Задачи по теме «Растворы электролитов»




1. По данным о средних ионных коэффициентах активности рассчитайте активность электролитах в следующих растворах:

1. = 0,05

2. mCr2(SO4)3 = 0,2

3. mH2SO4 = 1,0

 

Запишем выражения связывающие активность соединения с моляльностью:

Тогда:

В 72 табл. найдём значение среднего ионного коэффициента активности: γ± = 0,793

γ± = 0,03

γ± = 0,132

Ответ: aAgNO3 = 1,57*10-3; aCr2(SO4)3 = 8,40*10-5; aH2SO4 = 9,20*10-3.

 

 

2. Определите ∆Gº, ∆Hº, ∆Sº, ∆cPº при 298 К для реакции

по зависимости

 

Переведём десятичный логарифм в натуральный, для этого домножим каждое слагаемое на ln10 ≈ 2,303

 

По свойству логарифмов

 

 

 

Ответ: ∆Gº = -6,92 кДж/моль, ∆Hº = -39,99 кДж/моль, ∆Sº = -111,0 Дж/(моль*К), ∆cPº = -207,4 Дж/(моль*К).

 

3. Рассчитайте рН водного раствора уксусной кислоты с концентрацией 0,1 моль/л. Т = 298 К.

Найдём в табл. 75 константу диссоциации уксусной кислоты:

Запишем уравнение разведения Оствальда:

Ответ: pH = 2,9

 

4. Рассчитайте рН водного раствора азотистой кислоты HNO2 с концентрацией 0,2 моль/л. Т = 18 ºС.

 

Для самостоятельного решения

 

КД = 4*10-4 моль/л; α = 4,47%

Ответ: pH = 2,0

 

 

5. Рассчитайте рН водного раствора гидроксида аммония с концентрацией 0,05 моль/л. Т = 25 ºС.

В табл. 67 найдём значение ионного произведения воды:

Ответ: pH = 11,0

 

6. Вычислите ионную силу водного раствора содержащего:

Ионная сила по определению есть:

Тогда,

*Обратите внимание, что сульфат и хлорид ионы встречаются в нескольких солях

 

Ответ: I = 0,61 моль/кг

 

7. Вычислите средний ионный коэффициент электролита HCl в водном растворе с ионной силой равной 0,05 по первому и второму приближению Дебая-Хюккеля и сравните полученные значения со справочными данными. Т = 298К.

1е приближение уравнения Дебая-Хюккеля:

2е приближение уравнения Дебая-Хюккеля:

Ответ: γ±1 = 0,769; γ±2 = 0,807; γспр = 0,830

 

8. Определите молярную электропроводность при бесконечном разведении ионов F- при температуре 25 ⁰С, если молярная электропроводность при бесконечном разведении для Na+ = 50,1 * 10-4 См*м2/моль, NaCl = 126,5 * 10-4 См*м2/моль, KCl = 149,9 * 10-4 См*м2/моль, KF = 128,9 * 10-4 См*м2/моль

 

Запишем закон независимого движения ионов Кольрауша:

Тогда:

 

Ответ: 55,4 * 10-4 См*м2/моль

9. Молярная электропроводность раствора уксусной кислоты с разведением 50 л/моль при температуре 25 ⁰С составляет 11,7 * 10-4 См*м2/моль. Определите константу диссоциации, степень диссоциации а также рН раствора.

Разведение – величина обратная молярной концентрации:

В табл. 65 приведены данные о молярной электропроводности при бесконечном разведении для различных ионов.

 

 

 

Ответ: Кд = 1,75*10-5 моль/л; α = 3,0 %; рН = 3,2

 

10. Сопротивления раствора гидроксида аммония с разведением 28 л/моль в ячейке с площадью электродов 5,4 см2 и расстоянием между электродами 0,9 см составляет 778 Ом. Температура 25 ⁰С. Определите константу диссоциации, степень диссоциации а также рН раствора.

 

В данной задаче молярная электропроводность исследуемого раствора дана в неявной форме.

 

Оставшаяся часть задачи для самостоятельного решения

 

Ответ: Кд = 1,77*10-5 моль/л; α = 2,2 %; рН = 10,9

11. Подвижность ионов K+ и Cl- составляет 6,1*10-8 и 6,6*10-8 м2/с*В. Рассчитайте числа переноса для этих ионов.

 

Ответ: t+ = 48% и t- = 52%

 

12. Рассчитайте подвижность иона Cl- в бесконечно разбавленном растворе при температуре 18 ⁰С.

В табл. 65 найдём значение эквивалентной электропроводности для иона хлора при бесконечном разведении:

 

 

Ответ: 6,84*10-8 м2/с*В

13. Определите растворимость AgIO3 в воде и в водном растворе NaCl с моляльностью 0,01 моль/кг при температуре 25 ⁰С.

В табл. 78 найдём значение произведения растворимости йодата серебра:

* Размерность произведения растворимости обычно опускают, тем не менее его размерность , где ν – количество ионов на которое диссоциирует соль

А. В Воде. В воде ионная сила I→0, а средний ионный коэффициент γ±→1, тогда

Б. В растворе хлорида натрия.Т.к. сторонний электролит не имеет общих ионов с малорастворимой солью, он влияет на её растворимость только ионной силой. Т.к. йодат серебра малорастворим, то практически не создаёт ионной силы.

Ответ: m1 = 1,7*10-4 моль/кг; m2 = 1,9*10-4 моль/кг

 

14. Определите растворимость BaSO4 в воде и в водном растворе Na2SO4 с моляльностью 0,001 моль/кг. Температура составила 25 ⁰С.

В табл. 78 найдём значение произведения растворимости сульфата бария:

А. В воде.

Б. В растворе сульфата натрия. Сульфат натрия имеет общий анион с малорастворимой солью, определяя концентрацию и активность аниона в растворе. Поэтому растворимость сульфата бария необходимо искать по катиона бария.

 

 

Ответ: m1 = 1,0*10-5 моль/кг; m2 = 1,7*10-7 моль/кг

 

15. Определите растворимость Cd(OH)2 в водном растворе NaOH с pH = 12 и водном растворе CdCl2 моляльностью 0,0033 моль/кг. Температура составила 25 ⁰С.

Для самостоятельного решения

 

Ks = 1,8*10-14 моль3/кг3; γ±1 = 0,791

Ответ: m1 = 3,3*10-6 моль/кг; m2 = 3,6*10-10 моль/кг

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2021-05-25 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: