7.2 Задачи для контрольной работы

71-80 Для приведенных ниже растворов рассчитайте осмотическое давление при 20⁰С и молярную массу растворенного вещества (среднюю для биологических объектов), руководствуясь данными таблицы 11.

Таблица 11 Варианты контрольных заданий 71-80

№ задачи	Раствор	Концентрация	t замерз.	Криоскопич. конст.	Молекулярная масса
1	2	3	4	5	6
71 72 73	Вода/моносахарид Вода/мочевина Вода/дисахарид	3,6% 7,24% 68,4%	0,385 2,42 6,51	1,86 1,86 1,86

Продолжение таблицы 11

1	2	3	4	5	6
74 75 76 77 78 79 80	Вода/спирт Вода/поливиниловый спирт Клеточный сок Клеточный сок Сера (S8)/бензол Кровь Ацетон/уксусная кислота	0,79% 5,33 г на 257 г Н2О изотоничен с 7% раствором глюкозы изотоничен с 5% раствором сахарозы 18 г серы, 250 г C6H6 изотоничен с 0,34 М раствором неэлектролита 0,502 г ацетона, 100 г кислоты	0,354 0,113 0,62 0,76 0,514 0,54 0,339	1,86 1,86 1,86 1,86 1,86	32а.е.м 58а.е.м

8 Растворы электролитов

8.1 Решение типовых задач

1) Раствор, содержащий 0,2394г аммиака на 1000 г воды, замерзает при температуре –0,0142⁰С. Вычислить степень диссоциации в этом растворе.

Решение: Степень электролитической диссоциации () связана с изотоническим коэффициентом Вант-Гоффа (i) следующим уравнением  = ,

где  - число ионов, на которое диссоциирует молекула электролита. По определению

,

 _{теоретическое} определяют по закону Рауля:

,

где m – моляльная концентрация раствора;

К – криоскопическая постоянная растворителя;

g – навеска растворенного вещества в граммах – по условию g = 0,2394 г;

W – количество растворителя в граммах – по условию W = 1000 г;

Т_{опытное} – разность температуры замерзания воды и температуры замерзания раствора. По условию, Т_{опытное} = 0⁰ – (-0,0142⁰) = 0,0142⁰.

Тогда:

,

или 12%.

2) Вычислить рН 0,05н. раствора сильной одноосновной кислоты.

Решение: Так как кислота диссоциирована полностью и ее концентрация невелика, будем считать, что в этом растворе активная концентрация равна имеющейся концентрации. Отсюда [H⁺] = 0,05 моль/л, так как рН = -lg[H⁺], то рН = -lg0,05 = 1,3.

3) Вычислить рН в 0,1н растворе уксусной кислоты.

Решение: Слабые кислоты диссоциируют обратимо:

СН₃СООН  СН₃СОО^- + Н⁺

Равновесие характеризуется константой

К_д = 1,8510^-5 = .

Поскольку [CH₃COO^-] = [H⁺] по уравнению реакции, а количество нераспавшихся на ионы молекул CH₃COOН приблизительно равно исходному (диссоциация идет незначительно), то обозначив [CH₃COO^-] = [H⁺] = х, получим с учетом исходной 0,1н концентрации:

1,810^-5 = .

[H⁺] = х = = 1,3510^-3 моль/л,

Отсюда рН = -lg[H⁺] = -lg (1,3510^-3) = 2,87.

4) Вычислить рН буферного раствора, состоящего из 10 мл 0,1М раствора СН₃СООН и 90 мл 0,1 М раствора СН₃СООNa. Константа электролитической диссоциации уксусной кислоты равна 1,85 · 10^-5.

Решение: По уравнению буферной смеси концентрация водородных ионов в буферном растворе [H⁺] = или в других обозначениях , где С_кисл. – концентрация кислоты; С_соли – концентрация соли в приготовленной буферной смеси.

Концентрация кислоты и соли в смеси может быть рассчитана по данным задачи:

моль/л,

моль/л,

где 10 и 90 – объемы кислоты и соли, взятые для приготовления буферного раствора, мл; 10 + 90 – общий объем раствора.

Полученные величины подставляются в уравнение буферной смеси:

Сн⁺ = 1,85 · 10^-5 · = 0,20 · 10^-5 моль/л.

Далее находим величину рН: рН =  lgСн+ =  lg (210^-6) = 5,70.