전 반응. (N 2) \u003d 3 mol / l - 0.4 mol / l \u003d 2.6 mol / l;
동일한 (NH 3) = C 이미지. (NH 3) \u003d 0.8 mol / l.
평형 상수 = 
.
예 6.2 H 2 + I 2 ⇆ 2 HI 시스템에서 수소, 요오드 및 수소 요오드의 평형 농도를 계산하십시오. H 2 및 I 2 의 초기 농도가 각각 5 mol/l 및 3 mol/l인 것으로 알려진 경우, 평형 상수는 1입니다.
이 문제의 조건(두 번째 유형의 작업)에서 조건은 반응된 초기 물질 및 형성된 생성물의 농도에 대해 아무 말도 하지 않는다는 점에 유의해야 합니다. 따라서 이러한 문제를 해결할 때 일부 반응 물질의 농도는 일반적으로 x로 취합니다.
평형에 도달할 때까지 x mol/l H 2 가 반응했다고 하자. 그러면 반응식에서 다음과 같이 x mol/l I 2 가 반응하여 2x mol/l HI가 형성되어야 한다. 반응에 참여하는 모든 참가자의 평형 농도는 다음과 같습니다.
동일한 (H 2) \u003d C 구걸. (H 2) - C 사전 반응. (H 2) \u003d (5-x) mol / l;
동일한 (I 2) = C 구걸. (I 2) - C 사전 반응. (I 2) \u003d (3-x) mol / l;
동일한 (HI) = C 이미지. (HI) = 2x mol/l.
4x2 = 15 - 8x + x2
3x2 + 8x - 15 = 0
x 1 = -3.94 x 2 = 1.27
양의 루트 x = 1.27만이 물리적 의미를 갖습니다.
따라서 C는 같습니다. (H 2) \u003d (5-x) mol / l \u003d 5-1.27 \u003d 3.73 mol / l;
동일한 (I 2) \u003d (3-x) mol / l \u003d 3-1.27 \u003d 1.73 mol / l;
동일한 (HI) \u003d 2x mol / l \u003d 2 1.27 \u003d 2.54 mol / l.
작업 번호 7
표 7 - 태스크 번호 7의 조건
표 7 계속
산화 환원 반응 방정식을 작성할 때 다음 두 가지 중요한 규칙을 준수해야 합니다.
규칙 1: 모든 이온 방정식에서 전하 보존이 관찰되어야 합니다. 이것은 방정식의 왼쪽("왼쪽")에 있는 모든 전하의 합이 방정식의 오른쪽("오른쪽")에 있는 모든 전하의 합과 일치해야 함을 의미합니다. 이 규칙은 완전한 반응과 반쪽 반응 모두에 대해 모든 이온 방정식에 적용됩니다.
왼쪽에서 오른쪽으로 요금
규칙 2: 산화 반쪽 반응에서 잃은 전자의 수는 환원 반쪽 반응에서 얻은 전자의 수와 같아야 합니다. 예를 들어, 이 섹션의 시작 부분에 제공된 첫 번째 예(철과 수화된 제1구리 이온 사이의 반응)에서 산화적 반쪽 반응에서 손실된 전자의 수는 2입니다.
따라서 환원 반쪽 반응에서 얻은 전자의 수도 2와 같아야 합니다.
다음 절차를 사용하여 두 반쪽 반응의 방정식에서 전체 산화환원 반응 방정식을 유도할 수 있습니다.
1. 두 반쪽 반응 각각의 방정식은 개별적으로 균형을 이루고, 위의 규칙 1을 충족시키기 위해 해당 수의 전자가 각 방정식의 왼쪽 또는 오른쪽에 추가됩니다.
2. 두 반쪽 반응의 방정식은 규칙 2에서 요구하는 대로 한 반응에서 잃은 전자의 수가 다른 반쪽 반응에서 얻은 전자의 수와 같도록 서로에 대해 균형을 이룹니다.
3. 두 반쪽 반응에 대한 방정식을 합하여 산화환원 반응에 대한 완전한 방정식을 얻습니다. 예를 들어, 위의 두 반쪽 반응의 방정식을 합산하고 결과 방정식의 왼쪽과 오른쪽에서 제거
같은 수의 전자, 우리는
아래 주어진 반쪽 반응 방정식의 균형을 맞추고 산성 칼륨 용액의 도움으로 제1철 염 수용액이 제2철 염으로 산화되는 산화환원 반응에 대한 방정식을 작성합시다.
1단계. 먼저 두 반쪽 반응 각각의 방정식을 개별적으로 균형을 맞춥니다. 방정식 (5)에 대해 우리는
이 방정식의 양변의 균형을 맞추려면 왼쪽에 5개의 전자를 더하거나 오른쪽에서 같은 수의 전자를 빼야 합니다. 그 후 우리는
이를 통해 다음과 같은 균형 방정식을 작성할 수 있습니다.
전자는 방정식의 왼쪽에 추가해야 했기 때문에 환원 반쪽 반응을 설명합니다.
방정식 (6)에 대해 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
이 방정식의 균형을 맞추기 위해 오른쪽에 하나의 전자를 추가할 수 있습니다. 그 다음에
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