Онлайн калькуляторы

На нашем сайте собрано более 100 бесплатных онлайн калькуляторов по математике, геометрии и физике.

Справочник

Основные формулы, таблицы и теоремы для учащихся. Все что нужно, чтобы сделать домашнее задание!

Заказать решение

Не можете решить контрольную?!
Мы поможем! Более 20 000 авторов выполнят вашу работу от 100 руб!

Формула гидроксида натрия

Определение и формула гидроксида натрия

ОПРЕДЕЛЕНИЕ
Гидроксид натрия (едкий натр, каустическая сода) — это химическое соединение, относящееся к классу оснований, щелочь.
Формула гидроксида натрия

Формула – NaOH

Молярная масса равна 40,00 г/моль.

Физические свойства – твердое вещество белого цвета, гигроскопичный. Плавится и кипит без разложения.

Очень хорошо растворяется в воде, создавая сильнощелочную среду, и данный процесс характеризуется большим выделением теплоты.

Химические свойства гидроксида натрия

  • Гидроксид натрия проявляет свойства основных гидроксидов, поэтому он реагирует с кислотами:

        \[     2NaOH+H_2SO_4=Na_2SO_4+H_2O  \]

  • Горячий раствор вступает в окислительно-восстановительное взаимодействие с галогенами, например:

        \[    6NaOH+3Cl_2=NaClO_3+5NaCl+3H_2O  \]

  • Гидроксид натрия также реагирует с кислотными оксидами с образованием солей:

        \[    2NaOH + SO_2=Na_2SO_3 +H_2O \]

  • Реагирует при сплавлении (900-1100^{\circ} \text{C}) с оксидом алюминия:

        \[    2NaOH + Al_2O_3=2NaAlO_2+H_2O  \]

  • В растворе реагирует с гидроксидом алюминия:

        \[    NaOH + Al\left ( OH \right )_3=Na\left [ Al\left ( OH \right )_4 \right ] \]

Получение

Известно большое количество способов получения гидроксида натрия. Одним из них является известковый метод. В его основе лежит реакция раствора карбоната натрия с гидроксидом кальция при небольшом нагревании:

    \[   Na_2CO_3 + Ca\left ( OH \right )_2 \rightarrow 2NaOH + CaCO_3 \]

Ферритный способ получения основывается на химической реакции спекания карбоната натрия с оксидом железа (III) при высокой температуре, и последующей обработке продукта водой:

    \[         Na_2CO_3 + Fe_2O_3 \rightarrow 2NaFeO_2 + CO_2 \]

    \[         2NaFeO_2 + H_2O \rightarrow 2NaOH + Fe_2O_3\cdot H_2O \]

Качественное обнаружение

Ионы натрия можно обнаружить по изменению окраски пламени на желтую.

Кроме того специфической реакцией на ионы натрия является образование белого осадка фторида натрия в холодной воде:

    \[ 6NaOH+4F_2=OF_2 \uparrow +6NaF+O_2 \uparrow +3H_2O \]

Применение гидроксида натрия

Гидроксид натрия находит весьма существенное применение во многих отраслях промышленности:

в производстве бумаги, моющих средств, для нейтрализации кислот, как реагент или катализатор в химических реакциях, в химическом анализе для титрования, для изготовления биодизельного топлива, приготовления пищи и многое другое.

Примеры решения задач

ПРИМЕР 1
Задание Рассчитайте такое массовое соотношение NaOH и H_2O, чтобы в растворе на одну молекулу NaOH приходилось 10 молекул воды.
Решение Если на 1 молекулу NaOH приходится 10 молекул воды, то на 1 моль гидроксида натрия приходится 10 моль H_2O. Найдем массу 1 моль NaOH и 10 моль H_2O:

m\left ( NaOH \right )=n\left ( NaOH \right ) \cdot M\left ( NaOH \right )=1 \cdot 40 = 40 г

m\left ( H_2O \right )=n\left ( H_2O \right ) \cdot M\left ( H_2O \right )=10 \cdot 18 = 180 г

Таким образом, NaOH соотносится с H_2O как 40:180 или \frac{40}{40}=\frac{180}{40}=1:4,5

Ответ NaOH:H_2O = 1:4,5
ПРИМЕР 2
Задание Вычислите pH 0, 001 M раствора NaOH в приближении идеального и реального раствора.
Решение Запишем уравнение электролитической диссоциации NaOH в водном растворе:

    \[     NaOH \rightarrow Na^++OH^- \]

Из уравнения диссоциации следует, что :

C_M\left ( Na^+ \right )=C_M\left ( OH^- \right )=C_M\left ( NaOH \right )= 0,001 моль/л

Рассчитаем pH в приближении идеального раствора:

    \[   pH=14-pOH=14+\lg C_M\left ( OH^- \right )=14+\lg 0,001=11 \]

Вычислим pH в приближении реального раствора. Это означает, что вместо концентрации нужно использовать активность ионов OH^-.

Для этого рассчитаем ионную силу раствора:

    \[   I=\frac{1}{2} \cdot \left [ C_M\left ( Na^+ \right )\cdot z^2\left ( Na^+ \right )+ C_M\left ( OH^- \right )\cdot  z^2\left ( OH^- \right )\right ]= \]

    \[ =\frac{1}{2} \cdot \left ( 0,001 \cdot 1^2 + 0,001 \cdot \left ( -1 \right )^2\right )=0,001 \]

где z — это заряд иона.

Найдем коэффициент активности OH^- по первому приближению Дебая-Хюккеля, так как ионная сила мала:

    \[   \lg \gamma \left ( OH^- \right )=-0,51 \cdot z^2\left ( OH^- \right ) \cdot \sqrt{I} \]

    \[   \gamma \left ( OH^- \right )=10^{-0,0158}=0,964 \]

Определим активность гидроксид-ионов:

    \[   a\left ( OH^- \right )=\gamma \left ( OH^- \right ) \cdot C_M\left ( OH^- \right )=0,964 \cdot 0,001 = 0,000964 \]

Тогда pH будет равен:

    \[    pH=14 - pOH=14+\lg a\left ( OH^- \right )=14+\lg 0,000964=10,98 \]

Ответ pH (идеальный раствор)=11, pH (реальный раствор)=10,98.
Нужна помощь с
решением задач?
Более 500 авторов онлайн и готовы помочь тебе прямо сейчас! Цена от 20 рублей за задачу. Сейчас у нас проходит акция, мы дарим 100 руб на первый заказ.