Решите следующие задачи

Свойства разбавленных растворов электролитов

1. Растворение электролитов в воде. Электролитическая диссоциация.

2. Увеличение числа частиц растворенного вещества в результате диссоциации.

3. Степень диссоциации электролита.

4. Изотонический коэффициент. Связь изотонического коэффициента со степенью диссоциации.

5. Отношение величин осмотического давления, понижения давления пара, повышения температуры кипения и понижения температуры замерзания для раствора электролита и неэлектролита при одинаковой концентрации.

Изотонический коэффициент

i = Dp/Dp_неэ. = Dt_з/Dt_{з неэ.} = Dt_k/Dt_{k неэ.}

i = 1+ a(n-1)

где a - степень диссоциации; n - число ионов, на которые распадается молекула электролита; _неэ. - неэлектролит.

6. Осмотическое давление крови животного. Изотонические и гипертонические растворы, применение.

7. Пример. Вычислить при 100 °С давление насыщенного пара воды над раствором, содержащим 5 г гидроксида натрия в 180 г воды. Кажущаяся степень диссоциации гидроксида натрия равна 0,8.

Решение: вычисляем изотонический коэффициент

i = 1 + a×(n - 1) = 1 + 0,8×(2 - 1) = 1,8

Понижение давления пара над раствором вычисляем по уравнению

DР = Р_о - Р = i×Р_о×n/(N + n),

где Р_о - давление пара над растворителем; n - число молей растворенного NaOH; N - число молей воды.

Давление насыщенного пара над водой при 100 °С равно 101,33 кПа или 760 мм рт, ст. Молярная масса гидроксида натрия составляет 40 г/моль, молярная масса воды 18 г/моль. Следовательно, n =5/40 = 0,125 моль, N =180/18 =10 моль

Отсюда DР = 101,3×1,8×0,125/(10+0,125) = 2,23 кПа.

Находим искомое давление насыщенного пара над раствором

Р = Р_о - DР = 101,33 - 2,23 = 99,1 кПа.

Домашнее задание

Ответьте на следующие вопросы:

1. Какое давлениепроизводит 1 моль газа, заключенныйв объеме 22,4 литров при нормальных условиях?

2. Какое давление производит 1 моль газа, заключенный в объеме 1 литр при нормальных условиях?

3. Каково осмотическое давление любого одномолярного раствора неэлектролита?

4. Как рассчитать молярную концентрацию раствора, если известно содержание растворенного вещества в одном литре раствора и его молярная масса?

5. Каковы значения эбулиоскопическойи криоскопической постоянных для воды?

6. Зависят ли значения эбулиоскопической и криоскопической постоянных растворителя от свойств растворенного вещества?

7. Как рассчитать моляльную концентрацию, если известна масса растворенного вещества, содержащегося в одном кг растворителя, и его молярная масса?

8. Почему опытное значение степени диссоциации сильного электролита называют кажущимся?

9. Каков физический смысл изотонического коэффициента?

1. Сколько граммов сахара содержится в 250 мл раствора, осмотическое давление которого при 7 °С составляет 2,8 атм? Вычислить молярную концентрацию раствора. В каком объеме раствора содержится 1 моль сахара? (1 атм @ 101,3 кПа).

2. В радиатор автомобиля налили 9 л воды и прибавили 2 л метилового спирта СН₃ОН (r = 0,8 г/см³).При какой наименьшей температуре можно после этого оставить автомобиль на воздухе, не боясь, что вода замерзнет?

3. Водно-спиртовой раствор, содержащий 15% спирта (r = 0,87 г/мл), кристаллизуется при -10,26°С. Найти молярную массу спирта и осмотическое давление раствора при 293 К.

4. Имеются 0,1 М растворы хлорида алюминия AlCl₃ и хлорида кальция CaCl₂. Кажущаяся степень диссоциации одинаковая. Какой раствор будет замерзать при более низкой температуре? Почему?

5. Какова температура замерзания растворов цианида аммония NH₄CN и уксусного альдегида СН₃СНО, каждый из которых содержит 5 г растворенного вещества в 100 г воды. Кажущаяся степень диссоциации цианида аммония равна 60%.

Литература

1. П.М. Саргаев. Неорганическая химия. -М.: КолосС, 2004. С. 55-62; 62-67; 68-76; 229-237.

Тема 7. Равновесие в растворах слабых электролитов. Ионные уравнения реакций

Содержание темы

1. Электролитическая диссоциация как обратимый процесс. Частичная диссоциация слабых электролитов в растворах. Применение закона действия масс к разбавленным растворам слабых электролитов. Константа диссоциации.

2. Влияние разбавления на равновесие электролитической диссоциации. Закон разбавления Оствальда.

3. Влияние на равновесие электролитической диссоциации прибавления электролитов, имеющих одноименный ион со слабым электролитом.

4. Влияние на равновесие электролитической диссоциации прибавления электролитов, связывающих один из ионов слабого электролита.

5. Правила составления ионных уравнений реакций.

6. Случаи необратимого протекания реакций между электролитами: Антидоты, адсорбенты, коагуляторы белков. Применение в ветеринарии.

Домашнее задание

1. Напишите уравнение электролитической диссоциации циановодородной кислоты HCN и гидроксида меди(II). Напишите формулы для констант диссоциации.

2. Как сдвинется равновесие электролитической диссоциации в растворах уксусной кислоты и гидроксида аммония NH₄OH при разбавлении водой в три раза. Объяснить сдвиг равновесия на основании закона разбавления Оствальда.

3. Константа диссоциации азотистой кислоты равна 5×10^-4 моль/л. Вычислить степень диссоциации кислоты в 0,05 М растворе.

4. Как сдвинется равновесие электролитической диссоциации в растворе СН₃СООН при прибавлении, например, раствора хлороводородной кислоты НCl или ацетата натрия CH₃COONa? Написать уравнения диссоциации исходного (слабого) и прибавляемого (сильного) электролита.

5. Напишите в молекулярной и ионной формеуравненияреакций.

1) СН₃СООН + KОН ®

2) Na₂S + H₂SO₄ ®

3) NaHCO₃ + NaOH ®

4) Zn(OH)₂ + H₂SO₄ ®

5) Zn(OH)₂ + KOH ®

6) NH₄Cl + NaOH ®

Дата добавления: 2015-08-31