Решение:

– стандартная (термодинамическая) константа равновесия

Будем считать, что все вещества газы, тогда Δn = 1-(1+1) = -1

Эмпирическая (концентрационная) константа равновесия:

К_С,298 = К⁰_298,298 (RT)^-Δn = 56,6·(8,314·298)¹ = 140231 м³/моль

Пусть к моменту равновесия прореагирует х моль/м³ А и В, тогда равновесные концентрации веществ:

[А] = [В] =1000-x моль/ м³

[АВ] = х моль/ м³

Выражение К_с:





Х = 997,3

тогда

[А] = [В] = 1000-997,3 = 2,7 моль/ м³ или 0,027 моль/л

[АВ] = 997,3 моль/ м³ или 0,9973 моль/л

Ответ: 140231 м³/моль; 0,027 моль/л, 0,9973 моль/л

№ вар.	Задача 7
20	Растворимость хлорида кадмия при 20 0С равна 114,1 г в 100 г воды. Рассчитать массовую и мольную доли, моляльность СdСl2 в насыщенном растворе

Решение:

Масса раствора равна:

m(р-ра) = m(CdCl₂) + m(Н₂О) = 114,1+100 = 214,1 г

Массовая доля CdCl₂:



Количество вещества CdCl_{2 :}равно:

n(CdCl₂) = m(CdCl₂)/M(CdCl₂) = 114,1/183 = 0,623 моль

Количество вещества Н₂О _:равно:

n(Н₂О) = m(Н₂О)/M(Н₂О) = 100/18 = 5,56 моль

Мольная доля CdCl₂:

N(CdCl₂) = n(CdCl₂)/[n(CdCl₂)+n(H₂O)] = 0,623 /0,623 + 5,56 = 0,1

Моляльная концентрация равна:



Ответ: 53,3 %; 0,1; 6,23 моль/кг.

№ вар.	Задача 8
20	Рассчитать рН раствора, полученного растворением 2,5 л сероводорода (н. у.) в 1,5 л воды

Решение:

Находим количество вещества H₂S:

n(H₂S) = V/V_m = 2,5/22,4 = 0,112 моль

Примем объем раствора равным 1,5 л

Находим молярную концентрацию H₂S:

С(H₂S) = n(H₂S) / V(р-ра) =0,112/1,5 = 0,0747 моль/л

Т. к. кислота очень слабая К_д1 = 6·10^-8 < 10^-4 , то по закону разбавления Оствальда

---

= = 6,69·10^-5 моль/л

рН = -lg [H⁺] = -lg 6,69·10^-5 = 4,17

Ответ: 4,17.

Задача 9

Составить уравнение окислительно-восстановительной реакции с использованием метода электронного баланса; рассчитать массу восстановителя, необходимую для взаимодействия с окислителем, объемом V и концентрацией С.

№ вар.	Восстановитель	Окислитель	Среда	V, мл	С, моль/л
20	SO2	K2Cr2O7	H2SO4	500	0,05

Решение:

3 SO₂ + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

В-ль S⁺⁴ - 2 e^- →  S⁺⁶  |3(окисление)

Ок-ль 2Cr⁺⁶ + 6 e^- → 2Cr⁺³ |1(восстановление)

SO₂ является восстановителем, K₂Cr₂O₇ является окислителем.

Количество вещества окислителя равно:

n(K₂Cr₂O₇)=C(K₂Cr₂O₇)·V(K₂Cr₂O₇)=0,05 моль/л·0,5 л=0,025 моль

тогда исходя из стехиометрии реакции количество вещества восстановителя равно:

n(SO₂) = 3 n(K₂Cr₂O₇) =

масса восстановителя равна:

m(SO₂) = n(SO₂)·M(SO₂) = 0,075 моль·64 г/моль = 4,8 г

Ответ: 4,8 г.

№ вар.	Задача 10
20	Вычислить потенциал серебряного электрода в насыщенном растворе йодистого серебра

Решение:

В насыщенном растворе малорастворимого электролита устанавливается равновесие между твердой фазой (осадком) и перешедшими в раствор ионами.

AgI ↔ Ag⁺ + I^-

s s s
_{ПР(AgI) = [Ag+][I-] = s·s = s2}
Отсюда



Молярная концентрация ионов серебра в растворе равна


Находим потенциал серебряного электрода по уравнению Нернста

---

φ(Ag⁺/Ag^о) = φ^о(Ag⁺/Ag^о) + = φ^о(Ag⁺/Ag^о) + Ag⁺]

φ(Ag⁺/Ag^о) = 0,80 + = 0,33 B

Ответ: 0,33 В.

№ вар.	Задача 11
20	Рассчитать, как изменятся массы медных электродов при электролизе раствора хлорида натрия током силой 5 А в течение 12 часов при выходе по току 90 %. Написать уравнения электродных процессов

Решение:

Если анод активный – растворим, то в первую очередь окисляется сам анод. На катоде протекает процесс восстановления воды (натрий в ряду напряжений стоит до алюминия, из водных растворов при окислении его ионы не восстанавливаются).

А(+): Cu – 2е^– → Cu²⁺

К(-): 2H₂O + 2e^– → H₂ + 2OH^–

по закону Фарадея:



где М – молярная масса металла;

I – сила тока, А;

t - время электролиза, с;

z – число электронов, участвующих в процессе;

F – число Фарадея, F = 96485 Кл/моль

Масса окислившейся меди равна



Т.е. масса анода уменшилась на 64,47 г

Т.к. на катоде выделяется водовод – газ, то можно считать, что масса катода не изменилась (газ не задерживается на электроде).

Ответ: масса анода уменшилась на 64,47 г

№ вар.	Задача 12
20	Стальная деталь покрыта свинцом, другая такая же хромом. Установить, какое из этих покрытий надежнее защищает деталь от коррозии. Ответ обосновать. Написать уравнения коррозионных процессов в щелочной среде

Решение:

Сталь – это сплав, основную часть которого составляет железо.

Стандартные электродные потенциалы:

E⁰(Pb²⁺/ Pb ) = –0,126 B

E⁰(Cr³⁺/Cr)= -0,744 B

E⁰(Fe²⁺/Fe) = - 0,440 B

Корродирует, тот металл, чей электродный потенциал меньше, поэтому, если покрытием будет хромом, корродировать будет хром, а не железо. Это покрытие надежнее защищает деталь от коррозии.

---

Допустим, что имеется доступ кислорода, тогда коррозия будет протекать с кислородной деполяризацией.

Анодный процесс А(-): Cr^o - 3е^- → Cr³⁺ |4 окисление

Катодный процесс К(+): О₂ + 2Н₂О + 4е^- → 4ОН^– |3 восстановление на Fe

Токообразующая реакция: 4Cr^o + 3О₂ + 6Н₂О → 4Cr³⁺ + 12ОН^–

4Cr^o + 3О₂ + 6Н₂О → 4Cr(ОН)₃

продукт коррозии гидроксид хрома(III) Cr(ОН)₃

В случае со свинцом, корродировать будет железо.

Анодный процесс А(-): Fe^o - 2е^- → Fe²⁺ |2 окисление

Катодный процесс К(+): О₂ + 2Н₂О + 4е^- → 4ОН^– |1 восстановление на Pb

Токообразующая реакция: 2Fe^o + О₂ + 2Н₂О → 2Fe²⁺ + 4ОН^–

2Fe + О₂ + 2Н₂О → 2Fe(OH)₂

продукт коррозии гидроксид железа(II) Fe(OH)₂

Ответ: надежнее защищает деталь от коррозии покрытие из хрома.

---

Смотрите также файлы

• Литература основной образовательной программы по специальности 34. 02. 01 Сестринское дело.docx

• структура потребностей клиентов.docx

• Курсовая работа по дисциплине Электрические машины и электропривод Расчет энергетических показателей электроприводов типовых технологических процессов.docx

• Пні азастан тарихы Блім.docx

• Лабораторная работа 2 по дисциплине (учебному курсу) Физика 1.docx