Сборник задач по физической химии допущено Министерством высшего и среднего специального образования СССР



Download 1,22 Mb.
bet24/40
Sana09.07.2022
Hajmi1,22 Mb.
#767409
TuriСборник задач
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   40
Bog'liq
Задачи по физ.химии

i= 1 +oc(v—1).

(5)


где а — степень диссоциации;
л— число ионов, образующихся из одной молекулы.
Из уравнения (5) следует, что в растворах сильных электролитов, где а =
1
,


156


1 = \\


(6)


Уравнение (6) выполняется только при бесконечном разбавлении, когда электростатическое взаимодействие ионов практически не проявляется. В этом случае осмотическое дав- тение может быть вычислено по уравнению


Tl = v С ■ R ■ Т. (7)
В растворах сильных электролитов конечных концентраций осмотическое давление меньше вычисленного по уравнению (7), в чем и проявляется влияние электростатического взаимодействия ионов на осмотические свойства раствора. Количественно это влияние учитывается осмотическим коэффициентом g, а именно:


в — л >
--и0
где П — наблюдаемое осмотическое давление;
Г1о — осмотическое давтенне раствора неэлектролита той же концентрации.
Коэффициенты i и g связаны уравнением
g = — • (9)
V


Пример 57. Водный раствор слабого электролита, моляльность
которого 0,1, замерзает при —0,208° С. Определить степень дис-
социации, если известно, что электролит распадается на два
иона и криоскопическая константа воды К
к = 1,86
Решение. Найдем i по уравнению (1):
А Г3 0,208


I =


Ккт


1,86 0,1


= 1,119.


Из уравнения (5) имеем


■--1 *
по условию равно 2
, следовательно,
1,119 — 1


а =


2—1


= 0,119.


Пример 58. Осмотический коэффициент К-'03 в водном растворе при т = 1.2 разен 0,736. Определить температуру кипения этого раствора, если /Сэ = 051.
Решение. По уравнению (9) находим
г = 0,736 -2= 1,472.
По уравнению (3) находим повышение температуры кипения Д Тк= 1,472 -0Й1- 1,2 = 0,901,


стедовательно,


/„=100,901° С.


157


Задачи




  1. Водный раствор хлористого аммония, моляльность которо-
    го 0,1, замерзает при —0,344°. Определить его температуру
    кипения, если для воды Кк = 1,86 и /\э = 0,51.

Ответ:
100,094° С.

  1. Водный раствор K2S04, моляльность которого 0,4, замер-
    зает при —1,52° С. Считая, что i не зависит от температуры,
    определить давление пара раствора при 20° С и его нор-
    мальную температуру кипения. Давление пара воды при
    20°С равно 17,54 мм рт. ст.; /\э = 0,51 и /\к = 1,86.

Ответ: 17,286 мм рт. ст.; 100,417° С.

  1. Давление пара воды над раствором, содержащим 6,41 г,
    MgCl2 в 100 г воды, равно 736,1 мм рт. ст. при 100° С. Опре-
    делить температуру кипения этого раствора, если К3 = 0,51.

Ответ: 100,92° С.

  1. При 25° С давление пара водного раствора СоС12 при m =
    = 2 равно 20 мм рт. ст. Давление пара водного раствора
    глицерина при m = 2 равно 22,3 мм рт. ст. Давление пара
    воды равно 23,76 мм рт. ст. Найти осмотический коэффи-
    циент СоС12 в растворе.

Ответ: 0,858.

  1. Водный раствор K3Fe(CN)6, моляльность которого 0,01, за-
    мерзает при —0,062° С. Определить осмотический коэффи-
    циент, если Кк = 1,86.

Ответ: 0,833.

  1. Водный раствор хлористого калия, содержащий 14,92 г КС1
    в 100 г воды, замерзает при —0,680° С. Определить осмо-
    тический коэффициент и коэффициент Вант-Гоффа, если

Кк = 1,86.
Ответ: 0,914; 1,828.

  1. Раствор, содержащий 2,45 г H2S04 в 500 г воды, замерзает
    при —0,2055° С. Криоскопическая константа воды равна
    1,86. Определить коэффициент Вант-Гоффа и осмотический
    коэффициент.

Ответ: 2,21; 0,737.
АКТИВНОСТЬ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
Для этектролита, распадающегося на два иона, стандартное
состояние выбирается так, чтобы выполнялось равенство
&2 = CZ_j_ (Z_,


158







где а2 активность растворенного электролита

1

а+ активность катиона;




Qактивность аниона.




В бесконечно разбавленном растворе





II
3

(2)

а_ = т.

(2')

следовательно:




а2 = т2.

(3)

Средней активностью электролита называется величина,

определяемая соотношением




а± = V а+ а_.

(4)

Коэффициент активности электролита определяется равен-

ством




Л" 2 = \’+ • V-,

(3)

средний коэффициент активности электролита -

равенством

= У Y+ Y-

(6)

и коэффициентом активности положительных ионов равенствами

и отрицательных

а_^_
Г 4- ' ^ 1 — * ^ т т

(7)

Из уравнений (5), (6), (7) и (1) следует




__ а2 9 *

(8)

тг




- - fl± т

(9)

В бесконечно разбавленном растворе все коэффициенты активности равны 1. Для электролита, образующего р катионов и

q анионов, имеем




а2 = а* -а«_;

(10)

ц+ = ;

(Н)

Y - - —Р • * »2 *4 1—»

(12)

-/ = р+<7/ ТР . -/ 1+ ’

(13)

°+
т+ = —;
рт

(14)

к— »

(15)


где т — моляльность электролита.


159




Пример 59. Определить активность ВаС12 тсоре, если = 0,501.

в 0,1 моляльном рас-

Решение. По уравнению (10)




а„ = а „. а2 .
2 Ba 2-г Cl-

СО

Из уравнений (14) и (15)




°Ба2+ = ГВа2+'0,1;

(II)

а =т • 20,1.
cl— ‘ С1—

(III)


Подставив (II) и (III) в (I), получаем


а


2


' Ва-


ОД-(тс1_-2-0,1)* = 4-0,001-


1 Ба^


2
г‘Cl-


О.004


-,з
( —L»


так как
2 з
ТВа2+'вг -
7
... = 0,501 по условию, следовательно,
а2 = 0,004 • (0,501 )3 = 5,03 • 10"4.
Пример 60. В водном растворе содержится 0,5 моль MgS04. 0,1 моль А1С13 и 0,2 моль (\H4)2S04, на 1000 г воды. Найти ионную силу раствора.
Решение. Найдем молялькости всех ионов:


1С0







7 двухвалентных ионов

0,001

0,77

0,01

0,58

0,02

0,50

0,05

0,40

0,10

0,30


Решение. Находим ионную силу раствора:
I =
-i—(0,01 • 4 + 0,01 • 4 + 0,005 • 1 +
+ 0,005 • 1 + 0,001 • 4 + 0,002 • 1) = 0,048.
По графику у = /(/) находим, что коэффициент активности двухвалентного иона при ионной силе 0,048 равен 0,41. Таким образом, искомый коэффициент активности
Tsof- = 0>41


Задачи

  1. Определить активность НС1 в водном растворе при т =
    = 0,02, если известно, что средний коэффициент активности
    НС1 равен 0,894.

Ответ-.
3,197• 10-4.

  1. Определить активность и среднюю активность ZnS04 в 0,1-

моляльном растворе, если у±= 0,148.
Ответ: 2,19-10-4; 1,48-10~2.

  1. К. С. Пономарева


161


  1. Определить активность La(N03)3 в 0,01-моляльном растворе, если у± = 0,571.

Ответ: 2,87-10-8.

  1. Средний коэффициент активности КС1 в растворе при m = 0,01 равен 0,922. Средний коэффициент активности К\03 в растворе при пг = 0,01 равен 0,916. Определить коэффициент активности иона М03_, если ук+ = ус1_.

Ответ: 0,910.

  1. Сравнить ионные силы децимоляльных растворов НС1, SrCl2, FeCl3, ZnS04 и Fe2(S04)3.

  2. Определить ионную силу раствора, содержащего 0,01 моль H2S04 и 0,02 моль MgS04 в 1000 г воды.

Ответ: 0,11.

  1. Ионная сила раствора КС1 равна 0,2. Какова его модальность? Какова должна быть моляльность ВаС12 в водном растворе, если ионная сила раствора равна 0,2?

Ответ: 0,2; 0,0666.
398*. Определить коэффициент активности № в растворе, содержащем 0,01 моль H2S04, 0,001 моль MgS04 и

  1. 001 моль Na2S04 в 1000 г воды.

Ответ: 0,86.
399*. Во сколько раз растворимость BaS04 в 0,01-моляльнсм растворе LiN03 больше растворимости в чистой воде^
Ответ: 1,72.
400*. Растворимость Ba(J03)2 в воде равна 0,0008 моль/л. Определить произведение растворимости Ba(J03)2.
Ответ: 1,4-10-9.
401*. Произведение растворимости Ag2Cr04 равно 9-10~12. Какова растворимость Ag2Cr04 в растворе К2Сг04, моляльность которого 0,01?
Ответ: 2,5• 10-5.
402 *. Произведение растворимости Ba(J03)2 равно 1,36 - 10-9. Какова растворимость Ba(J03)2 в растворе KN03, моляльность которого 0,1, и в растворе Ba(N03)2, моляльность которого 0,03?
Ответ: 1,21 • 10-3 и 2,3 • 10~4 моль/1000 г воды.
403*. Смешано 25 мл раствора Fe(N03)3, моляльность которого 0,02, с 25 мл раствора HN03, моляльность которого


162


Для решения воспользоваться табл. 4 приложения I.




0,01. К полученному раствору прибавлен избыток металлического серебра. После достижения равновесия анализ показал, что «i(Ag+) = 0,006. Определить константу равновесия реакции.
Fe^T + Ag (тв) ^ Fe2+ + Ag+.
Ответ:
1,08- 102.
404. С помощью предельного закона Дебая — Гюккеля найти сред!:ий коэффициент активности К3Ге(СХ)6 в растворе, моляльность которого 0,001, если А = 0,509.
Ответ: 0,762.
405 Определить средний коэффициент активности FeCl3 в растворе, содержащем 0,001 моль FeCl3 ь 0,005 моль F12S04 в 1000 г воды, воспользовавшись предельным законом Дебая— Гюккеля. А считать равным 0,509.
Ответ: 0,601.


6*


ГЛАВА V




ЭЛЕКТРОХИМИЯ



Download 1,22 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   20   21   22   23   24   25   26   27   ...   40




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish