Задача по "Химии"

Задание №1

Вычислить значение удельной электропроводимости насыщенных растворов солей при 20˚С, используя для вычисления данные, приведенные в таблице.

Решение:

Х= а*C*F(V++V-)/1000*L

V+ медь= 56,6

V брома=78,1

Х=2-0,038*10-8*96485*(56,6+78,1)/1000*1= 987,7*10-8 Ом*м-1

               ???

Задание №2

В таблице приводятся значения абсолютных скоростей ионов в очень разбавленных растворах при 25˚С. Определить числа переноса ионов в растворах и эквивалентную электропроводимость этих растворов.

Ион	H+;NO3-1
U,104 см2сек-1в-1	36,2; 7,40
Раствор	HNO3

 

ОТВЕТ: число переноса равно отношению скорости движения (или подвижности) данного иона к сумме скоростей движения (или подвижностей) катиона и аниона.

T=36.2/36.2+7.40=0.83

Эквивалентная (молярная) электропроводимость – это электропроводимость раствора, содержащего 1 моль эквивалентов растворенного электролита при расстоянии между электродами   = 1 м. Математически это выражается формулой:   [м2·Ом-1·моль-1], где   – молярная концентрация эквивалента вещества электролита, моль/дм3.

Э.Э= 1*1/63*1000=15,87 м2·Ом-1·моль-1

 

Задание №3

При титровании 50,00 мл смеси NaOH и NH3 0,01М HCL получили следующие данные:

V(HCL),мл	0	1,00	2,00	3,00	4,00	5,00
χ,Ом-1см-1	0,0660	0,0598	0,0530	0,0468	0,0405	0,0410
V(HCL),мл	6,00	7,00	8,00	9,00	10,00
χ,Ом-1см-1	0,0445	0,0570	0,0780	0,1202	0,1620

Построить кривую титрования и вычислить концентрацию NaOH и NH3 в исследуемом растворе (г/л)

Решение:

Концентрацию щелочи или аммиака (%) вычисляют по формуле:

                         C щ.ам     = , где:

a - объем раствора кислоты, пошедший на титрование, куб. см;

N - нормальность раствора  кислоты;

V - объем анализируемой  пробы, куб. см;

Э - грамм-эквивалент (для щелочи - 40, для аммиака - 17).

Примечание. При необходимости выразить концентрацию щелочи в мгэкв/куб. дм следует пользоваться формулой:

                                        C щ = , где:

a - объем раствора кислоты, пошедший на титрование, куб. см;

N - нормальность раствора  кислоты;

V - объем анализируемой  пробы, куб. см.

С щ= 4,72*0,01*40*100/0,5*1000=0,378%

Самииак=4,75*0,01*17*100/0,5*1000=0,1615%

Рассчитаем кривую титрования ???? 100,0 мл 0,1 М HCl раствором 0,1 М NaOH при комнатной температуре. Поскольку ??? объем раствора при титровании изменяется, это необходимо учитывать множителем 100/(100+V), где V–объем добавленного раствора титранта. Расчет кривой титрования начинается с вычисления pH исходного титруемого раствора. Сильные кислоты и основания в воде диссоциированы полностью, поэтому концентрация ионов H+ будет равна концентрации HCl, т.е. 0,10 M, и, следовательно, pH=1,00. Значения pH раствора HCl до точки эквивалентности будут определяться концентрацией неоттитрованной кислоты. При добавлении 10,0 мл щелочи в реакцию вступает 10% кислоты, и в растворе остается 90% неоттитрованной HCl. Концентрация ионов водорода в этом растворе составит [H+]=0,1×0,9×100/110=0,082 моль/л, т.е.pH=1,09. Если добавить 50 мл щелочи, прореагирует 50% исходного количества кислоты, и концентрация ионов водорода в растворе составит [H+]=0,1×0,5×100/150=0,033 моль/л, а pH=1,48. При объеме добавленной щелочи 90,0 мл в растворе останется 10% первоначального количества кислоты, т.е. [H+]=0,1×0,1×100/190=0,0053 моль/л и pH=2,28. При введении 99,0 мл щелочи в растворе будет [H+]=0,1×0,01×100/199=0,000503 моль/л и pH=3,30, а если добавить 99,9 мл, то [H+]=0,1×0,001×100/199,9=5×10-5 моль/л и pH=4,30. В точке эквивалентности, когда вся кислота прореагирует со щелочью, pH раствора определяется автопротолизом воды и становится равным 7,00.

После точки эквивалентности pH раствора будет определяться количеством добавленной щелочи. Концентрация ионов OH- растет пропорционально количеству добавленного раствора NaOH. Если добавить 0,1 мл (0,1×10-3 л) 0,1 М NaOH, то объем раствора увеличится до 200,1 мл (0,2001 л) и [OH-]=0,1×10-3×0,1/0,2001=5×10-5 моль/л, pOH=4,30 и pH=9,70.

????

При добавлении 1,0 мл (1×10-3 л) щелочи [OH-]=1×10-3×0,1/0,201=4,98×10-4 моль/л, pOH=3,30, pH=10,70.

Аналогично находим, что при добавлении 10,0 мл щелочи [OH-]=1×10-2×0,1/0,210=4,76×10-3 моль/л, pOH=2,32, pH=11,68. По этим данным построим кривую титрования в координатах pH–V(NaOH)

???

 

 

 

 

 

Задание №5

Вычислить ЭДС (В) следующей концентрационной цепи при 25˚С

(-)AgǀAgNO3(a=0.001)ǀǀNH4NO3(нас)ǀǀAgNO3(a=0,1)ǀAg(+)

Решение:

Гальваническийэлементможетбытьсоставленнетолькоизразличных,ноиодинаковыхэлектродов, погруженныхврастворыодногоитогожеэлектролитаразличнойконцентрации(концентрационныеэлементы). ?????

1.НайдемэлектродныепотенциалыпоформулеНернста:

ϕ1Ag+/ Ag=ϕ0Ag+/ Ag+0,059/1 lg[Ag+]=0.8+0.059/1*lg[0.001]=0.623

ϕ2Ag+/ Ag= ϕ0Ag+/ Ag+0,059/1 lg[Ag+]=0.8+0.059/1*lg[0.1]=0.74

2. РассчитаемЭДСгальваническогоэлемента.

Посколькуϕ1< ϕ2   ????, электрод, опущенныйв0,001 М

раствор, будетявлятьсяанодом:

ЭДС= ϕкат-ϕан= 0,74 -0,62 = 0,12 В.

Схематакогогальваническогоэлементазаписываетсятак:

(-) Ag/AgNO3 (0,001М) ¦AgNO3 (0,1М) /Ag  ???

Оно дано по условию задачи

 

 

 

 

 

Задание №6

 Изучалась реакция  между пропионовым альдегидом и синильной кислотой в водном растворе при 298К. В одном из опытов в различные моменты времени были получены следующие концентрации.

Ответ:

Решение:

График 1 порядка определяем по логарифму C, и она получается прямолинейная.

Пропионовый альдегид:

К=( lna/a-x)/t

K=(ln 0.0990/0.0990-0.0906)/4.05=0.62

Синильная кислота

K=(ln 0.0566/0.0566-0.0482)/4.05=0.46

Реакция первого порядка, рассчет время полураспада:

T=1/k*ln2

T=1/0,62*0,65=1,04

Т=1/0,46*0,65=1,4

?????  Не  верно

 

 

 

 

Задание №7

Определить аналитическИую энергию активации Е в реакции  В (кДж/моль) и константу скорости К3  в этой реакции при температуре Т3 (см таблицу)

Решение:

Энергию активации можно определить, измерив константу скорости при двух температурах.:

Гораздо более точным является уравнение Аррениуса, описывающее температурную зависимость константы скорости:

,

Еа = 8,314*600*500

 

Дж/моль =

       500-600

К= 152395,62/8,314*615=29.8