Хімія. Повторне видання. 9 клас. Попель

Цей підручник можна завантажити у PDF форматі на сайті тут.

§ 4. Кристалогідрати

Матеріал параграфа допоможе вам:

з’ясувати, які сполуки називають кристалогідратами;
розв’язувати задачі про кристалогідрати.

Вода може не лише розчиняти речовини, а й реагувати з ними. Під час взаємодії води з деякими солями утворюються сполуки (також — солі), які, крім відповідних катіонів і аніонів, містять молекули води. Це можна підтвердити за допомогою експерименту. Якщо до білого порошку купрум(ІІ) сульфату додавати воду, то тверда речовина спочатку набуває блакитного кольору (мал. 10), а потім розчиняється. У розчині накопичуються гідратовані йони Сu²⁺ і SO₄^2-. Під час нагрівання цього розчину вода випаровується, і згодом у рідині з’являються кристалики не білого, а блакитного кольору.

Мал. 10. Взаємодія солі CuSO₄з водою

У розглянутому досліді купрум(II) сульфат перетворився на нову речовину. Її формула — CuSO₄ • 5Н₂О (вимовляємо: купрум-ес-о-чотири-на-п’ять-аш-два-о). Тривіальна назва сполуки — мідний купорос¹, а хімічна — купрум(II) сульфат пентагідрат. У назвах таких речовин до слова «гідрат» додають префікс, що походить від грецьких числівників: моно- (1), ди- (2), три- (3), тетра- (4), пента- (5), гекса- (6), гепта- (7), окта- (8), нона- (9)², дека- (10) і т. д. Крапка в хімічній формулі означає, що мідний купорос — це сполука купрум(II) сульфату і води, а не суміш цих речовин чи водний розчин купрум(ІІ) сульфату. У сполуці на кожну пару йонів — Сu²⁺ і SO₄^2- — припадає п’ять молекул води.

¹ Сполуку використовують у сільському господарстві для боротьби зі шкідниками та хворобами рослин.

² Префікс «нона» походить від латинської назви числівника.

Рівняння реакції утворення мідного купоросу:

Кристалічні речовини, у складі яких містяться молекули води, називають кристалогідратами.

Кристалогідрат

CuSO₄ • 5Н₂О

Відомо багато кристалогідратів. Серед них — гіпс CaSO₄ • 2Н₂О (мал. 11), залізний купорос FeSO₄ • 7Н₂О, гірка сіль MgSO₄ • 7Н₂О, кристалічна сода Na₂CO₃ • 10Н₂О.

Мал. 11. Природні кристали гіпсу

• Дайте хімічні назви цим кристалогідратам.

Воду, яка є складником кристалогідратів, називають кристалізаційною.

Часто кристалогідрати і відповідні безводні сполуки мають різне забарвлення (мал. 12).

Мал. 12. Кристалогідрати і безводні солі

Під час нагрівання кристалогідрати розкладаються з виділенням води:

Чимало солей, які виготовляють на хімічних заводах і постачають у хімічні лабораторії, є кристалогідратами. Серед реактивів, що зберігаються в шкільному хімічному кабінеті, ви не знайдете безводних барій хлориду, магній сульфату, алюміній нітрату та багатьох інших розчинних солей. На етикетках упаковок із речовинами побачите формули ВаСl₂ • 2Н₂О, MgSO₄ • 7Н₂О, Al(NO₃)₃ • 9Н₂О.

Розв’язування задач. Кристалогідрати використовують для здійснення хімічних реакцій, приготування розчинів. Розглянемо, як розв’язують задачі, в яких ідеться про кристалогідрати.

ЗАДАЧА 1. Обчислити маси безводної солі та кристалізаційної води у мідному купоросі масою 25 г.

ЗАДАЧА 2. Визначити масу мідного купоросу, в якій міститься безводна сіль масою 3,2 г.

ВИСНОВКИ

Кристалічні речовини, які містять молекули води, називають кристалогідратами. Під час нагрівання вони розкладаються з виділенням води.

Перед використанням кристалогідрату для здійснення хімічної реакції або виготовлення розчину обчислюють масу безводної сполуки в певній масі кристалогідрату або масу кристалогідрату, в якій міститься певна маса безводної сполуки.

23. Що таке кристалогідрат?

24. Складіть формули:

а) кристалогідрату берилій нітрату, в якому на кожний катіон припадає чотири молекули води;
б) кристалогідрату магній хлориду, якщо молекул води у сполуці удвічі більше, ніж усіх йонів.

Дайте хімічні назви речовинам.

25. Виконайте розрахунки для кристалогідрату СuСl₂ • 2Н₂О і заповніть таблицю:

М(СuСl₂)	2M(Н₂О)	M(СuСl₂ • 2Н₂O)	w(CuCl₂)	w(H₂O)

26. Обчисліть масу барій гідроксиду, яка міститься в його кристалогідраті масою 6,3 г. Візьміть до уваги, що у формулі цього кристалогідрату — вісім молекул води.

27. У якій масі залізного купоросу FeSO₄ • 7Н₂О міститься безводна сіль масою 38 г?

28. Кристалічна сода Na₂CO₃ • 10Н₂Oрозкладається під час нагрівання на кальциновану соду Na₂CO₃ і водяну пару. Яка маса кристалічної соди розклалася, якщо маса порції соди в результаті реакції зменшилася на 9 г?

Зміст