1) Сколько граммов NaNO₃ нужно взять для приготовления 300 мл 0,2 М раствора? 2) Написать процесс электролитической диссоциации: Al(OH)₂ → Al₂(SO₄)₃ → H₂SO₃ →

Краткий ответ

1) \(m(\mathrm{NaNO_3}) = 5{,}1\) г.

2) \[ \mathrm{Al(OH)_2 \rightleftarrows Al^{2+} + 2OH^-} \] \[ \mathrm{Al_2(SO_4)_3 \rightarrow 2Al^{3+} + 3SO_4^{2-}} \] \[ \mathrm{H_2SO_3 \rightleftarrows H^+ + HSO_3^- \quad (1\text{-я ступень})} \] \[ \mathrm{HSO_3^- \rightleftarrows H^+ + SO_3^{2-} \quad (2\text{-я ступень, идёт очень слабо})} \]

1) Расчёт массы соли

Принцип: молярная концентрация \(C\) показывает, сколько моль вещества в 1 л раствора, поэтому \[ n = C \cdot V, \qquad m = n \cdot M \]

Шаги:

1. Объём переводим в литры: \(V = 300\ \text{мл} = 0{,}300\ \text{л}\).
2. Количество вещества: \[ n(\mathrm{NaNO_3}) = 0{,}2\ \frac{\text{моль}}{\text{л}} \cdot 0{,}300\ \text{л} = 0{,}06\ \text{моль} \]
3. Молярная масса: \[ M(\mathrm{NaNO_3}) = 23 + 14 + 3\cdot 16 = 85\ \text{г/моль} \]
4. Масса: \[ m = 0{,}06\ \text{моль} \cdot 85\ \text{г/моль} = 5{,}1\ \text{г} \]

Проверка: \(5{,}1 : 85 = 0{,}06\) моль, а \(0{,}06 : 0{,}3 = 0{,}2\) моль/л — концентрация сходится.

Практически: отвешивают 5,1 г \(\mathrm{NaNO_3}\), растворяют в небольшом объёме воды, переносят в мерную колбу на 300 мл и доводят водой до метки.

2) Как рассуждать при записи диссоциации

Главный принцип — сила электролита:

\(\mathrm{Al_2(SO_4)_3}\) — растворимая соль, сильный электролит: распадается полностью, коэффициент 2 перед \(\mathrm{Al^{3+}}\) и 3 перед \(\mathrm{SO_4^{2-}}\) ставятся по индексам. Проверка зарядов: \(2\cdot(+3) + 3\cdot(-2) = 0\).

\(\mathrm{H_2SO_3}\) — слабая двухосновная кислота, поэтому диссоциация обратима и идёт ступенчато: сначала отрывается один \(\mathrm{H^+}\), затем второй — но вторая ступень подавлена. Суммарно: \(\mathrm{H_2SO_3 \rightleftarrows 2H^+ + SO_3^{2-}}\).

\(\mathrm{Al(OH)_2}\) — основание, практически нерастворимо, значит слабый электролит: \(\rightleftarrows\).

⚠️ Важно: у алюминия степень окисления обычно \(+3\), и гидроксид алюминия — это \(\mathrm{Al(OH)_3}\). Если в задании опечатка, то правильная запись: \[ \mathrm{Al(OH)_3 \rightleftarrows Al^{3+} + 3OH^-} \] Уточни у учителя, какой вариант имелся в виду: от этого зависит индексы в уравнении.