- •Химическое равновесие введение
- •1. Теоретические основы химического равновесия
- •1.1. Типы равновесий в химических системах
- •Типы обратимых химических и физико-химических процессов
- •1.2. Условия химического равновесия
- •Термодинамическое условие химического равновесия
- •1.3. Закон действующих масс
- •1.4. Уравнение изотермы химической реакции. Влияние состава системы на направление химической реакции
- •1.5. Уравнения изобары и изохоры химической реакции. Влияние температуры на константу химического равновесия и направление химической реакции
- •Влияние температуры на величину константы равновесия и направление смещения равновесия на основе уравнения изобары химической реакции
- •1.6. Влияние давления на константу химического равновесия и направление химической реакции
- •Влияние давления на величину константы равновесия
- •1.7. Смещение химического равновесия
- •1.7.1. Определение направления смещения равновесия по принципу Ле Шателье
- •Смещение равновесия по принципу Ле Шателье
- •1.7.2. Определение направления смещения равновесия на основе термодинамических уравнений
- •1.8. Методы определения константы химического равновесия
- •Соотношение между величиной константы равновесия и выходом продукта реакции
- •Теоретические методы расчета константы равновесия
- •Экспериментальные методы определения константы равновесия
- •1.8.1. Термодинамический расчет константы химического равновесия
- •Термодинамические уравнения, необходимые для расчета
- •Уравнения расчета δg (т) при разных приближениях расчета δСр
- •1.8.2. Расчет константы химического равновесия в статистической термодинамике
- •1.8.3. Экспериментальное определение константы химического равновесия
- •Выбор анализируемого вещества на примере предлагаемых обратимых процессов
- •Выбор метода определения концентрации анализируемого вещества на примере предлагаемых в табл. 1.12 процессов
- •Алгоритм расчета равновесного состава системы объемом V м3
- •1.9. Задания для обучения и самоконтроля
- •Тест 1.9.1. Признаки химического равновесия
- •Тест 1.9.2. Типы равновесий в обратимых процессах
- •Тест 1.9.3. Термодинамические уравнения, отражающие влияние давления, температуры, состава системы на состояние химического равновесия
- •Тест 1.9.4. Выражение константы равновесия для реакции типа
- •Тест 1.9.5. Соотношение между константами равновесия Кр и Кс для реакции
- •Тест 1.9.6. Термодинамические уравнения, характеризующие состояние равновесия
- •2. Экспериментальные работы
- •Общие правила работы и техники безопасности в лаборатории
- •Основные правила проведения эксперимента
- •Правила оформления отчета
- •2.1. Тесты открытой формы для допуска студентов к работе
- •2.2. Лабораторные работы
- •Работа 1. Изучение химического равновесия гомогенной реакции в растворе
- •1. Теоретические основы работы
- •2. Методика выполнения работы
- •Варианты заданий к работе 1
- •Задание к работе 1
- •Экспериментальные данные к работе 1
- •3. Обработка экспериментальных данных
- •Алгоритм расчета равновесных концентраций
- •Объединенные экспериментальные и расчетные данные
- •4. Выводы по работе
- •В растворе гидролизующейся соли
- •1. Теоретические основы работы
- •2. Методика выполнения работы
- •5 Мл раствора во 2-ю колбу,
- •2,5 Мл раствора в 3-ю колбу,
- •0,5 Мл раствора в 4-ю колбу;
- •3. Обработка экспериментальных данных
- •Экспериментальные и расчетные данные
- •Характеристика процесса гидролиза соли
- •4. Выводы по работе
- •Работа 3. Изучение химического равновесия в растворе
- •1. Теоретические основы работы
- •2. Методика выполнения работы
- •Экспериментальные и расчетные данные к работе
- •3. Обработка экспериментальных данных
- •4. Выводы по работе
- •Контрольные вопросы
- •3. Задания для самостоятельной работы
- •3.1. Примеры решения задач
- •0,83 Моль.
- •3.2. Многовариантные задачи
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Значения коэффициентов уравнения
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •Варианты заданий
- •4. Тесты итогового контроля
- •Образец теста первого вида
- •Образец теста второго вида
- •Библиографический список
- •Приложения
- •1. Ответы на тесты для обучения и самоконтроля в разделе 1.9
- •Фундаментальные физические постоянные
- •Соотношения между единицами физических величин
- •Приставки для образования кратных и дольных единиц
- •Предельная молярная электрическая проводимость ионов в воде
- •Произведение растворимости малорастворимых солей при 25 оС
- •Константы диссоциации кислот и оснований в водных растворах при 25 оС
- •Оглавление
Характеристика процесса гидролиза соли
Температура |
Константа гидролиза |
Тепловой эффект ΔHэг, кДж/моль |
Погрешность определения ( |
|||
Т, оС |
Т, К |
моль/л |
моль/л |
моль/л |
||
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
1.
и
– константы равновесия, рассчитанные
по экспе- риментальным данным аналитически
и графически.
2. – константа равновесия, рассчитанная теоретически.
4. Выводы по работе
4.1. По величине Кг определите, в сторону какой реакции (прямой или обратной) смещено равновесие гидролиза исследуемой соли.
4.2. Оцените влияние концентрации раствора соли на величину Кг и определите, как это согласуется с законом действующих масс.
4.3. Оцените влияние концентрации раствора на величину степени гидролиза αг соли.
4.4. Оцените влияние температуры на величину Кг и сравните опытные данные с теоретическим прогнозом.
4.5. Укажите источники погрешности экспериментального определения теплового эффекта исследуемой реакции гидролиза.
Работа 3. Изучение химического равновесия в растворе
малорастворимого электролита
Цель работы: Определить равновесную концентрацию малорастворимой соли в растворе; рассчитать константу гетерогенного рав- новесия (произведение растворимости) малорастворимой соли, средний тепловой эффект и другие термодинамичес- кие функции процесса растворения.
Метод исследования: кондуктометрия.
Приборы: кондуктометр; термостат.
Посуда: коническая колба на 200250 мл; стаканы на 100150 мл.
Реактивы: малорастворимые соли: BaSO4; BaCO3; BaCrO4; AgCl; AgBr; AgI; CaCO3; CaSO4; CaC2O4; MgСO3 и др.
1. Теоретические основы работы
В лабораторной работе предлагается изучить процесс растворения ма- лорастворимой соли типа 11 ( АgCl, AgBr и т. д.) и соли типа 22 (BaSO4,
CaCO3 и т. д), сопровождающийся установлением гетерогенног равновесия типа МеА(к) Ме (р) z + + A(р)z– .
Раствор, полученный при растворении малорастворимой соли, в равновесии с кристаллами соли является насыщенным и бесконечно разбавленным: концентрация насыщенного раствора равна его растворимости: Снас(МеА) = S (МеА).
1.1. Напишите
- уравнение гетерогенного равновесия в насыщенном растворе малорас-
творимой соли МеА, заданной преподавателем;
- выражение константы гетерогенного равновесия, называемой произ- ведением растворимости малорастворимой соли: ПР (соли).
1.2. Приведите справочное значение ПР (соли) и рассчитайте концент- рацию ионов соли в растворе при стандартной температуре.
1.3. Дайте термодинамическую характеристику гетерогенного равнове-
сия в растворе малорастворимой соли. В соответствии с уравнением гетерогенного равновесия рассчитайте:
- изменение
энтальпии (тепловой эффект)
процесса растворения
малорастворимой соли и определите тип
процесса (экзо- или эндотермиче-
ский);
- изменение
энтропии процесса растворения
малорастворимой соли
и оцените степень
упорядоченности системы;
- изменение
энергии Гиббса процесса растворения
малорастворимой соли
и определите направление самопроизвольного
процесса.
1.4. Напишите уравнение изобары процесса растворения малораство- римой соли и по знаку теоретически предположите, как будет влиять температура на величину константы гетерогенного равновесия.
1.5. Определите аналитический сигнал растворения малорастворимой соли.
1.6. Укажите признак достижения гетерогенного равновесия.
