Файл: Индивидуальные домашние задания по химии.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.12.2023

Просмотров: 1390

Скачиваний: 9

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

рН lg[H ]

или

pH lg C ,



H

(4.1)



где [H ] , C – молярная концентрация Н+-ионов в растворе, моль/л.

H

Ионное произведение воды:

Kв [H ] [OH] 1014 .

Связь константы диссоциации KД и степени диссоциации α определя- ется законом разбавления Оствальда:




* В лабораториях молярную концентрацию часто называют молярностью и обозна- чают М;

** В лабораториях, как правило, для обозначения нормальности используют Н.

K 2CМ , (4.2)

Д 1 

где CМ

  • молярная концентрация, моль/л; при

 1:

КД 2CМ .

Понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором не-

электролита р

пропорционально молярной доле растворенного вещества

хi:


где
р0,

р p0 p p0 хi,

р давления пара чистого растворителя и раствора.

(4.3)

Понижение температуры замерзания раствора неэлектролита определя- ется выражением


где
Kкр

tзам Kкр Ст, (4.4)

  • криоскопическая константа.

Повышение температуры кипения раствора неэлектролита определяет- ся выражением



где
Kэб

tкип Kэб Ст, (4.5)

  • эбулиоскопическая константа.

Для разбавленных растворов электролитов:

роп

р

tкип.оп

tкип

tзам.оп

tзам

i,
(4.6)

где

роп ,

tкип.оп ,

tзам.оп

  • величины, определенные опытным путем;

р,

tкип ,

tзам

  • величины, вычисленные теоретически по формулам (4.3)–(4.5);

i изотонический коэффициент.

Изотонический коэффициент связан со степенью диссоциации электро- лита соотношением:

 i1 ,

n 1

где n число ионов, образующих молекулу данного электролита.

Для малорастворимого электролита, диссоциирующего по уравнению

AnBm nAm mBn,

произведение растворимости имеет вид:

m n n m

ПРAnBm [A ] [B ] ,

где [Am], [Bn ]

  • концентрации ионов, моль/л.

Условия растворения осадка:


A B
[Am ]n[Bn]m ПР .


nm

Условия осаждения осадка:


A B
[Am ]n[Bn]m ПР .

nm

    1. 1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   54

Примеры типовых расчетов


Пример4.1.Вычислить рН раствора, приготовленного из 1 л Н2О и 2 мл

96 %-го раствора H2SO4 = 1.84 г/см3).

Решение. Определим молярную концентрацию полученного раствора. В 100 г исходного раствора содержится 96 г H2SO4, в 1.84 · 2 г (в 2 мл) этого раствора содержится хг H2SO4:

х 1.84 2 96 3.5328 г, 100

что составляет:

2 4
3.5328  0.036 моль Н SO .

98

Молярная концентрация полученного раствора:


M 2 4
С (H SO )  0.036  0.0359 моль/л.

1.002

Так как при диссоциации H2SO4 из 1 моль образуется 2 моль ионов Н+, то: [H ] 2 0.0359 0.0718 моль/л.

По формуле (4.1) определяем рН:

рН lg 0.0718 1.44.

Пример4.2.Вычислить константу диссоциации Н2СО3 по первой сту-

пени

KД1 , если степень диссоциации Н2СО3 в 0.01 молярном растворе равна

0.0063.

Решение.Уравнение диссоциации по первой ступени имеет вид:


3
H2CO3  H  HCO,

следовательно,
[H ] [HCO]

KД1 3 .

[H2CO3]

По уравнению диссоциации:


3

[H]  [HCO]  6.3 105 моль/л;

[H2CO3] CM CM CM (1 ) 0.01(1 0.0063) 9.937 103 моль/л. Тогда:



или по соотношению (4.2):

KД1

(6.3 105 )2

9.937 103

3.99 107

KД1 0.00632 0.01 3.97 107.

Пример4.3.Вычислить давление пара раствора сахара, содержащего

0.4 моль сахара в 900 г воды. Давление пара чистой воды при 20 °С равно

2337.8 Па.

Решение.Вычисляем, сколько молей воды содержится в 900 г. Масса

1 моль воды равна 18 г, отсюда число молей растворителя равно:

H O 900 50 моль.

2 18

Число молей растворенного вещества равно 0.4, поэтому хсахара в рас- творе составит:


сахара
х 0.4  0.0079.

0.4 50

По формуле (4.3) определяем понижение давления пара:

р 2337.8 0.0079 18.55 Па,

тогда давление пара раствора составит:

р p0 p 2337.8 18.55 2319.25 Па.

Пример4.5.Температура кипения 3.2 %-го раствора ВаСl2 100.208 °С.

вычислить степень диссоциации соли в растворе.

раствора принять за единицу.

Kэб Н2О 0.52.

Плотность