Вопросы и задачи

Пример 1.

Образование йодистого водорода протекает по реакции

H ₂ + J ₂ = 2 HJ

Исходная концентрация водорода равна 1 моль/л, а йода – 0,6 моль/л. Рассчитать концентрации всех трех веществ в момент равновесия, если при некоторой температуре в реакцию вступило 50% водорода. Чему равна константа равновесия?

РЕШЕНИЕ. Из уравнения реакции видно, что вследствие взаимодействия одного моля Н₂ с одним молем J₂ образуется 2 моля HJ. По условию задачи, в реакцию вступило 50% исходной концентрации Н₂, т.е. 0,5 моль/л Н₂ и столько же молей J₂, при этом образовался 1 моль НJ.

Следовательно, в момент равновесия, концентрации веществ были равны:

[ H₂ ]=1 моль/л – 0,5 моль/л = 0,5 моль/л

[ J₂ ]= 0,6 моль/л – 0,5 моль/л = 0,1 моль/л

[ HJ ]= 1 моль/л

Константу равновесия рассчитывает по уравнению, являющемуся следствием закона действующих масс:

К = = 1/0,5·0,1 = 20

Пример 2.

Кажущаяся степень диссоциации раствора, содержащего 2,925 г NaCl в 50 г воды, равна 0,80. Найти температуру замерзания раствора.

РЕШЕНИЕ. Находим изотонический коэффициент i соли, приходящееся на 1000 г воды, из пропорции: 2,925:50 = х:1000; х = 58,5. Это – вес одной грамм-молекулы NaCl. По определению, Δ T = КС (1), где Δ T – понижение температуры замерзания раствора, С – концентрация (моляльная) растворенного вещества в молях на 1000 г растворителя. Из уравнения (1) видно, что когда С = 1, Δ T = К, т.е. К есть коэффициент пропорциональности для данного растворителя. Для воды он равен 1,86^оС. Коэффициент К в уравнении (1) называют криоскопической постоянной.

Фактически Δ T зависит от коэффициента i, который можно найти из уравнения (4.4) 0,80 = i - 1/ 2-1; i = 1,8, отсюда Δ T = iКС и Δ T = 1,86·1,8 = 3,37^о. Значит температура замерзания раствора NaCl = -3,37^оС.

1. В обратимой реакции А + B = С + D исходные концентрации А и B равны 1 моль/л, а константа равновесия К = 5. Вычислить равновесные концентрации А и B.

2. Вычислить константу химического равновесия для обратимой реакции А + B = 2С, если равновесная концентрация равна [ А ] = [ B ] = 0,1 моль/л, [ С ] = 0,4 моль/л.

3. Равновесие реакции 2 NO + О ₂ = 2 NO ₂ установилось при следующих концентрациях веществ: [ NO ] = 1,12 моль/л, [ О ₂] = 0,56 моль/л, [ NO ₂] = 0,88 моль/л. Рассчитать константу равновесия и исходные концентрации окиси азота и кислорода.

4. Раствор 1,7 г ZnCl ₂ в 250 г воды замерзает при температуре – 0,24^оС. Вычислить степень диссоциации соли.

5. Определить уксусная кислота сильный или слабый электролит, если раствор, содержащий 0,57 г кислоты в 100 г воды, замерзает при температуре – 0,181^оС.

6. Температура замерзания раствора 2,93 г NaCl в 50 г воды – 3,35^оС. Определить степень диссоциации.

Дата добавления: 2014-01-13