- •Министерство образования и науки Российской Федерации
- •Термохимия. Закон Гесса
- •Зависимость теплового эффекта химической реакции от температуры
- •Вычисление изменения энергии Гиббса химической реакции по значениям стандартных энтальпий и энтропий
- •Фазовые равновесия. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
- •Химическое равновесие
- •Термодинамика растворов
- •Электропроводность электролитов
- •Электродвижущие силы и электродные потенциалы
- •II. Коллоидная химия Молекулярно-кинетические свойства коллоидных систем
- •Оптические свойства коллоидных систем
- •Поверхностные явления в коллоидных системах
- •Адсорбция
- •Седиментационная устойчивость коллоидных систем
- •Мицеллообразование
- •Агрегативная устойчивость коллоидных систем. Кинетика коагуляции Примеры решения типовых задач
- •Контрольные задания Вариант 1
- •Вопросы
- •Вариант 2
- •Вопросы
- •Вариант 3
- •Вопросы
- •Вариант 4
- •Вопросы
- •Вариант 5
- •Вопросы
- •Вариант 6
- •Вопросы
- •Вариант 7
- •Вопросы
- •Вариант 8
- •Вопросы
- •Вариант 9
- •Вопросы
- •Вариант 10
- •Вопросы
- •Вариант 11
- •Вопросы
- •Вариант 12
- •Вопросы
- •Вариант 13
- •Вопросы
- •Вариант 14
- •Вопросы
- •Вариант 15
- •Вопросы
- •Стандартные изменения энергии Гиббса образования веществ
- •Поверхностное натяжение воды на границе с воздухом
Вопросы
1. Является ли работа функцией состояния? Ответ обоснуйте.
2. Какой процесс называется обратимым?
3. Когезия. Работа когезии.
Вариант 12
1. При стандартных условиях в сосуде находится 1 кг азота. Вычислить количество работы, совершаемой при изобарном расширении до трехкратного объема.
2. Средняя удельная теплоемкость бензола в интервале температур от 0 до 800С равна 1,745 Дж/(гК). Мольная теплоемкость ацетилена в том же температурном интервале 43,93 Дж/(мольК). Тепловой эффект реакции
3С2Н2(г) = С6Н6(ж)
при стандартных условиях равен 630,8 кДж. Рассчитать тепловой эффект этой реакции при 750С.
3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 250С для реакции
3CO(г)+ 2H2О(г)=CН3OН(г)+ 2CO2(г)
по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.
4. Возможен ли термодинамически процесс получения анилина из хлорбензола и аммиака по уравнению:
C6H5Cl(ж) + NH3(г) С6H5NH2(ж) + HCl(г)?
При расчете использовать стандартные изменения энергии Гиббса образования веществ, участвующих в данной реакции, из приложения.
5. Выразить концентрацию водного раствора через массовые доли, молярность, моляльность и мольные доли.
Растворенное вещество |
Заданная концентрация, моль-экв/л |
Плотность раствора, г/мл |
Объем раствора, л |
HBr |
2,774 |
1,679 |
1 |
6. Удельная электропроводность 30%-го раствора Н2SO4 при18°С равна 0,7398 Ом-1см-1, а его плотность 1,223 г/см3. Вычислить кажущуюся степень диссоциации кислоты (коэффициент электропроводности) и активность ионов водорода в растворе. Предельная подвижность иона водорода равна 315 см2/(Оммоль-экв), сульфат-иона 68,4 см2/(Оммоль-экв).
7. Рассчитать ЭДС цепи, состоящей из серебряного и водородного электродов. Давление водорода 0,3 МПа, активность ионов серебра 1 моль/л, рН равен 1. Стандартный электродный потенциал серебра равен 0,799 В. Температура 25С.
8. Определить осмотическое давление дыма NH4Cl, если число частиц в единице объема равно 3,1 1017, температура 25 0С.
9. 46 г толуола С6Н5СН3нанесли на чистую водную поверхность. Площадь, занимаемая одной частицей составляет 1,31018м2. Определить суммарную площадь поверхности.
10. По данным адсорбции СО2 на активированном угле построить изотерму адсорбции и определить константы уравнения Фрейндлиха:
Р, Па |
103 |
5 103 |
7,5 103 |
104 |
Г, моль/г |
0,0055 |
0,023 |
0,031 |
0,035 |
11. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:
а) Zn(OH)2 стабилизированного ZnCl2;
б) Zn(OH)2 стабилизированного NaOH.
12. Определить быстрой или медленной является коагуляция гидрозоля, если найдено, что при 293 К время половинной коагуляции 340 с при исходной концентрации частиц 2,5 1014. Вязкость среды 103 Па с.
Вопросы
1. Какие формы передачи энергии Вы знаете? Дайте определения.
2. Почему II-й закон термодинамики называется законом наибольшей вероятности?
3. Адгезия. Работа адгезии.
Вариант 13
1. Газ, расширяясь от 0,01 до 0,016 м3, при постоянном давлении 110130 поглощает 126 кДж теплоты. Определить изменение внутренней энергии.
2. Теплота конденсации этилового спирта при 150С равна 27,62 кДж/моль. Средние удельные теплоемкости жидкого спирта и его пара в пределах от 0 до 780С соответственно равны 2,418 и 1,597 Дж/(гК). Определить количество теплоты, необходимой для испарения (процесс, обратный конденсации) 500 г спирта при 600С.
3. Вычислить стандартное изменение энергии Гиббса при 250С для реакции
CO2(г)+ 3H2(г)=CН3OН(г)+ Н2О(г)
по стандартным значениям энтальпий образования и абсолютных энтропий химических соединений.
4.Под каким давлением (в Па) будет кипеть диэтиламин при 20°С, если нормальная температура кипения 58°С (т.е. 1 атм), а мольная теплота парообразования 27844 Дж/моль?
5. При 20С давление паров воды равно 23,1 гПа. Чему равно давление паров воды над раствором, содержащем 25 г глюкозы в 100 г воды?
6. Эквивалентная электропроводность растворов хлорида натрия различной концентрации при 18°С имеет следующие значения
С, моль-экв/л |
10-2 |
5·10-3 |
2·10-3 |
10-3 |
5·10-4 |
2·10-4 |
10-4 |
λ, |
102,0 |
103,8 |
105,6 |
106,5 |
107,2 |
107,8 |
108,1 |
Найти значение эквивалентной электропроводности при бесконечном разведении, построив график зависимости λот
7. Рассчитать потенциал водородного электрода в растворе с рН равном 4 при парциальном давлении водорода 0,03 МПа и температуре 30С.
8. Определить радиус частиц дисперсной системы, седиментирующих в гравитационном поле со скоростью 1,89 106 м/с. Вязкость дисперсионной среды 103 Пас. Плотность частиц дисперсной фазы 1,5 г/см3, плотность дисперсионной среды 103 кг/м3.
9. Во сколько раз изменится запас свободной поверхностной энергии водяного тумана, если радиус его капель уменьшится от 1,2 мм до 1 мкм?
10. Вычислить по формуле Ленгмюра величину адсорбции изоамилового спирта концентрации 0,1 103 моль/м3 и степень заполнения поверхности раздела водный раствор / воздух по данным константам: Г = 8,7 106 моль/м2, b = 42 103.
11. В каком случае и во сколько раз интенсивность светорассеяния эмульсии н-пентана в воде больше: при освещении монохроматическим светом с длиной волны 5,8 107м или 6,7107м.
12. Написать формулы мицелл золей и указать знак электрического заряда коллоидной частицы:
а) Ag2S стабилизированного (NH4)2S;
б) Ag2S стабилизированного AgNO3.