Файл: Методические рекомендации по выполнению контрольной работы по дисциплине Химия.docx

85. При некоторой температуре равновесие гомогенной системы

2NO + О₂ 2NO₂ установилось при следующих концентрациях реагирующих веществ (моль/л): [NO]_P = 0,2; [О₂]_р = 0,1; [NO₂]_P = 0,1 моль. Вычислите константу равновесия и исходную концентрацию NO и О₂.

86. Константа равновесия гомогенной системы

СО(г) + Н₂О(г) СО₂ (г) + Н₂(г)

при некоторой температуре равна 1. Вычислите равновесные концентрации всех реагирующих веществ, если исходные концентрации равны (моль/л): [СО]_НСХ = 0,10; [Н₂О]_ИСХ = 0,40.

87. Чему равен температурный коэффициент скорости реакции, если при понижении температуры на 30°, время протекания реакции увеличилось в 64 раза?

88. При 100°С некоторая реакция заканчивается за 10 мин. Принимая температурный коэффициент скорости реакции равным 3, рассчитайте, через какое время закончится эта реакция, если проводить ее при 60°С; при 150°С.

89. Константа скорости реакции разложения N₂O,протекающей по уравнению 2N₂O = 2N₂ + O₂ равна 5∙10^-4 Начальная концентрация N₂O равна 6,0 моль/л. Вычислите начальную скорость реакции и ее скорость, когда разложится 50% N₂O.

90. Исходные концентрации [NO]_ИCX и [С1₂]_ИСХ в гомогенной системе

2NO + Cl₂ 2NOC1 составляют соответственно 0,5 и 0,2 моль/л. Вычислите константу равновесия, если к моменту наступления равновесия прореагировало 20%

---

NO.

5. Способы выражения концентрации раствора. Примеры решения задач
Концентрацией раствора называется содержание растворенного вещества в определенной массе или известном объеме раствора или растворителя.

---

Пример 5.1. Вычислите а) массовую (процентную) концентрацию (ω,%), б) молярную концентрацию (с_м), в) молярную концентрацию эквивалента (с_н), г) моляльную (с_м) концентрацию раствора Н₃РО₄, полученного при растворении 18 г кислоты в 282 см³ воды, если плотность полученного раствора равна 1,031 г/см³ . Чему равен титр Т этого раствора?

Решение: а) Массовая концентрация показывает число граммов (единиц массы) вещества, содержащееся в 100 г (единиц массы) раствора. Так как массу 282 см³ воды модно принять равной 282 г, то масса полученного раствора

18 + 282 = 300 г

и, следовательно: 300-18

100-с,%

Поэтому

б) молярная (мольно-объемная) концентрация показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Масса 1 л раствора равна (m = ) 1031 г. Массу кислоты в литре раствора находим из соотношения

300-18

1031 –х

Х= = 61,86

Молярную концентрацию раствора получим делением числа граммов Н₃РО₄ в 1 л раствора на молярную массу Н₃РО₄ (97,99 г/моль):

с_м = 61,86/97,99 = 0,63 М.

в) молярная концентрация эквивалента (или нормальность) показывает число эквивалентов растворенного вещества, содержащихся в 1 л раствора. Так как эквивалентная масса Н₃РО₄ = М/3 = 97,99/3 = 32,66 г/моль, то

С_н = 61,86/32,66= 1,89 н.;

г) моляльная концентрация (или моляльность) показывает число молей растворенного вещества, содержащихся в 1000 г растворителя. Массу Н₃РО₄ в 1000 г растворителя находим из соотношения

282 - 18

1000 - х

Х= = 63,83

Отсюда с_m = 63,83/97,99 = 0,65 м.

Титром раствора называют число граммов растворенного вещества в 1 см³ (мл) раствора. Так как в 1 л раствора содержится 61,86 г кислоты, то

Т= 61,86/1000 = 0,06186 г/см

---

³.

Зная молярную концентрацию эквивалента и молярную массу эквивалента (т_э) растворенного вещества, титр также легко найти по формуле

Т= С_н m_э/1000.
Пример 5.2. Какой объем 96%-ной кислоты плотностью 1,84 г/см³ потребуется для приготовления 3 л 0,4 н. раствора?

Решение. Эквивалентная масса H₂SO₄ = М/2 = 98,08/2 = 49,04 г/моль. Для приготовления 3 л 0,4 н. раствора требуется 49,04 ■ 0,4 • 3= = 58,848 г H₂SO₄. Масса 1 см³ 96%-ной кислоты 1,84 г. В этом растворе содержится

1,84 • 96/100 = 1,766 г (H₂SO₄.)

Следовательно, для приготовления 3 л 0,4 н. раствора надо взять

58,848 : 1,766 = 33,32 см³ этой кислоты.
Пример 5.3. На нейтрализацию 50 см³ раствора кислоты израсходовано 25 см³ 0,5 н. раствора щелочи. Чему равна молярная концентрация эквивалентов кислоты?

Решение. Так как вещества взаимодействуют между собой в эквивалентных соотношениях, то растворы равной молярной концентрации эквивалентов реагируют в равных объемах. При разных молярных концентрациях эквивалентов объемы растворов реагирующих веществ обратно пропорциональны их нормальностям, т.е.

V₁C_H1=V₂С_H2

откуда С_щ= 25 • 0,5 / 50 = 0,25Н.
Пример 5.4. К 1 л 10%-ного раствора КОН (пл. 1,092 г/см³) прибавили 0,5 л 5%-ного раствора КОН (пл. 1,045 г/см³). Объем смеси довели до 2 л. Вычислите молярную концентрацию полученного раствора.

Решение. Масса одного литра 10%-ного раствора КОН равна 1092 г. В этом растворе содержится 1092 • 10/100 = 109,2 г КОН.

Масса 0,5 л 5%-ного раствора 1045 • 0,5 = 522,5 г. В этом растворе содержится 522,5 • 5/100

---

= 26,125 г КОН.

В общем объеме полученного раствора (2 л) содержание КОН составляет 109,2 + 26,125 = 135,325 г. Отсюда молярная концентрация раствора:

с_м = 135,325/(2 • 56,1) =1,2 М, где 56,1 г/моль — молярная масса КОН.
Контрольные вопросы

91. К 3 л 10%-ного раствора HNO₃ плотностью 1,054 г/см³ прибавили 5л 2%-ного раствора той же кислоты плотностью 1,009 г/см³. Вычислите массовую (процентную) и молярную концентрации полученного раствора, объем которого равен 8л.

92. Вычислите молярную концентрацию эквивалента, молярную и моляльную концентрации 16%-ного раствора хлорида алюминия плотностью 1,149 г/см³.

93. Для осаждения в виде соли всего серебра, содержащегося в 100 см³ раствора AgNO₃, потребуется 50 см³ 0,2 н. раствора НС1. Какова молярная концентрация эквивалента раствора AgNO₃? Какая масса AgCl выпала в осадок?

94. Смешали 300 г 20%-ного раствора и 500 г 40%-ного раствора NaCl. Вычислите мольную долю, массовую (процентную) и молярную концентрации полученного раствора.

95. Вычислите молярную концентрацию (молярность) и молярную концентрацию эквивалента (нормальность) 20%-ного раствора хлорида кальция плотностью 1,178 г/см³.

96. Чему равна молярная концентрация эквивалента 30%-ного раствора NaOH плотностью 1,328 г/см³? К 1 л этого раствора прибавили 5 л воды. Вычислите массовую (процентную) долю полученного раствора.

97. Вычислите нормальность и моляльность 20,8%-ного раствора HNO₃ плотностью 1,12 г/см³. Сколько граммов кислоты содержится в 4 л этого раствора?

98.

---