3.2.6. Примеры решения задач

Задача № 1.

Найти степень диссоциации гидроксида калия, если раствор, содержащий 4,2 г вещества и 0,5 дм³ воды, замерзает при -0,5°С.

Дано: mB = 4,2 г Vводы = 0,5 дм3 t°зам р-ра = - 0,5°С ----------------------- αкаж - ?

Решение: КОН → К+ + ОН- → n = 2 – сильный электролит ∆t°зам = i · kк · СМ ∆t°зам = 0°C – (-0,5°C) = 0,5°C MKOH = 39 + 16 + 1 = 56 г/моль = 1 г/см3 , поэтому mA = 1 г/см3 · 500 см3 = = 500г 1<1,79<2 или 79%

Ответ: кажущаяся степень диссоциации 0,79 или 79%.

Задача № 2

Определить степень диссоциации уксусной кислоты в 0,5 М растворе.

Дано: СВ = 0,5 М = 0,5 моль/дм3 ------------------------------ α - ?

Решение: СН3СООН – слабая кислота Для слабых электролитов В приложении 3 находим значение константы диссоциации для уксусной кислоты КД = 1,74 · 10─5

Ответ: степень диссоциации 5,9 · 10^─3.

Задача № 3

Выпадет ли осадок, если смешать 3 см³ 0,000005 М раствора серной кислоты и 4 см³ 0,00002 М раствора хлорида бария.

Решение:

H₂SO₄ + BaCl₂ = BaSO₄ ↓ + 2HCl

3 см³ + 4 см³ = 7 см³

Осадок выпадет в том случае, если концентрация получившегося в ходе реакции сульфата бария больше, чем в насыщенном растворе.

BaSO₄ →Ba²⁺ +

,т.к.

ПР_таб = 1,1 · 10^─10 (значение взято в приложении 4)

= 1,1 · 10^─10

= 1,05 · 10^─5 моль/дм³

Найдем концентрации ионов бария и сульфат – ионов. Ионы бария содержатся в 4 см³ 0,00002 М раствора хлорида бария, при добавлении 3 см³ 0,000005 М раствора серной кислоты объем стал равен 7 см³ и концентрация ионов бария

Концентрацию сульфат – ионов находим аналогично

т. к. <С_{В (насыщ)} = 1,05 · 10^─5 М осадок не выпадет.

Ответ: осадок не выпадет

Задача № 4

В каком объеме может быть растворено 3 г иодида свинца (II).

Решение:

Чтобы найти объем насыщенного раствора PbI₂, в котором содержится 3 г соли, надо знать концентрацию насыщенного раствора.

PbI₂ → Pb²⁺ + 2I^─

C_B(насыщ) C_B(насыщ) 2C_B(насыщ)

ПР_таб = 1,1 · 10^─9 (значение взято в приложении 4)

4 = 1,1 · 10^─9

= 6,5 · 10^─4 моль/дм³

,

Ответ: 3 г иодида свинца можно растворить в 10 дм³ раствора.

Задача № 5

Степень диссоциации 0,1 Н раствора карбоната натрия при 0°С равна 70%. Вычислить осмотическое давление раствора.

Дано: Решение:

Na₂CO₃ По закону Вант-Гоффа

C_Э = 0,1 H

t º= 0ºC Р_осм = i · C_B · R · T

α_каж = 70% = 0,7 R = 8,314 Дж/моль∙ К (универсальная газовая постоянная)

T = t° + 273 = 0 + 273 = 273 K

Р_осм - ? С_В – молярная концентрация раствора, а в

условиях задачи дана нормальная концентрация, поэтому необходимо выполнить следующий расчет.

, а , поэтому

С_В · М_В = С_Э · М_Э, а

Найдем молярную и эквивалентную массу карбоната натрия

, где

1 – валентность натрия; 2 – число атомов натрия в молекуле соли.

Тогда

Зная степень диссоциации, можно найти изотонический коэффициент

Из уравнение диссоциации соли Na₂CO₃ → 2Na⁺ + видно, что молекула образована тремя ионами (2 иона натрия и 1 карбонат - ион), поэтому

i = (3 – 1) · 0,7 + 1 =2,4

Подставляем полученные данные в формулу зависимости осмотического давления

Р_осм = 2,4 · 0,05 · 8,314 · 273 = 272,4 кПа

Ответ: осмотическое давление 272,4 кПа.