Завдання для самостійного рішення.

1. При утворенні 4,6г хлороводню із хлориду та водню виділилося 36,924кДж тепла. Визначить теплоту утворення хлороводню.?

2. При згоранні 26г залізомагнітних стружок виділилося 372,97 кДж теплоти. Скільки грамів заліза і магнію знаходилося в суміші?

3. Визначить тепловий ефект реакції між оксидом заліза (ІІІ) та алюмінієм, якщо теплота утворення першого - 821,5 кДж/моль, а другого - 1675,7кДж/моль.

4. Теплота утворення оксиду вуглецю (IV) -393,5 кДж/моль, а оксиду вуглецю (II) -110кДж/моль. Скільки теплоти виділиться при згоранні 212 дм³ СО?

5. Визначить кількість теплоти, яка виділяється при отриманні 360 г метафосфорної кислоти із оксиду фосфору (V), якщо теплота утворення Р₂О₃; НРО₃ і Н₂О дорівнюють відповідно - 1554; 942,2 та - 286,2 кДж/моль?

6. Теплоти розчинення і гідратації СuSО₄ відповідно складають -66,1 та -77,8 кДж/моль. Визначить теплоту розчинення СuSО₄  5Н₂О?

Практична робота № 3

Тема: Рішення задач за законами Рауля та Вант-Гоффа.

Мета: Навчитися вирішувати задачі за законами Рауля та Вант-Гоффа.

Методичні вказівки.

Осмотичний тиск розведених розчинів неелектролітів підпорядковується законом ідеального газу:

П = СRT

де, С- концентрація розчинів, кмоль/м³

R – молярна газова постійна, R= 8,314  10³ кДж/кмоль∙К

T – температура, К

C = n / V

n = m / M

n – кількість молей речовини, моль

m – маса речовини, г або кг

M – молекулярна маса, г/моль або кг/моль

V - об’єм, м³

У розчинах електролітів внаслідок електричної дисоціації і збільшення числа часток дослідний осмотичний тиск завжди більше, ніж в розчинах неелектролітів

і = П_ел/ П_неел

П = іСRT

де, і – поправочний ізотонічний коефіцієнт.

і = 1 + (К-1) 

де,  - ступінь дисоціації, %

К – кількість іонів, на які дисоціює молекула.

K₂SO₄  2K⁺ + SO₄^2- K = 3 іони

Тиск пару розведених розчинів. Закон Рауля.

де, Ро-тиск пари над чистим розчинником, Па

Р - тиск пари над розчином, Па;

n - кількість молей розчиненої речовини, моль

N – кількість молей розчинника.

Для електролітів:

Приклад 1: Осмотичний тиск розчину, який містить 7,5 г цукру у 625 см³ розчину 8, 307 ∙ 10⁴ Па при 12 ⁰С. Визначити молекулярну масу цукру.

Дано: СІ Рішення:

m= 7,5 г По закону Вант-Гоффа для розчину неелектроліту: V = 625 см³ 625∙10^-4 м³

T = 12 ⁰С 285 К П = СRT, С = n/V, n = m/M, П= mRT / (MV)

P = 8,307 10⁴ Па М = mRT / (PV)

М = 7,5 ∙ 8,314 ∙ 285/(8,307∙10⁴ ∙ 6,25∙10^-4) =

М - ? = 342 г/моль

Відповідь: молекулярна маса речовини – 342 г/моль – це цукор.

Приклад 2: Тиск пару розчина, який містить 13,38 г у 200 г води, тиск 99560 Па при 100 ⁰С. Визначити ступінь дисоціації солі у розчині.

Д ано: Рішення:

m₁= 13,38 г По закону Рауля для відносного зниження тиску пару над розчином

m₂=200 г електроліту:

P = 99560 Па (P₀ – P)/ P₀ = і n /N, n = m₁ /M₁, N = m₂ /M₂

P₀ = 101325 Па ((P₀ – P)/ P₀ = і m₁ M₂/ m₂ M₁

і = (P₀ – P) ∙ N /(P₀ - n)

 - ? n = 13,38 /164 = 0,08 моль.

N = 200/ 18 = 11,1 моль

і = (101325-99560)  11,1/ (101325 – 0,08) = 2,4

 = (і -1) / (К-1)

Ca(NO₃)₂ = Ca⁺² + 2NO₃^-, К = 3

 = (2,4 – 1) / (3 – 1) = 0,7  100 = 70%

Відповідь: ступінь дисоціації – 70%.

Приклад 3: Скільки грамів глюкози потрібно добавити у 100 г води, щоб розчин закипів при 102,5?

Д ано: Рішення:

L = 100 г По закону Рауля для відносного визначення температури кипіння для

t_з = 102,5 ⁰C розчину неелектроліту:

Т_к = Е_кС С = n ∙ 1000 /L

Т_к = Е n  1000/L= E n ∙1000 /(L∙M)

m - ? m = 2,5 ∙ 180 ∙100/ (0,56∙1000) = 80,36 г

Т_к = Т_{к.розчиника} - Т_{к. розчину}

Т_к = 102,5 – 100 = 2,5 ⁰С

М (С₆Н₁₂О₆) = 12∙6 + 12 + 16∙6 = 180 г/моль

Відповідь: потрібно добавити у 100 г води 80,36 г глюкози.