Тітова О.С, Столярова Н.В Як розв’язувати задачі з хімії? - Страница 2 - Разная литература читать онлайн
Регистрация | Вход Привет, Гость | RSS
http://oboz.ucoz.ru
Войти:

 
[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 2 из 3«123»
Разная литература читать онлайн » Химия » Решебники задач,ГДЗ по химии » Тітова О.С, Столярова Н.В Як розв’язувати задачі з хімії? (Титова, Столярова Как решать задачи по химии? (Украинский))
Тітова О.С, Столярова Н.В Як розв’язувати задачі з хімії?
ЗМІСТ
1. Закони газового стану З
2. Хімічний еквівалент речовини 12
3. Термохімія 18
4. Швидкість хімічної реакції 29
5. Хімічна рівновага 39
6. Концентрація розчинів 48
7. Фізико-хімічні властивості розчинів 61
8. Електролітична дисоціація 71
9. Гідроліз солей 81
10. Електроліз 86
11. Відповіді 95

По этой ссылке вы можете полностью скачать задачник по химии с примерами решения задач

5. Хімічна рівновага

Хімічні реакції поділяються на оборотні та необоротні. Необоротні реакції - цс хімічні реакції, які перебігають до повної витрати однієї або усіх реагуючих речовин. Оборотні реакції це хімічні реакції, які при однакових умовах перебігають у протилежних напрямках і при цьому жодна з реагуючих речовин не витрачається повністю. Наприклад, при однакових умовах можливе одночасне з'єднання азоту та кисню та розклад оксиду азоту, що утворився, на азот та кисень.
Реакція між вихідними речовинами називається прямою реакцією, а реакція між речовинами, що утворилися внаслідок цієї реакції називається зворотною. При постійному об'ємі концентрації вихідних речовин зменшуються, що супроводжується зменшенням швидкості прямої реакції, а концентрації продуктів реакції - збільшуються, що викликає підвищення швидкості зворотної реакції. Через деякій час швидкості прямої та зворотної реакцій стають однаковими. У цю мить зміна концентрацій вихідних речовин та продуктів реакції припиняється, тобто настає хімічна рівновага. Таким чином, хімічна рівновага - цс такий стан системи, при якому швидкості прямої та зворотної реакції однакові. Концентрації речовин, які відповідають стану рівноваги, називаються рівноважними концентраціями. Вони залишаються незмінними. Наприклад, для системи 2SO2 + O2 ** 2SO3, згідно із законом діючих мас, швидкості прямої Vi та зворотної V2 реакції визначаються за формулами: В умовах рівноваги V1 V2, тобто ... Відношення констант швидкості прямої та зворотної реакцій є сталою величиною, яка називається константою рівноваги даної реакції і дорівнює відношенню добутку рівноважних концентрацій продуктів реакції до добутку рівноважних концеїпрацій вихідних речовин у степені стехіометричних коефіцієнтів. Для наведеної реакції константа рівноваги дорівнює:
Оскільки швидкість хімічної реакції залежить від температури, копсташа рівноваги змінюється при зміні температури. Тому константа рівноваги є сталою лише при незмінній температурі. Зміни зовнішніх умов викликають порушення рівноваги, яке знову встановлюється через деякий час. Напрямок зміщення визначається тим, швидкість якої реакції збільшилась у момент порушення рівноваги, або тим, концентрація яких речовин внаслідок зміщення рівноваги стала більшою

Визначення константи рівноваги

Задача 1. Обчислити константу рівноваги для зворотної реакції CO + Н20(г) * CO2 + Н2> якщо рівноважні концентрації дорівнюють: [CO] = 0,02 моль/дм3; (H2O) - 0,03 моль/дм3; (CO2] = 0,012 моль/дм3; (H2) = 0,05 моль/дм3?
Визначення рівноважних концентрацій
за вихідними концентраціями
Задача 2. Константа рівноваги гомогенної реакції 2H2S(f) + ЗОг(Г) 9* 2H20U) + 2550¾,.) дорівнює 1, а рівноважні концентрації дорівнюють: [H^SJ = = 2 моль/дм1; [СЬ] = 4 моль/дм3, (HjO] = 4 моль/дм3. Чому дорівнює рівноважна концентрація оксиду сірки?
Задача 3. Чому дорівнюють рівноважні концентрації речовин зворотної реакції:
CO+ H2O ^CO2 +H2, «що вихідні концентрації дорівнюють: [CO] = 0,1 моль/дм3 та [H2O]= 0,4 моль/дм3, а константа рівноваги цієї реакції дорівнює 1?
Задача 4. Чому дорівнюють вихідні концентрації кисню та NO у реакції окиснення оксиду азоту 2NO + O2 ** 2NO* якщо рівноважні концентрації дорівнюють: {NO] = 0,02 моль/л, [NO2] - 0,03 моль/л, а константа рівноваги дорівнює 2,2?
Задача 5 Рівновага оборотної реакції N2 + ЗН2 * 2NH3 встановилась при наступних концентраціях речовин: [N2] * = 6 моль/дм3; [H2] = 9 моль/дм3; [NH,] = 8 моль/дм3. Чому дорівнюють вихідні концентрації реагентів та швидкість хімічної реакції на початку процесу?
Задача 6. У закритій посудині перебігає гомогенна реакція Н2<г) + І2(Г) ** 2НІ(Г). Вихідні коїщеіпрації реагентів дорівнювали [H2] = 1 моль/дм3, Ihl ” 0*6 моль/дм3. Чому дорівнюють константа рівноваги реакції та рівноважні концеїпрації всіх компонентів, якщо при деякій температурі у реакцію вступило 50 % водню?

Принцип зміщення рівноваги (принцип Ле Шателы )

Якщо змінити умови, за яких система перебувас у стані рівноваги, то рівновага гиіститься у напрямку процесів, які протидіють цій рівновазі.
1. При підвищенні тиску рівновага зміститься у бік перебігу реакції, внаслідок якої зменшується об’єм газів.
2. При підвищенні температури рівновага зміститься у бік перебігу ендотермічної реакції.
3. При збільшенні концентрації вихідних речовин рівновага зміститься у бік утворення продуктів реакції.
Оскільки збільшення об'єму у декілька разів дорівнює зменшенню тиску у те саме число разів, збільшення об’єму системи змістить рівновагу у бік зменшення об'єму газів.

Задачі для самостійного розв'язання

5.1. При певній температурі рівноважні концентрації речовин, що беруть участь у реакції 2 SO2 + O2 ** 2S03, дорівнюють [SO2J = 0,04 моль/л, [O2J = 0,06 моль/л. [SO3J = = 0,02 моль/л. Чому дорівнює константа рівноваги?
5.2. У гомогенній реакції А + В *=* C + D вихідні концентрації реагентів дорівнюють C(A) = C(B) = 1 моль/дм3, а константа рівноваги дорівнює 4. Чому дорівнюють рівноважні концентрації вихідних речовин?
5.3. Константа рівноваги гомогенної реакції H2 + I2 * 2НІ при 450°С дорівнює 50. Вихідні концентрації реагентів дорівнювали C(H2) = 1 моль/дм3, C(I2) = 1 моль/дм3. Чому дорівнюють рівноважні концентрації всіх речовин?
5.4. Константа рівноваги гетерогенної реакції FeO0I) + COto г* Fe,,,) + CQ2cr, при певній температурі дорівнює 0,50. Вихідні концентрації реагентів дорівнювали (CO) = 0,05 моль/дм3, (CO2) = 0,01 моль/дм . Чому дорівнюють рівноважні концентрації цих речовин?
5.5. Рівновага гомогенної реакції 4НС1(Г) + Одо * 2Н20(г) + 2С1*Г) встановилась при таких концентраціях речовин [HC1J = 0,20моль/дм\ [O2J = 0,32 моль/дм3, [H2OJ =0,14 моль/дм3, [CI2J = 0,14 моль/дм3. Чому дорівнюють вихідні концентрації реагентів?
5.6. Константа рівноваги гомогенної реакції N2 + ЗН2 ** 2NH, при 400 °С дорівнює 0,1. Рівноважні концентрації дорівнювали [H2J = 0,2 моль/дм3, [NH3J = 0,08 моль/дм3. Чому дорівнюють рівноважна та вихідна концентрації азоту?
5.7. При певній температурі рівновага гомогенної реакції 2NO + O2 *=» 2NOz встановилась при таких концентраціях реагентів [NO] ; 0,2 моль/дм3, [O2] = 0,1 моль/дм3, [NO2] = 0,1 моль/дм3. Чому дорівнюють константа рівноваги та вихідні концентрації реагентів?
5.8. Константа рівноваги гомогенної реакції 2N2 + O2 і=» 2N20 при деякій температурі дорівнює 1,21. Рівноважні концентрації дорівнювали JN2J = 0,72 моль/дм3, [N2OJ = 0,84 моль/дм'. Чому дорівнюють рівноважна та вихідна концентрації кисню?
5.9. При певній температурі рівновага гомої енної реакції H2 + I2 Р» 2НІ встановилась при таких концентраціях реагентів |І І.| 0.25моль/дм3, [I2] = 0,05 моль/дм3, [НІ] = 0.8 моль/дм3. Чому доріннююіь константа рівноваги та вихідні концентрації реагеніів?
5.10. При певній температурі рівновага гомої енної |>еикції CO + Cl2 ^ COCI2 встановилась при таких концентраціях реагенті |( ()| 0.1 моль/дм1, [CI2] = 0,4 моль/дм3, [COCl2] = 4 моль/дм1. Чому дорівнюють константа рівноваги та вихідні конценграції реаіснпв?
5.11. У закритій посудині перебігає обо|м>іниМ іі|юцсс дисоціації PCl5 ** PCI,» Cl,. Вихідна концентрація C(PCIj) = 2,4 моль/л і’іиімжііііі встановилась після того, як прореагувало 33,3% ікімаїконої кількості PCI*. Чому дорівнює константа рівноваги0
5.12. Vr закритій посудині перебнаг юмої еннії ронкцім 30,«* 20,. Вихідна концентрація кисню дорівнювала ( (<),) 1.2 моль/дм Чому дорівнюють константа рівнонаїи реакції і її рівноважні конценграції речовин, якщо при деякій тсмпериіурі в реакцій» нсіунило 75% кисню?
5.13. Вихідні концентрації азоту та водню п суміші для одержання амоніаку становили відіювідно 4 моль/п їм 10 моль/л. Обчисліть константу рівноваги, якщо в момент всіиноиіісіит рівноваги прореагує 25% азоту.
5.14.Гомогенна реакція перебігає за рівнянням 2NO® + CI*, * 2NOCl® Вихідні концентрації NO та Cb 0,5моль/л та 0,2 моль/л. Обчислити консганіу рівновагі, якщо в момент встановлення рівноваги прореагувало 20% оксиду азоту.
5.15. Константа рівноваги реакції CO + H2O ** CO2 + H2 при температурі 700 0C становить 1. Чому дорівнює концентрація дюксиду вуглецю, якщо 2 моля оксиду вуглецю (II) та 2 моля води знаходяться у посудині об'ємом 5 л?
5.16. Чому дорівнює рівноважна концентрація аміаку у системі N2+ ЗН2 2 NH3, якщо вихідні концентрації азоту і водню дорівнюють відповідно 2 моль/л і 7 моль/л, а до моменту встановлення рівноваги прореагувало 10% азоту?
5.17. Рівновага реакції H2 + Cl2 ** 2НСІ(Г) встановилась при наступних концентраціях речовин: [H2] 0,25 моль/л; [CI2] ■ 0,05 моль/л; [НС1] = 0,9 моль/л. Чому дорівнює вихідна концентрація хлору?
5.18. Чому дорівнює вихідна концентрація хлору у системі CO + Cl2 ^ COCI2, якщо рівноважні концентрації становлять [CI2] = 0,3 моль/л, [CO] * = 0,3 моль/л, [COCI2] = 1,5 моль/л?
5.19. Для реакції FeO(T,, + CO *=» Fc^) + СО*г, константа рівноваг и при температурі IOOO0C дорівнює 0,5, а початкові концентрації оксиду вуглецю (II) та оксиду вуглецю (IV) становлять відповідно 0,5 моль/л і 0,1 моль/л. Чому дорівнює рівноважна концентрація оксиду вуглецю (II):
5.20. Константа рівноваги реакції CO2 + H2 *=* CO + H2O при деякій температурі дорівнює 1. Вихідні коїщентрації дюксиду вуглецю і водню дорівнюють 0,2 моль/л і 0,8 моль/л відповідно. При який концентрації оксиду вуглецю (Il) встановиться рівновага?
6. Концентрація розчинів


Концентрація розчину - це фізична величина, яка характеризує відносний вміст розчиненої речовини у розчиннику. Для кількісної характеристики розчину застосовують наступні способи вираження концентрації: масова частка; молярна концентрація. молярна концентрація еквівалента (або нормальна концентрація); моляльна концентрація: мольна доля.
Масова частка (со) - це відношення маси розчинеіюї речовини(ті) до маси розчину (т2), взятому у відсотках:
якщо маса розчина виражається через його густину (р) та об'єм (F).

Задача 1. Чому дорівнює масова частка розчину хлориду натрію, одержаного при розчиненні 5 г солі в 90 г води?


Задача 2. Чому дорівнює масова частка розчину хлориду калію, одержаного при розчиненні 79,73 г цієї солі в 750 см3 води7 І устина розчину дорівнює 1,063 г/см3.
Визначення кількості компонентів розчина
Задача 3. Визначити масову частку розчиненої речовини у розчині, одержаному при розчиненні 20 г хлориду натрію у 180 г води
Задача 4. Визначити масу води, в якій потрібно розчинити 10 г хлориду натрію, щоб одержати розчин з масовою час і кою солі 15%.
Задача 5. Скільки грамів гідроксиду натрію міститься у 50 10% -го розчину, якщо його густина дорівнює 1,11 г/см3 ?
Задача 6. Скільки грамів сірчаної кислоти міститься у 17,4 см3 0,127 н. розчину ?
Задача 7. В якому об'ємі 0,3 M розчину сульфату натрію міститься 18 г рочиненої речовини?
Задача 8. Яку кількість CuSO4-SHjO необхідно віяти для приготування 3 дм* 8%-го розчину сульфату міді з густиною 1,084 г/см3?
Задача 9. Чому дорівнює молярна маса речовини, якщо при розчиненні 5 г її в 150 г розчинника утворюється розчин, моляльна концентрація якого дорівнює 0,2 моль/кг?
Перерахування концентрації з одного виду вираження в інший
Задача 10 Обчислити молярну концентрацію 20%-го розчину FeSO4, густина якого дорівнює 1,21 г/см3.
Задача 11. Визначити масову частку соляної кислоти у розчині, молярна концентрація якого дорівнює 8 моль/дм3, якщо густина розчину дорівнює 1,23 г/см3.
Задача 12. Визначити молярну концентрацію еквівалента 13%-то розчину сірчаної кислоти, густина якого дорівнює 1,09 г/см3.
Задача 13. Яка кількість 50%-го розчину азотної кислоти, густина якого дорівнює 1,315 г/см3, необхідна для приготування 2 дм3 2%-го розчину з густиною I, 01 г/см3.
Задача 14. Яка кількість 50%-го розчину азотної кислоти, густина кого 1,315 г/см3, необхідна дл* приготування 250 см3 розчину кислоти, молярна концентрація еквівалента якої дорівнює 0,5 M ?
Задача 15. Який об'єм розчину азотної кислоти з молярною концентрацією 10 M (густина цього розчину дорівнює 1,23 г/см ), необхідно взяти для приготування 120 CM* розчину цієї кислоти C масовою часткою 5% ?
Обчислювання при змішуванні розчинів За правилом змішування кількості розчинів, що змішуються, з воротію пропорційні різниці концентрації цих розчинів і концентрації суміші.
Задача 16. Яку кількість розчину NajSO4, масова частка якого дорівнює 25%, необхідно додати до 100 г 80%-то розчину цієї солі, щоб одержати 40 % розчин?
Задача 17. Визначити маси розчинів, в яких масові частки кислоти дорівнюють 10% та 90%, необхідні для приготування 160 г розчину кислоти, з масовою часткою 30%.

Задячи для самостійного розв'язання
6.1.Чому дорівнює молярі ость 7,33%-го розчину гідроксиду натрію. густина якого становить 1,092 г/см3?
6.2.До 400 cm3 розчину сірчаної кислоти з масовою часткою H2SO4 15% і густиною 1,1 г/см3 долили воду масою 60 г. Чому дорі
внює масова частка сірчаної кислоти в одержаному розчині?
6.3.В якій масі води необхідно розчинити 200 мл сірчаної кислоти з масовою часткою H2SO4 98% і густиною 1,84 г/см . июб одержати розчин з масовою часткою H2SO4 10%?
6.4.Чому дорівнює мольна частка води у розчині, що містить 324 г речовини з молекулярною масою 81 г/моль і 108 см* води?
6.5.Чому дорівнює титр розчину, що містить 6,9 г етилового спирту С2Н5ОН у 100 CM3 розчину?
6.6.Чому дорівнює титр розчину, що містить 12,3 г ацегонітрилу CHjCN у 200 см3 розчину?
6.7.Чому дорівнює молярна концентрація розчину, що містить 18 г про галового спирту С3Н7ОН у 400 см3 водного розчину?
6.8.Змішані рівні за масою кількості 5%-вих розчинів сульфіду натрію і хлориду міді (II). Осад, який випав, відфільтрували. Чому дорівнюють масові частки речовин, що залишились у розчині?
6.9.Чому дорівнює титр розчину, що містить 5,85 г хлориду натрію у 100 см' розчину?
6.10.Чому дорівнює нормальність розчину, що містить 12,3 г ацетонітрклу CH3CN у 200 см3 розчину?
6.11.Чому дорівнює молярнісгь розчину, що містить 4 г метилового спирту CHjOH у 500 см3 водного розчину?
6.12.Чому дорівнює молярна концентраїця розчину, що містить 33 г сульфіду калію у 200 см3 водного розчину?
6.13.Чому дорівнює мольна частка піридину CjHjN у розчині, що місткгь 237 г піридину і 126 г води?
6.14.Чому дорівнює молярна концентрація розчину, що містить 41 г хлориду хрому (Il) у 250 см3 водного розчину?
6.15.Чому дорівнює мольна частка бензойної кислоти QHjCOOH у розчині, що містить 488 г бензойної кислота і 276 г етилового спирту CjHjOH?
6.16.Кристалогідрат СоС12-6Н20 масою 476 г розчинили у воді, при цьому масова частка хлориду кобальту (U) у розчині складає 13,15%. Чому дорівнює маса води, яку взяли для розчинення кристалогідрату?
6.17.Який об'єм розчину сірчаної кислоти з масовою часткою H2SO4 88% і густиною 1,8 г/см3 необхідно взяти, щоб приготувати 300 мл розчину кислоти густиною 1,3 г/см3 з масовою часткою H2SO4 40%?
6.18.Який об'єм розчину сірчаної кислота з масовою часткою H2SO4 60% і густиною 1,498 г/см необхідно взяти, щоб приготувати 100 мл 0,5 M розчину кислота?
6.19.Чому дорівнює молярна концентрація розчину сульфату натрію густиною 1,12 г/см3, одержаного при розчиненні 42,6 г цієї солі у 300 г води?
6.20.До 200 г води додали 40 см3 2 M розчину хлориду калію густиною 1,09 г/см3. Чому дорівнює молярна концентрація і масова частка хлориду калію в одержаному розчині, якщо його густина становить 1,015 г/см3?
6.21.Який об'єм З M розчину хлориду натрію густиною 1,12 г/см3 необхідно додати до 200 г води, щоб одержати розчин з масовою часткою NaCl 10%?
6.22.До 80 см3 3,5 M розчину хлориду амонію густиною 1,05 г/см3 додали 40 мл води (густину воли прийняти за 1 г/см3). Чому дорівнює масова частка солі в одержаному розчині?
6.23.Чому дорівнює масова частка гідроксиду натрію у розчині з молярною концентрацією еквівалента NaOH 2 моль/дм3 та густиною 1,087 г/см3?
6.24.Чому дорівнює молярна концентрація еквівалента сірчаної кислоти у розчині з масовою часткою H2SO4 59,24 % і густиною 1,49 г/см г
6.25.Який об'єм 0,1 M розчину ортофосфорної кислоти можна приготувати з 75 мл розчину з молярною концентрацією еквівалента HjPO4 0,75 моль/дм3?
6.26.Чому дорівнюють моляльність. молярна конценірація і молярна концентрація еквівалента сірчаної кислоти у розчині з масовою часткою H2SO4 15%, якщо густина розчину 1,1 г/см3?
6.27.Які об'єми 96%-ного розчину сірчаної кислоти густиною 1,84 г/см3 та води необхідно змішати для одержання 500 г розчину з масовою часткою H2SO4 5%?
6.28.Чому дорівнюють маси 10%-них розчинів фосфорної кислоти та їдкого натру, необхідні для добування розчину, в якому міститься 9,6 г дигідрофосфату та 2,84 г гідрофосфату натрію?
6.29.Яки об'єми 2М розчинів фосфорної кислоти та їдкого натру необхідні для приготування розчину, в якому міститься 17,04 г гідрофосфату та 13,12 г фосфату натрію?
6.30.Яка речовина та в якій кількості знаходиться у надлишку, якщо до 75 см розчину сірчаної кислоти з молярною концентрацією еквівалента 0,3 моль/дм3 додати 125 см3 розчину гідроксиду калію з молярною концентрацією еквівалента 0,2 моль/дм3?
6.31 Скільки кристалічного KMnO4 необхідно зважити для приготування 1 дм' розчину перманганату' калію з молярною концентрацію еквівалента 0,02 моль/дм3, якщо іон MnO* відновлюється до іону Mn2*?
6.32.Чому дорівнює масова частка 8 M розчину сірчаної кислоти, густина якого складає 1,44 г/см3?
6.33.Чому дорівнює масова частка 6,3 M розчину оцтової кислоти, густина якого складає 1,045 г/см3?
7. Фпико-хімічні властивості розчинів


Тиск насиченої пари розчину
Взаємодія молекул розчиненої речовини та розчинника ускладнюс процес випаровування розчинника, внаслідок чого тиск насиченої пари розчину (р) буде нижчим, ніж тиск насиченої пари чистого розчинника (ро) при цій самій температурі. Це стосується розчинів нелетких речовин.
З нижешu тиску пари Po - р ^ Ар, віднесене до Po, яке мас назву відносне зниження тиску пари над розчином (Ар/ро), тим більше, чим вища концентрація розчиненої речовини. Згідно з першим законом Рауля: відносне зниження тиску насиченої пари над розчином прямо пропорційне мольній долі розчиненої речовини:

це Po - тиск пари чистого розчинника; р - тиск пари розчину; Ai1 кількість молів розчиненої речовини; п2 - кількість молів розчинника .
Якщо розчини дуже розведені, тобто П2 » П\, це рівняння можна спростити:

Оскільки перший закон Рауля справедливий лише для розбавлених розчинів, то підставивши у це рівняння замість кількості мо Л1В розчиненої речовини п І Відношення

можна обчислити молекулярну масу розчиненої речовини М1:

Задача 1 Чому дорівнює тиск пари водного розчину, якій містить 18 г сечовини в 360 г води, якщо тиск пари води при 25 °С дорівнює 3159 Па?
Задача 2. Чому дорівнюс молярна маса речовини. 12,43 г якої розчинені у 500 см води, якщо тиск водяної пари одержаного розчину при 20 °С становить 3732,7 Па? Тиск водяної пари чистого розчинника при цій самій температурі становіть 3742,0 па
Задача 3. Зниження тиску пари 3%-го розчину- аніліну в ефірі становіть 1,41 кГІа. Обчислити молярну масу ефіру, якщо тиск пари ефіру при 20 °С дорівнює 58.56 кПа.

Осмотичний тиск розчинів
Осмос - цс самочинний перехід молекул розчинника крізь напівпроникну перегородку з розчинника у розчин або з розчину- з меншою концентрацією у розчин з більшою концентрацією Тиск, що спричиняє осмос, має назву осмотичного тиску.
За законом Вант-Гоффа осмотичний тиск розведеною розчину прямо пропорційний його концентрації і температурі: Poat = CRTi
де Росм - осмотичний тиск; R - універсальна газова стала; 7' - абсолютна температура.
Рівняння Вант-Гоффа у наведеному вигляді справедливе лише
для дуже розведених розчинів нселсюролітів.
Якшо молярну концентрашю виразити як C =-------------, то закон....

Задача 4. Осмотичний тиск розчину, у 250 см3 якого міститься З г нсслсктроліту при температурі 12 °С, дорівнює 83,14 кЛа Визначити молекулярну масу розчиненої речовини
Задача 5. Визначити осмотичний тиск розчину, який містить 14,8 г цукру С12Н22О11 у 300 см3 води. Температура розчину дорівнює 17 °С.
задача 6. Чому дорівнює концентрація розчину- аніліну в ефірі, якщо при 0 °С осмотичний тиск пари розчину дорівнює 244 кПа ?
Задача 7. Чому дорівнює осмотичігий тиск 0,03 M розчину цукру у воді, при температурі 20 °С ?

Температура кипіння та температура замерзання розчинів
Розчинник починає кипіти і замерзати при мінімальній температурі, при якій тиск його насиченої пари досягає значення зовнішнього тиску. Розчинена речовина ускладнює випаровування розчинника внаслідок взаємодії молекул речовини і розчинника, тому при сталій температурі тмек пари над розчином нелеткої речовини менший, ніж над розчинником.
Наявність розчиненої речовини сприяє підвищенню температури кипіння (Zotn) та зниженню температури замерзання (Zmm) розчину і тим сильніше, чим більшу концентрацію має розчин. Різниця між температурами кипіння розчину і чистого розчинника називається підвищенням температури кипіння розчину (Aikmp) . а різниця між температурами замерзання чистого розчинника і розчину - зниженням температури замерзання розчину (AJnit).
Підвищення температури кипіїшя (А/**,) або зниження температури замерзання (Atsmt) розчину прямо пропорційне моляльній концентрації розчиненої речовини (Cm)i яка визначається вмістом кількості молів речовини в 1 кг розчинника:

де Altam - підвищення температури кипіння; Ke - ебуліоскопічна стала розчинника, Azmm - зниження температури замерзання, AT* кріоскопічна стала розчинника; Cm - моляльна кониенграиія розчину. Ебуліоскопічна та кріоскопічна сталі залежать тільки від природи розчинника і для різних розчинників мають різні значення. Враховуючи маси розчиненої речовини і розчинника, для обчислення величин Azoni і AZwm або молекулярної маси розчиненої речовини можна скористатися такими формулами:

Задача 8. На скільки градусів зменшиться температура замерзання розчину, який містіть 9 г глюкози СбНігОо у 100 г води, якщо кріоскопічна стала води дорівнює 1, 86 К-кг/моль?
Задача 9. Чому дорівнює молекулярна маса розчиненої речовини, при розчиненні S г якої в 200 мл води зниження температури замерзання становить 1,55 К? Кріоскопічна стала води дорівнює 1,86 K кі моль.
Задача 10. Обчислити кріоскопічну' сталу для розчину, що містить 0,2212 г розчиненої речовини у 40 г розчинника і замерзає при температурі, яка на 0,278 K нижче, ніж для чистого розчинника. Молекулярна маса речовини становить 137,12 г/моль.
Задача 11 Чому дорівнює температура замерзання 18%-го розчину гліцерину CiHlOe у воді? Кріоскопічна стала води дорівнює 1,86 K- кг/моль.
Задача 12. Яку кількість глюкози (C6Hi2O6) додали до 75 г води, якщо температура кипіння розчину становить 101,3 °С ? Ебуліоскопічна стала води - 0,52 K- кг/моль.

Задачі для самостійного розв'язання
7 1.Обчислити ебуліоскопічну константу Ke для розчину, що містить 1,22 г бензойної кислоти C6HsOOH у 100 г сірковуглецю і кипіть на 0,254 °С вище, ніж чистий сірковуглець.
7.2.Чому дорівнює моляльна концентрація розчину певного нселектроліту в етиловому ефірі, якщо цей розчин замерзає при температурі -116,56°С, кріоскопічна стала розчинника Kk= 1,8 К-кг/моль, а температура замерзання етилового ефіру становить -116,2 °С?
7.3.Чому дорівнює молярна концентрація розчиненої речовини, осмотичний тиск розчину якої при температурі 0 °С дорівнює 113,46 кПа?
7.4.Чому дорівнює молекулярна маса розчиненої PetIOBHHH, якщо при розчиненні 5 г цієї речовини в 200 мл води зниження температури замерзання становить 1,55 °С (кріоскопічна стала води 1,86 К-кг/моль)?
7.5.На скільки зменшиться температура замерзання розчину, який містить 9 г глюкози CeHizO6 в 100 г води, якщо кріоскопічна стала води дорівнює 1,86 К-кг/моль?
7.6.Чому дорівнює молекулярна маса речовини, якщо осмотичний тиск розчину, який містить 0,2 г розчиненої речовини у 333 см3 розчину при 27 °С, дорівнює 0,246 атм?
7.7.Чому дорівнює тиск пари водного розчину, якій містить 28 г сечовини в 560 г води, якщо тиск пари води при температурі 25 °С дорівнює 3,16 кПа?
7.8.Яка кількість розчиненої речовини міститься у 200 мл розчину, якщо осмотичний тиск цього розчину при O0C дорівнює 1,12 атм?
7.9.Після розчинення 7,6 г речовини у 250 г оцтової кислоти (ебуліоскопічна стала оцтової кислоти становить 3,10 К-кг/моль) температура кипіння цього розчину зростає на I 0C порівняно з чистою кислотою. Чому дорівнює молярна маса розчиненої речовини?
7.10.У 0,05 кг води розчинено 0,006 кг нселектроліту (кріоскопічна стала води дорівнює 1,86 К-кг/моль). Чому дорівнює молярна маса цього неелектролгту, якщо розчин замерзає при температурі мінус 3,72 °С?
7.11.Розчин,що містить 75 г нселектроліту, розчиненого у 1000г води, замерзає при температурі мінус 1,86 °С. Чому дорівнює молекулярна маса розчиненої речовини?
7.12 Розчин, що містить 65 г неелектроліту, розчиненого у 2000г води, кипить при температурі 100,513 °С. Чому дорівнює молекулярна маса розчиненої речовини?
7.13.Чому дорівнює тиск насиченої пари розчинника над розчином з мольною часткою речовини 0,995, якщо тиск насиченої пари над розчинником становить 3,8 кПа?
7.14.Діетиловий ефір кипить при температурі 35 °С. При якій температурі буде кипіти розчин 6,4 г CtoH4 у 100 г діетилового ефіру (ебуліоскопічна стала Kh розчинника дорівнює 2,12 К-кг/моль)?
7.15 Скільки розчиненої речовини міститься у 200 мл розчину, якщо осмотичний тиск цього розчину- при 0 °С дорівнює 1,12 атм?
7.16.Скіїьіси речовини з молекулярною масою 46 г/моль міститься у 10 л розчину, якщо осмотичний тиск дорівнює 3,36 атм?
7.17 При розчиненні 2,43 г сірки в ЗО г бензолу температура кипіння бензолу підвищилась на 0,81 °С (ебуліоскопічна стала Kf. бензолу дорівнює 2,57 К-кг/моль). Скільки атомів містить молекула сірки у розчині?
7.18.Чому дорівнює мольна частка розчинника у розчині, тиск насиченої пари якого над розчином у 1,007 раза менше за тиск насиченої пари розчинника?
7.19.Чому дорівнює температура кипіння чотирихлористого вуглецю, якщо його ебуліоскопічна стала Kf становить 5.0 К-кг/моль, а 0,1 M розчин нселектроліту у чотирихлористому вуглеці кипить при температурі 77 °С?
7.20.При якій температурі кипить 0,05 M розчин неелектроліту в етиловому ефірі, якщо температура кипіння етилового ефіру становить 34,5 0C, а температура кипіння 0,1 M розчину цього неслектроліту в етиловому ефірі дорівнює 34,7 °С?
7.21. Чому дорівнює температура замерзання 0.1 M розчину ні-
тробензолу у бензолі, якщо температура замерзання бензолу стано-
вить 5,5 °С, а кріоскопічна стала бензолу 5,1 К-кг/моль?
7.22 Ацетон кипить при температурі 56 0C Мри якій темпера-
турі буде кипіти розчин 29 г йодиду амонію у 250 г ацетону (ебуліо-
скопічна стала Kr дорівнює 1,5 К-кг/моль)?
7.23. 0,1 моль фториду' калію розчинено у 500 г води (ебуліо-
скопічна стала Алб води становить 0,52 К-кг/моль) При якій темпера-
турі буде кипіти розчин, якщо дисоціація солі становіггь 100%?
7.24 Ацетон кипить при температурі 56 °С При якій темпера-
турі буде кипіти розчин 4,4 г діоксиду селену у 200 г ацетону (ебу-
ліоскопічна стала Ke дорівнює 1,5 К-кг/моль)0
7.25.При якій температурі буде кипіти розчин 92 г етилового спирту СгЬЬОН у 500 мл води (ебуліоскопічна стала K1. води становить 0,52 К-кг/моль, ебу ліоскопічна стала Ke етилового спирту дорівнює 1,16 К-кг/моль)?
7.26.Метиловий спирт кипить при температу рі 64.7 °С. При якій TCMnqjaTypi буде кипіти розчин 13,8 г нітриту натрію у 250 г метилового спирту (ебуліоскопічна стала Kh дорівнює 0.84 К-кг/моль)?
7.27.Етиловий ефір кипить при температурі .14,5 °С. При розчиненні 2 г якої з наведених речовин температура кипіння підвищиться до 34.65 °С: NaBr, КСІ, NaCI, LiJ. LiBr (ебуліоскопічна стала Ke дорівнює 2,12 К-кг/моль)?
7.28.Етиловий спирт C^HjOH кипить при температурі 78,3 °С. При якій температурі буде кипіти розчин 3,36 г хлориду цезію у 100 г спирту (ебуліоскопічна стала К дорівнює 1 К-кг/моль)?
7.29.Анілін C6HjNH: кипить при температурі 80,2 °С. При якій температурі буде кипіти розчин 18,6 г аніліну у 500 г бензолу' (ебуліоскопічна стала Кц бензолу становить 2,57 К-кг/моль)?
7.30.Температура кипіння дисульфіду вуглецю дорівнює 46.2 °С, а його ебуліоскопічна стала Ki. становить 2,3 К-кг/моль. В якій кількості дисульфіду вуглецю розчинено 0,05 моль неелектроліту, якщо цей розчин кипить при температурі 46,43 °С?
7.31.Чому дорівнює тиск насиченої пари над розчинником, якщо тиск насиченої пари над розчином, мольна частка розчинника в

8. Електролітична дисоціація

Розчини багатьох речовин проводять електричний струм, внаслідок чого називаються електролітами (солі, кислоти, основи). Дія них експериментальні значення величин осмотичного тиску, зниження тиску насиченої пари, зміни температур кипіння та замерзання завжди більші, ніж теоретично обчислені за законами Вант-Гоффа та Рауля. Для оцінки відхилення цих розчинів ви ідеальних систем було запроваджено поправочний коефіцієнт -ізотонічний коефіцієнт і:

У розведених розчинах ізотонічний коефіцієнт наближається до певного цілого числа: 2, 3, 4... Дробові значення ізотонічного коефіцієнта свідчать про те, що лише частина електроліту- дисоціює в розчині на іони
Здатність електроліту дисоціювати на іони кількісно оцінюють за допомогою ступемей електролітичної дисоціації а, яка дорівнює відношенню числа молекул, що розпались на іони, до загального числа молекул розчиненої речовини у розчині:

Ступень дисоціації визначається у відсотках або частках одиниці
За значенням а для розчинів з молярною концентрацією еквівалента C = 0,1 моль/дм3 електроліти поділяють на сильні (a ^ 0,3), середні (а = 0,03-0,3) та слабкі (а <. 0,03). До сильних електролітів належать речовини, які у розчині дисоціюють практично повністю: майже всі солі, HNO,, HCl. НВг. HI, HClO4, NaOR КОН. Ca(OH)2, Ва(ОН):. До слабких електролітів належіть більшість органічних кислот, H2COj, H2S, HCN, NH4OH та ін. Характерною особливістю слабких електролітів є встановлення у розчині рівноваги між іонами та молекулами розчиненої речовини.
Ступень дисоціації слабкого електролгту зменшується, якщо у розчин ввести один з іонів, які утворюються при дисоціації. Визначення концентрації іонів Концентрація іонів залежить від концентрації електроліту, ступеня ного дисоціації та кількості іонів, які утворюються при дисоціації молекули:

де: Ckm - концентрація іонів; C - концентрація електроліту; а - ступінь дисоціації; п - кількість іонів.

Задача 1. Сульфат алюмінію у водному розчині дисоціює повністю. Обчислити концентрацію іонів, які містяться у 0,5 M розчині Al2(SO4)j
Задача 2. Ступінь дисоціації 0,1 M розчину H2CO3 за першим ступенем дисоціації дорівнює 0,0017. Визначити концентрацію іонів Н* та НСО3 у розчині, нехтуючи дисоціацію за другим ступенем.

Ступінь дисоціації
Задача 3. У розчині кислоти на кожні дві продисоційовані молекули припадає п'ять нспродисоційованих молекул. Визначити ступінь дисоціації кислоти.

Ступінь дисоціації можна обчислити за ізотонічним коефіцієнтом. Ізотонічний коефіцієнт показує, в яку кількість разів сумарне число часток у розчині більше, ніж загальна кількість розчинених молекул:

Задача 4. Підвищення температури кипіння розчину, що містить 9,09 г KNOз в 100 г води дорівнює 0,8 К. Визначити ступінь дисоціації KNOjy розчині.

Константи дисоціації
Оскільки електролітична дисоціація слабких електролітів є оборотним процесом, то вона описується законом діючих мас, на підставі чого можна обчислити константу рівноваги.
Константа рівноваги слабкого електроліту називається константою дисоціації та позначається Kxtc:
KA +А
Слабкі електроліти, та складаються більше, ніж з двох іонів, дисоціюють ступінчасто:

де К\ - константа дисоціації за першим ступенем; K2 - константа дисоціації за другим ступенем. Сумарна константа дисоціації дорівнює добутку ступінчастих
констант дисоціації:

Закон розбавляння Оствальда зв'язує ступінь дисоціації, концентрацію розчину та константу дисоціації електроліту:

де a - ступінь дисоціації; C - концентрація розчину; Kmc - константа дисоціації.
Для дуже розведених розчинів, в яких ступінь дисоціації дуже малий (а <. 1). рівняння Оствальда спрощу ється і тоді

ступеню дисоціації Cl0e = аС, з іншого боку записати

Задача 5. Константа дисоціації оцтової кислоти дорівнює 1.7- IO'5. Чому дооівнює ступінь дисоціації 0.01 M оозчину
Задача 6. Чому дорівнює концентрація іонів водню у 0,3 M розчині
мурашиної кислоти, якщо константа її дисоціації становіть 2,1 • IO-4 ?
Задача 7. Чому дорівнює молярна концентрація одноосновної кислоти, якщо концентрація іонів водню дорівнює IO"4 М, а ступінь дисоціації кислоти становить 0,01?
Задача 8. Чому дорівнює ступінь дисоціації розчина H3PO4 за першим ступенем, якщо константа дисоціації кислоти за першим ступенем дорівнює 1* IO2?
Задача 9. Константа дисоціації NH4OH дорівнює 1,8- IO'5. Чому дорівнює концентрація іонів ОН”, якщо NH4OH знаходиться у суміші з NH4CI? Концентрації NH4OH та NH4CI відповідно дорівнюють 0,1 M та 1,0 М.
Задача 10 Чому дорівнює концентрація іонів водню у 0,005 M розчині гідроксиду калію
Задача 11. pH розчину становить 5,0. Чому дорівнює концентрація іонів водню у цьому розчині?
Задача 12. Чому дорівнює pH 0,0018 M розчину NaOH?
Задача 13. Чому дорівнює pH 0,35 M розчину CHjCOOH, якщо константа дисоціації оцтовій кислоти дорівнює 1,7- IO'3?
Задача 14. Чому дорівнює pH 0,18 M розчину NH4OH, якщо константа дисоціації гідроксиду амонію дорівнює 1,79- IO'3?
Задачі для самостійного розв'язання
8 1. Чому дорівнює константа дисоціації оцтової кислоти, якщо відомо, що у 0,1 M розчині сту пінь її дисоціації дорівнює 1,32%?
8.2.Чому дорівнює ступінь дисоціації синильної кислоти HCN у 0,05 M розчині, якщо константа дисоціації HCN становить 7-Ю'10?
8.3.Чому дорівнює концентрація іонів водню у 0,1 M розчині азотистої кислоти, константа дисоціації якої становить 5-IO"4?
8 4. При якій концентрації розчину' ступінь дисоціації азотистої кислоти буде дорівнювати 20%, якщо її константа дисоціації становить 5-10^
8.5.Скільки води необхідно додати до 300 мл 0,2 M розчину оцтової кислоти (константа її дисощацїї становить 1,76-IO 3), щоб ступінь дисоціації кислоти збільшився удвічі
8.6.Який об’єм води необхідно додати до 500 см3 0,25 M розчину оцтової кислоти, щоб відсоток її дисоційованих молекул збільшився у 5 разів?
8.7.Чому дорівнює при 18°С ступінь дисоціації мурашиної кислоти у 0,3 M розчині, якщо константа її дисоціації дорівнює 2, MO'4?
8.8. Чому дорівнює концентрація іонів NO3 у розчині Mg(NOj); з молярною концентрацією еквіваленту 0,04 моль/дм3, якщо ступінь дисоціації солі становить 64%
8.9 Чому дорівнює pH насиченого розчину' гідроксиду магнію при температурі 298 К, якщо добуток розчинності цієї сполуки становить 5-Ю12?
8.10. Чому дорівнює ізотонічний коефіцієнт для 2 M розчину хлориду натрію, який замерзає при температурі -7,2°С?
8 11. Чому' дорівнює константа дисоціації слабкої дно кислотної основи, якщо pH її 0.001 M розчину становить ?
8.12.Чому дорівнює ступінь дисоціації ціаніду калію у водному розчині, pH якого дорівнює 11,57?
8.13.Чому дорівнює константа дисоціації основи MeOH у 0,001 M розчині, якщо pH цього розчину дорівнює ?
8.14.Чому дорівнює константа дисоціації основи MeOH у 0,01 M розчині, якщо pH цього розчину дорівнює 10?
8.15 Чому' дорівнює молярна концентрація одноосновної кислоти у розчині, якщо pH розчину 4, а ступінь дисоціації кислоти дорівнює 0,01?
8.16.Чому дорівнює ступінь дисоціації гідроксиду амонію NHtOH у 0,05 M розчині, якщо константа дисоціації основи становить 1,8-10-5?
8.17.Чому дорівнює ступінь дисоціації азотистоводневої кислоти HN3 у 0,005 M розчині, якщо константа дисоціації кислоти становить 2-Ю5?
8.18.Чому дорівнює pH розчину, одержаного при змішуванні рівних об’ємів З M розчину гідроксиду натрію та I M розчину соляної кислоти?
8.19.Чому дорівнює pH розчину ошовоі кислоти (ICpk= 1,8* IO j) з молярною концентрацією еквіваленту 0,1 моль/дм3?
8.20.Чому дорівнює pH 0,2 M розчину аміаку, якщо константа дисоціації аміаку становить 1,8- IO*5?
8.21 Чому дорівнює pH 0,05 M водного розчину вугільної кислоти при 298 К? Дисоціацію за другим ступенем не враховувати.
9. Гідроліз солей

Взаємодія солі з водою, яка призводить до утворення слабкого електроліту, називається гідролізом. Гідролізу зазнають солі, що утворюються за участю слабких кислот та основ. Солі, які с похідними сильних кислот і основ, не пдролізують, оскільки їх іони не зв'язують іони води ( ОН” або H+ ).
Залежно від типу солі механізм її гідролізу може бути різним. Сіль, що утворена сильною основою та слабкою кислотою Солі сильних основ і слабких кислот пдро лі зують з утворенням слабкої кислоти:
NaCHjCOO + H2O ** CH3COOH + NaOH
або в іонному вигляді CHjCOO' + H2O «* CH3COOH + OH
У розчині створюється певний надлишок іонів OH і тому розчини солей, утворених сильною основою і слабкою кислотою мають лужну реакцію (рН>7).
Солі багагоосновних кислот гідролізують з утворенням кислої солі:
K2CO3 + H2O KHCO3 + KOH
CO2" + H2O ^ HCO3' + OH
CLiь, що утворена слабкою основою та сильною кислотою Солі слабких основ та сильних кислот гідролізують з утворенням слабкої основи або основних солей:
NH4Cl + H2O р* NH4OH + HCl
або в іонному' вигляді
NHj+ H2O NH4OH + H *
При цьому утворюється надлишок іонів H * , тому реакція розчину кисла (рН<7).
При гідролізі солей, що утворені бат атоос но в ним и кислотами, гідроліз відбувається переважно за першим ступенем та утворюються основні солі:
AlClj + H2O ** Al(OH)Cl2 + HCl
або в іонному вигляді
Al3* + H2O^ Al(OH)Cl2 + H* .
Сіль, що утворена слабкою основою і слабкою кислотою Внаслідок гідролізу таких солей утворюються дві малодисотйовані речовини:
CH3COONH4 + H2O CH3COOH + NH4OH
або в іонному вигляді
CH3COO + NH ; + H2O ** CH3COOH + NH4OH.
Розчин солі внаслідок її гідролізу має нейтральне середовище. Визначення ступеня та константи гідролізу Ступінь гідролізу солі Р-пе відношення концентрації гідролізованої солі до її загальної концентрації. Ступінь гідролізу залежить від сили кислоти або основи, що утворюється внаслідок гідролізу, від концентрації солі та температури.
Якщо початкову концентрацію солі у розчині позначити через C (моль/дм3), а ступень гідролізу через 3 , то вираз для константи гідролізу має вигляд:

При сильному розведенні, коли 3 « 1 рівняння можна спростити:

Для солі слабкої основи та сильної кислоти константа гідролізу дорівнює :

Константа гідролізу солі сильної основи та слабкої кислоти дорівнює :

Для солі слабкої основи та слабкої кислоти

Задача 1. Чому дорівнює константа гідролізу 0,1 M розчину NH4CI?
Задача 2. Обчислити ступень і константу гідролізу хлориду амонію, молярна концентрація якого дорівнює 0,05 М, якщо pH розчину 5,5.
Задача 3. Обчислити ступінь гідролізу 0,1 M розчину хлориду цинку за першим ступенем.

Зала чи для самостійного розв'язання
9.1.Чому дорівнює константа гідролізу ацетату натрію, якщо pH його 0,1 M розчину становить 8,9?
9.2.Чому дорівнює константа гідролізу при кімнатній температурі у 0,1 M розчині хлориду амонію (константа дисоціації аміаку становить 1,8-IO*5)?
9.3.Чому дорівнює константа гідролізу та pH у 0,1 M розчині нітрату амонію при кімнатній температурі?
9.4.Чому дорівнює константа гідролізу хлориду амонію у розчині з pH 5,62?
9.5.Чому дорівнює константа гідролізу нітрату кадмію у 0.1 M водному розчині при темп^атурі 298 К?
9.6.Чому дорівнює ступінь гідролізу нітрату кадмію у 0,1 M водному розчині при температурі 298 К?
9.7.Чому дорівнює константа гідролізу хлориду алюмінію у I M водному розчині при температурі 298 К?
9.8.Чому дорівнює ступінь гідролізу хлориду алюмінію у I M водному розчині при температурі 298 К?
9.9.Чому дорівнює константа гідролізу ацетату натрію у розчині з pH 8,36?
9.10.Чому дорівнює константа гідролізу карбонату нагрію у 0,01 M водному розчині при температурі 298 К?
9.11.Чому дорівнює ступінь гідролізу карбонату натрію у 0,01 M водному розчині при температурі 298 К?
9.12.Чому дорівнює константа гідролізу нітрату амонію у водному розчині, pH якого становить 6,12?
9.13.Чому дорівнює ступінь гідролізу нітрату амонію у водному розчині, pH якого становить 6,12?
9.14.Чому дорівнює константа гідролізу ацетату натрію у водному розчині, pH якого становить 8,36?
9.15.Чому дорівнює ступінь гідролізу у водному розчині ацетату натрію. pH якого становить 8,36?
9.16.Чому дорівнює ступінь дисоціації ціаніду калію у водному розчині, pH якого дорівнює 11,57?
9.17.Чому дорівнює ступінь гідролізу хлориду амонію у водному розчині, pH якого становить 5,62?
9.18.Чому дорівнює константа гідролізу ціаніду калію у водному розчині, pH якого становить 11,57?
9.19.Чому дорівнює ступінь гідролізу та pH у 0,1 M розчині карбонату калію?
9.20. Чому дорівнює константа гідролізу ступінь гідролізу та pH у 0,1 M розчині ацетату натрію?
Разная литература читать онлайн » Химия » Решебники задач,ГДЗ по химии » Тітова О.С, Столярова Н.В Як розв’язувати задачі з хімії? (Титова, Столярова Как решать задачи по химии? (Украинский))
Страница 2 из 3«123»
Поиск:

Статистика
Интересное
Copyright MyCorp © 2016

Бесплатный конструктор сайтов - uCoz