ГДЗ по Химии 8 Класс Страницы 163-164 Рабочая тетрадь (2018) Габриелян — Подробные Ответы

2. Заполните таблицу «Теории растворов».

3. Сформулируйте основные положения физико-химической теории растворов, которая принята в настоящее время.

4. Составьте формулы кристаллогидратов.

Образец. На 1 моль сульфата цинка приходится 7 моль воды → формула — ZnSO₄·7H₂O.

а) Медный купорос (на 1 моль сульфата меди (II) приходится 5 моль воды)
б) Сода кристаллическая (на 1 моль карбоната натрия приходится 10 моль воды)
в) Гипс (на 1 моль сульфата кальция приходится 2 моль воды)

5. Заполните текст формулами и названиями соединений, числовыми значениями.

Примечание. Воспользуйтесь данными графиков растворимости веществ (см. рис. 126 в учебнике) и таблицей растворимости.

Растворимость твёрдых веществ в воде зависит:
1) от температуры:
— растворимость хлорида калия при 30 °C — __________ г, а при __________ °C — 50 г;
— растворимость __________ при 40 °C — __________ г, а при 80 °C — 10 г;
— растворимость хлорида бария при 90 °C — __________ г, а при __________ °C — 30 г;

2) от природы веществ:
— хорошо растворимые — ___________________________
— малорастворимые — ___________________________
— практически нерастворимые — ___________________________

6. Установите соответствие между действием, которое нужно совершить для получения раствора, и типом раствора.

Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название раствора сахара в воде: _____ _____ _____ _____ _____

Вопрос 2

Теории растворов

Вопрос 3

В процессе растворения вещество вступает во взаимодействие с растворителем, образуя однородную смесь, включающую частицы растворённого вещества, растворителя и продукты их взаимодействия.

Вопрос 4

а) Медный купорос: CuSO₄·5H₂O
б) Сода кристаллическая: Na₂CO₃·10H₂O
в) Гипс: CaSO₄·2H₂O

Вопрос 5

Растворимость твердых веществ в воде зависит:

1) от температуры;
— растворимость хлорида калия KCl при 30 °C — 40 г, а при 65 °C — 50 г;
— растворимость сульфата калия при 40 °C — 10 г, а при 80 °C — 20 г;
— растворимость хлорида бария BaCl₂ при 90 °C — 60 г, а при 0 °C — 30 г;

2) от природы веществ:
— хорошо растворимые: при комнатной температуре в 100 г воды растворяется больше 1 г этого вещества.
— малорастворимые: при комнатной температуре в 100 г воды растворяется меньше 1 г вещества.
— практически нерастворимые: при комнатной температуре в 100 г воды растворяется меньше 0,01 г вещества.

Вопрос 6

Название раствора сахара в воде: СИРОП.

2. Заполните таблицу «Теории растворов».

Для понимания природы растворов в химии исторически сложились две основные теории: физическая и химическая.

Современное представление о растворах объединяет их в единую физико-химическую теорию.

Физическая теория рассматривала растворение как чисто физический процесс, аналогичный диффузии газов или смешиванию жидкостей.

Согласно этой теории, частицы растворяемого вещества просто равномерно распределяются между молекулами растворителя, не вступая с ними в химическое взаимодействие.

Раствор воспринимался как гомогенная (однородная) смесь.
Эта теория не могла объяснить многие явления, такие как выделение или поглощение тепла при растворении, изменение объема раствора, а также образование кристаллогидратов.

Химическая теория, разработанная Д.И. Менделеевым, напротив, утверждала, что растворение всегда сопровождается химическим взаимодействием между растворяемым веществом и растворителем.

В результате этого взаимодействия образуются непрочные химические соединения — сольваты (если растворитель вода, то гидраты).

Эти соединения существуют в растворе в динамическом равновесии с исходными компонентами.

Эта теория объясняла тепловые эффекты и изменения объема, но не учитывала полностью физические аспекты, такие как диффузия.

3. Сформулируйте основные положения физико-химической теории растворов, которая принята в настоящее время.

Современная физико-химическая теория растворов, предложенная Д.И. Менделеевым, является наиболее полной и общепринятой.

Она синтезирует лучшие стороны обеих предыдущих теорий.

Основные положения:

1. Двойственная природа растворения: Процесс растворения представляет собой не только физическое явление (диффузия, распределение частиц растворенного вещества по объему растворителя), но и химическое взаимодействие между растворяемым веществом и растворителем.

2. Образование сольватов (гидратов): При растворении частицы растворяемого вещества (ионы или молекулы) вступают в химическое взаимодействие с молекулами растворителя, образуя неустойчивые соединения переменного состава, называемые сольватами. Если растворителем является вода, эти соединения называются гидратами.

3. Динамическое равновесие: В растворе постоянно происходят процессы образования и распада сольватов (гидратов), а также процессы диссоциации и ассоциации частиц растворенного вещества. Все эти процессы находятся в динамическом равновесии.

4. Раствор как однородная система: Раствор является гомогенной (однородной) системой, состоящей из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия (сольватов/гидратов).

Эта теория позволяет объяснить все наблюдаемые явления при растворении, включая тепловые эффекты, изменение объема, изменение электропроводности и другие свойства растворов.

4. Составьте формулы кристаллогидратов.

Кристаллогидраты — это кристаллические вещества, в состав которых входят молекулы воды, химически связанные с ионами или молекулами основного вещества и входящие в состав их кристаллической решетки.

Эта вода называется кристаллизационной водой.

Они образуются при кристаллизации солей из водных растворов.

Формула кристаллогидрата записывается как формула безводного соединения, за которой через точку указывается количество молекул воды.

Образец: На 1 моль сульфата цинка приходится 7 моль воды → формула — ZnSO₄ · 7H₂O.
Это означает, что на каждую формульную единицу сульфата цинка (ZnSO₄) приходится семь молекул воды.

Теперь применим этот принцип к данным примерам:

а) Медный купорос (на 1 моль сульфата меди (II) приходится 5 моль воды):

Сульфат меди (II) имеет формулу CuSO₄.

Если на 1 моль CuSO₄ приходится 5 моль воды, то формула кристаллогидрата будет: CuSO₄ · 5H₂O.
Медный купорос — это широко известное соединение, используемое, например, в сельском хозяйстве как фунгицид.

б) Сода кристаллическая (на 1 моль карбоната натрия приходится 10 моль воды):

Карбонат натрия имеет формулу Na₂CO₃.

Если на 1 моль Na₂CO₃ приходится 10 моль воды, то формула кристаллогидрата будет: Na₂CO₃ · 10H₂O.

Это вещество также известно как декагидрат карбоната натрия или стиральная сода, используемая в быту.

в) Гипс (на 1 моль сульфата кальция приходится 2 моль воды):

Сульфат кальция имеет формулу CaSO₄.

Если на 1 моль CaSO₄ приходится 2 моль воды, то формула кристаллогидрата будет: CaSO₄ · 2H₂O.

Гипс — это строительный материал, широко используемый в отделочных работах и медицине (для наложения повязок).

5. Заполните текст формулами и названиями соединений, числовыми значениями.

Растворимость твёрдых веществ в воде зависит:

1) от температуры:

Для большинства твердых веществ растворимость в воде увеличивается с повышением температуры.

Это связано с тем, что процесс растворения часто является эндотермическим (поглощает тепло), и повышение температуры смещает равновесие в сторону образования раствора.

При более высокой температуре молекулы растворителя и растворяемого вещества обладают большей кинетической энергией, что способствует разрушению кристаллической решетки и равномерному распределению частиц.

• растворимость хлорида калия KCl при 30 °С 40 г, а при 65 °С — 50 г; (Это означает, что при 30°C в 100 г воды растворяется 40 г KCl, а при 65°C – 50 г KCl).
• растворимость сульфата калия при 40 °С 10 г, а при 80 °С — 20 г; (Формула сульфата калия – K₂SO₄. Здесь также наблюдается увеличение растворимости с ростом температуры).
• растворимость хлорида бария BaCl₂ при 90 °С 60 г, а при 0 °С — 30 г; (Это показывает, что при понижении температуры растворимость BaCl₂ значительно снижается).

2) от природы веществ:

Растворимость также сильно зависит от химической природы как растворяемого вещества, так и растворителя.

Принцип «подобное растворяется в подобном» хорошо описывает эту зависимость: полярные вещества хорошо растворяются в полярных растворителях (например, вода), а неполярные — в неполярных.

• хорошо растворимые: при комнатной температуре в 100 г воды растворяется больше 1 г этого вещества. (Примеры: поваренная соль (NaCl), сахар, многие кислоты и щелочи).
• малорастворимые: при комнатной температуре в 100 г воды растворяется меньше 1 г вещества. (Примеры: гипс (CaSO₄), гидроксид кальция (Ca(OH)₂)).
• практически нерастворимые: при комнатной температуре в 100 г воды растворяется меньше 0,01 г вещества. (Примеры: оксиды металлов, многие сульфиды, BaSO₄, AgCl).

6. Установите соответствие между действием, которое нужно совершить для получения раствора, и типом раствора. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название раствора сахара в воде.

Прежде чем перейти к соответствию, вспомним определения:

• Ненасыщенный раствор — раствор, в котором можно растворить дополнительное количество вещества при данной температуре.
• Насыщенный раствор — раствор, в котором при данной температуре растворено максимальное количество вещества, и добавление еще вещества не приведет к его растворению (оно останется в осадке).
• Пересыщенный раствор — раствор, содержащий больше растворенного вещества, чем насыщенный раствор при той же температуре. Это нестабильное состояние.

Теперь рассмотрим действия:

Переход из ненасыщенного раствора в насыщенный:

Чтобы сделать ненасыщенный раствор насыщенным, нужно увеличить концентрацию растворенного вещества до предела растворимости или уменьшить растворимость.

• Добавить соль (С): Если добавить больше растворяемого вещества (соли) в ненасыщенный раствор, оно будет растворяться до тех пор, пока раствор не станет насыщенным.
• Охладить раствор (И): Для большинства твердых веществ растворимость уменьшается с понижением температуры. Если ненасыщенный раствор охладить, его способность удерживать растворенное вещество уменьшится, и он может стать насыщенным (или даже пересыщенным, если охлаждать осторожно).
• Выпарить раствор (Р): Испарение части растворителя (воды) приводит к увеличению концентрации растворенного вещества в оставшемся объеме, что может привести к насыщению.

Переход из насыщенного раствора в ненасыщенный:

Чтобы сделать насыщенный раствор ненасыщенным, нужно уменьшить концентрацию растворенного вещества относительно предела растворимости или увеличить растворимость.

• Добавить воду (О): Добавление растворителя (воды) в насыщенный раствор разбавляет его, уменьшая концентрацию растворенного вещества и делая раствор ненасыщенным.
• Нагреть раствор (П): Для большинства твердых веществ растворимость увеличивается с повышением температуры. Нагревание насыщенного раствора увеличит его способность растворять вещество, и он станет ненасыщенным (позволяя растворить еще больше вещества).

Собирая буквы, соответствующие правильным действиям:
Ненасыщенный → насыщенный: С, И, Р
Насыщенный → ненасыщенный: О, П

Составляем слово из этих букв: СИРОП.

Название раствора сахара в воде: СИРОП.

Сироп — это концентрированный водный раствор сахара (сахарозы), часто насыщенный или даже пересыщенный.

Это название идеально подходит, так как оно является примером раствора, который может быть получен как из ненасыщенного состояния (добавлением сахара или выпариванием воды), так и из насыщенного (добавлением воды или нагреванием).