Меню

Число молей катионов и анионов как найти



Разбор и решение задания №7 ОГЭ по химии

Электролитическая диссоциация

Задание №7 в ОГЭ по химии, или А7 посвящено теме электролитической диссоциации. В данном вопросе мы разберем понятия электролитов и неэлектролитов, а также примеры задач по электролитической диссоциации.

Теория к заданию №7 ОГЭ по химии

Электролиты

Итак, электролиты — вещества, расплавы или растворы которых проводят электрический ток из-за диссоциации на ионы. Типичными электролитами являются кислоты, основания, соли.

Сильные электролиты

Сильные электролиты — электролиты, степень диссоциации которых в растворах равна единице (то есть диссоциируют полностью) и не зависит от концентрации раствора (сильные кислоты, такие как HCl, HBr, HI, HNO3,H2SO4).

От себя добавлю, что на самом деле степень диссоциации зависит от концентрации в любом случае, даже в растворах сильных кислот степень диссоциации не равна единице в сильно концентрированных растворах. Ну и если быть очень придирчивым, то единице степень диссоциация не может быть равна никогда, так как всегда найдется хотя бы одна молекула, которая не продиссоциировала. Но для ОГЭ мы считаем, что сильные электролиты всегда диссоциируют полностью со степенью равной единице. 😉

Слабые электролиты

Слабые электролиты — степень диссоциации меньше единицы (то есть диссоциируют не полностью) и уменьшается с ростом концентрации. Примеры — вода, плавиковая кислота.

Сила электролита зависит во многом от растворителя.

Неэлектролиты

Неэлектролиты — вещества, в молекулах которых имеются только ковалентные неполярные или малополярные связи.

Разбор типовых вариантов заданий №7 ОГЭ по химии

Первый вариант задания

Одинаковое число молей катионов и анионов образуется при полной диссоциации в водном растворе 1 моль

При диссоциации серной кислоты образуется два моля катионов и один моль аниона:

Аналогично ситуация обстоит и в растворе сульфида аммония:

В растворе хлорида бария ситуация обратная — два моля аниона и один моль катиона:

Раствор сульфата меди удовлетворяет нашему условию:

Источник статьи: http://spadilo.ru/zadaniye-7-oge-po-ximii/

Статьи

Катионно-анионный баланс системы рассчитывается путем сравнения суммарного заряда положительно заряженных ионов (катионы) и суммарного заряда отрицательно заряженных ионов (анионы).

Как рассчитать катионно-анионный баланс?

С целью нахождения суммы величин зарядов, мы должны использовать единицу измерения, которая объединяет в себе как концентрацию (массу) иона, так и его заряд. Эта единица называется «эквивалент».

Различные ионы могут нести разные заряды. Эквивалент рассчитывается просто, путем умножения количества молей иона на его заряд. Например, молекулярная масса кальция 40 г/моль, и он несет в себе положительный заряд +2 (Са 2+ ).

40 грамм кальция = 1 моль X 2 = 2 эквивалента.

Молекулярная масса нитрата (NO3-) составляет 62 г/моль и несет отрицательный заряд (-1), следовательно:

62 граммов NO3— = 1 моль = 1 эквивалент.

Миллиграмм-эквивалент (мг-экв) равен 1/1000 эквивалента.

Катионно-анионный баланс рассчитывается путем сравнения количества эквивалентов катионов и анионов.

Катионно-анионный баланс ионов в поливной воде

Сбалансирована ли по катионно-анионному принципу ваша вода взятая для совершения полива?

Когда ионные соединения растворяются в воде, они диссоциируются на ионы. Ионные соединения — это минералы, соли и удобрения (все минеральные удобрения являются солями). Согласно принципу электронейтральности, суммарный заряд водного раствора должен равняться нулю. Таким образом, число положительных зарядов должно быть равным количеству отрицательных зарядов. Это означает, что вода для полива по катионно-анионному составу всегда сбалансирована.

Поэтому, если ионный состав воды всегда сбалансирован, зачем тогда мы проверяем баланс катионов и анионов? Почему при его расчетах мы иногда находим различия?

Целью подтверждения баланса катионов и анионов при проведении анализа воды является проверка полученных результатов. Если анализ воды сделан верно, то в таком случае сумма миллиграмм-эквивалентов катионов и анионов должна быть примерно равна. Полученная погрешность в расхождении результатов более чем на 5% в соотношении катионов и анионов может означать, что анализ выполнен не совсем точно.

Тем не менее, если в лаборатории не подтвердятся данные о присутствии тех или иных катионов или анионов, то баланс не может быть правильно рассчитан.

Баланс катионов и анионов питательных растворов

Любой питательный раствор всегда сбалансирован по катионно-анионному принципу. Отметим, что во всех минеральных удобрениях, солевой состав также сбалансирован.

Например, типичный анализ нитрата кальция составляет 14,4% N-NO3, 1,1% N-NH4 + и 19% Са 2+ . Конвертация в миллиграмм-эквиваленты. Результаты 1.03 мл-экв NО3, 0.08 мл-экв NH4 и 0.95 мл-экв Са 2+ .

Катионы (NH4 + , Ca 2+ ): 0.08+0.95 = 1.03

Анионы(NO3-): 1.03.

В итоге мы видим, что состав солей сбалансирован.

То же самое характерно и для остальных минеральных удобрений. Таким образом, добавление минеральных удобрений в поливную воду всегда приводит к получению сбалансированного питательного раствора по содержанию катионов и анионов.

Многие путают «сбалансированный питательный раствор» и катионно-анионный баланс раствора.

«Сбалансированный питательный раствор» зависит от соотношения и концентрации веществ в воде, а не от баланса катионного и анионного состава.

Например, мы можем запросить определенное соотношение между аммонием и нитратами в растворе, или между кальцием и магнием и т.д. Мы также можем запросить минимальные концентрации некоторых веществ и максимальные (пороговые) концентрации других.

Таким образом, питательный раствор за катионно-анионным составом может быть сбалансирован для определенной культуры, но не для большинства остальных. Тем не менее, он будет всегда сбалансирован по катионно-анионных составляющих.

Сбалансирована ли Ваша почва по катионно-анионному составу?

Почва-это сложная полифункциональная система, состоящая из двух фаз: жидкой и твердой фазы.

Жидкая фаза – это жидкий почвенный раствор. Будучи водным раствором, предыдущие вычисления для этой фазы справедливы, так как катионы и ионы уравновешены.

Твердая фаза состоит из набора почвенных минералов, большинство из которых имеют отрицательный заряд. Поэтому для нейтрализации заряда катионы адсорбируются на поверхностях этих минералов. Такие катионы называют «обменными катионами», так как они находятся в равновесии с зарядом почвенного раствора. Мы также видим, что почвенная система всегда сбалансирована, когда речь идет о катионно-активном балансе.

То же, что и в случае с питательным раствором понятие «сбалансированная почва» не имеет отношения к катионно-анионному балансу, а относится к соотношению между веществами в почве или их величине на каждой из фаз. Существуют различные типы балансов и различные подходы к их определению.

Например, когда баланс представляет собой соотношение между обменными катионами (K + , Ca 2+ , Mg 2+ , Na + ), то он будет называться «соотношение насыщения основными катионами».

Сбалансирована ли Ваша почва по катионно-анионному составу? Ответ на этот вопрос зависит от подхода интерпретации результатов анализа почвы и от выращиваемых.

Теперь наверное Вы можете догадаться, что если мы обратимся к расчетам катионно-анионного баланса и существует ли он, то ответ на этот вопрос всегда будет звучать утвердительно.

Источник статьи: http://nutrient.ag/ru/articles/dt/balans-kationov-i-anionov-v-vode-i-pochve

Катионы и анионы в химии, таблица растворимости

В волшебном мире химии возможно любое превращение. Например, можно получить безопасное вещество, которым часто пользуются в быту, из нескольких опасных. Подобное взаимодействие элементов, в результате которого получается однородная система, в которой все вещества, вступающие в реакцию, распадаются на молекулы, атомы и ионы, называется растворимость. Для того чтобы разобраться с механизмом взаимодействия веществ, стоит обратить внимание на таблицу растворимости.

Показатели растворимости в воде

Таблица, в которой показана степень растворимости, является одним из пособий для изучения химии. Те, кто постигают науку, не всегда могут запомнить, как определённые вещества растворяются, поэтому под рукой всегда следует иметь таблицу.

Она помогает при решении химических уравнений, где участвуют ионные реакции. Если результатом будет получение нерастворимого вещества, то реакция возможна. Существует несколько вариантов:

  • Вещество хорошо растворяется;
  • Малорастворимо;
  • Практически не растворяется;
  • Нерастворимо;
  • Гидрализуется и не существует в контакте с водой;
  • Не существует.

Это интересно: металлы и неметаллы в периодической таблице Менделеева.

Электролиты

Это растворы или сплавы, проводящие электрический ток. Электропроводность их объясняется мобильностью ионов. Электролиты можно поделить на 2 группы:

  1. Сильные. Растворяются полностью, независимо от степени концентрации раствора.
  2. Слабые. Диссоциация проходит частично, зависит от концентрации. Уменьшается при большой концентрации.

Теория электролитической растворимости

Во время растворения электролиты диссоциируют на имеющие разный заряд ионы: положительные и отрицательные. При воздействии тока положительные ионы направляются в сторону катода, тогда как отрицательные в сторону анода. Катод – положительный заряд, анод – отрицательный. В итоге происходит движение ионов.

Одновременно с диссоциацией проходит противоположный процесс – соединение ионов в молекулы. Кислоты – это такие электролиты, при распаде которых образуется катион – ион водорода. Основания – анионы – это гидроксид ионы. Щелочи – это основания, которые растворяются в воде. Электролиты, которые способны образовывать и катионы и анионы, называются амфотерными.

Это такая частица, в которой больше протонов или электронов, он будет называться анион или катион, в зависимости от того, чего больше: протонов или электронов. В качестве самостоятельных частиц они встречаются во многих агрегатных состояниях: газах, жидкостях, кристаллах и в плазме. Понятие и название ввёл в обиход Майкл Фарадей в 1834 году. Он изучал воздействие электричества на растворы кислот, щелочей и солей.

Простые ионы несут на себе ядро и электроны. Ядро составляет почти всю атомную массу и состоит из протонов и нейтронов. Количество протонов совпадает с порядковым номером атома в периодической системе и зарядом ядра. Ион не имеет определённых границ из-за волнового движения электронов, поэтому невозможно измерить их размеры.

Отрыв электрона от атома требует, в свою очередь, затрат энергии. Она называется энергия ионизации. Когда присоединяется электрон, происходит выделение энергии.

Катионы

Это частицы, носящие положительный заряд. Могут иметь разную величину заряда, например: Са2+ — двузарядный катион, Na+ — однозарядный катион. Мигрируют к отрицательному катоду в электрическом поле.

Анионы

Это элементы, имеющие отрицательный заряд. А также обладает различным количеством величины зарядов, например, CL- — однозарядный ион, SO42- — двухзарядный ион. Такие элементы входят в состав веществ, обладающих ионной кристаллической решёткой, в поваренной соли и многих органических соединениях.

  • Натр​ий. Щелочной металл. Отдав один электрон, находящийся на внешнем энергетическом уровне, атом превратится в положительный катион.
  • Хлор. Атом этого элемента принимает на последний энергетический уровень один электрон, он превратится в отрицательный хлорид анион.
  • Поваренная соль. Атом натрия отдаёт электрон хлору, вследствие этого в кристаллической решётке катион натрия окружён шестью анионами хлора и наоборот. В результате такой реакции образуется катион натрия и анион хлора. Благодаря взаимному притяжению формируется хлорид натрия. Между ними образуется прочная ионная связь. Соли — это кристаллические соединения с ионной связью.
  • Кислотный остаток. Это отрицательно заряженный ион, находящийся в сложном неорганическом соединении. Он встречается в формулах кислот и солей, стоит обычно после катиона. Практически для всех таких остатков есть своя кислота, например, SO4 – от серной кислоты. Кислот некоторых остатков не существует, и их записывают формально, но они образуют соли: фосфит ион.

Химия – наука, где возможно творить практически любые чудеса. Катион вы можете узнать по ссылке.

Источник статьи: http://obrazovanie.guru/himiya/kationy-i-aniony-tablitsa-rastvorimosti.html


Adblock
detector