9.Сформулируйте постулат Планка (ІІІ закон термодинамики). Покажите графически зависимость энтропии от температуры.
10.Что называют изобарно-изотермическим потенциалом? Напишите уравнение для вычисления свободной энергии Гиббса. Как влияет температура на вероятность самопроизвольного протекания химической реакции?
2. СПОСОБЫ ВЫРАЖЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ РАСТВОРОВ
Массовые.
1. Процентная концентрация C% (%) показывает, какое количество
грамм растворённого вещества содержится в 100 г раствора. |
|||
|
|
|
И |
Процентная концентрация рассчитывается по формулам: |
|||
|
С%= m2·100/m, |
|
|
|
|
Д |
|
где m2 – масса растворенного вещества, г; |
|
||
m – масса раствора, г, |
|
|
|
|
m = m2+m1, |
|
|
здесь m1 – масса растворителя (в граммах). |
|
||
|
С% = m2·100/(m2+m1); |
||
|
б |
|
|
|
m = V·ρ, |
|
|
где V – объем раствора, см3; |
|
|
|
и |
|
|
|
ρ – плотность раствора, г/см3.А |
|
||
С |
C% = m2·100/(V·ρ). |
Например, 25%-ный раствор: в 100 г раствора содержится 25 г растворённого вещества на 75 г воды.
Массовая доля ɷ (в долях единицы) – отношение массы растворенного вещества, содержащегося в растворе, к общей массе этого раствора.
Например, ɷ = 0,2.
2. Моляльная концентрация, или моляльность Сm или Cµ (моль/кг), –
число молей растворенного вещества, содержащееся в 1000 г или 1 кг растворителя.
Сm = m2 ·1000/М·m1.
Масса растворенного вещества m2 и растворителя m1 взяты в граммах.
Объемные.
3. Молярная концентрация, или молярность См (моль/дм3), – число мо-
лей растворённого вещества, содержащееся в 1 дм3 раствора. Рассчитывается по формуле
СМ = n/V или СМ = m2/М·V ,
12
где СМ – молярная концентрация раствора, моль/дм3;
n – количество молей растворенного вещества, моль; m2 – масса растворенного вещества, г;
M – молекулярная масса растворенного вещества, г/моль; V – объем раствора, дм3.
Например, 1 молярный раствор – это 1М или СМ = 1 моль/дм3.
4. Молярная концентрация эквивалента, или эквивалентная концен-
трация, или нормальность СН (моль/дм3),– число молей эквивалента растворенного вещества, содержащегося в 1 дм3 раствора.
СН = nЭ/V; |
|
|
СН = m2/Э·V, |
|
|
где СН – нормальность раствора, моль/дм3; |
|
|
m2 – масса растворенного вещества, г; |
И |
|
V – объем раствора, дм3; |
||
|
||
Э – эквивалентная масса растворенного вещества, г/моль. |
||
Д |
||
Эквивалентная масса Э – это масса одного эквивалента. |
Эквивалент сложного вещества – это такое его количество, которое взаимодействует без остатка с одним молем, ионом или атомом водорода или одним эквивалентом любого другого вещества.
Расчет эквивалентной массы для различных соединений: Эквивалентная масса кислоты равна ее молярной массе М, делённой
на основность этой кислоты (на количество подвижных атомов водорода): |
||
|
Эк слоты =АМкислоты/n(Н+). |
|
Например, Э(Н2SO4) = (1·2+32+16·4)/2 = 98/2 = 49 г/моль. |
||
|
б |
|
Эквивалентная масса основания равна его молярной массе М, делён- |
||
ной на количество гидрокс льных групп OH –: |
|
|
и |
- |
|
|
||
Эоснования = Моснования/n(ОН ). |
||
С |
|
|
Например, Э( а(ОН)2) = (40+16·2 + 2·1)/2 = 37 г/моль. |
||
Эквивалентная масса соли равна её молярной массе M, делённой на |
||
произведение валентности металла на число его атомов в молекуле. |
Эсоли = Мсоли/(В(Ме) · n(Ме)).
Например, Э(A12(SO4)3) = (27·2+16·3 + 16·12)/(3·2) = 49 г/моль.
Эквивалентную концентрацию обозначают символом н. (с точкой). Например, 1 н. раствор или СН = 1 моль/дм3.
Закон эквивалентов: вещества реагируют в эквивалентных количествах
C1V1 = C2V2,
где C1, C2 – нормальные концентрации соответственно кислоты и основания; V1, V2 – объемы соответственно кислоты и основания.
13
5. Титр Т (г/см3) – число граммов растворённого вещества в 1 см3 раствора.
Т = m2/V,
где Т – титр раствора, г/см3;
m2 – масса растворенного вещества, г; V – объем раствора, см3.
Практическое занятие №3
Способы выражения концентрации растворов
Задание 1. Вычислить молярную и эквивалентную (нормальную) кон-
центрации раствора (табл. 4). |
|
|
|
И |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
||
Номер |
Растворенное вещество |
Концентрация |
|
Плотность раствора, |
||||
|
|
|
|
Д |
|
г/см3 |
||
варианта |
|
|
|
С%, % |
|
|||
1 |
HCl |
|
|
|
26 |
|
1,128 |
|
2 |
H2SO4 |
|
|
А |
55 |
|
1,445 |
|
3 |
HNO3 |
|
|
|
30 |
|
1,180 |
|
4 |
H3PO4 |
|
|
|
80 |
|
1,633 |
|
5 |
NaOH |
б |
|
40 |
|
1,430 |
||
|
|
|
|
|||||
6 |
CH3COOH |
|
|
92 |
|
1,064 |
||
|
и |
|
|
|
|
|
||
7 |
KOH |
|
|
|
10 |
|
1,090 |
|
8 |
H2SO4 |
|
|
|
75 |
|
1,669 |
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
9 |
HCl |
|
|
|
35 |
|
1,174 |
|
10 |
HNO3 |
|
|
|
18 |
|
1,103 |
|
11 |
H3PO4 |
|
|
|
60 |
|
1,426 |
|
12 |
CH3COOH |
|
|
40 |
|
1,049 |
||
13 |
NaOH |
|
|
|
22 |
|
1,241 |
|
14 |
KOH |
|
|
|
16 |
|
1,148 |
|
15 |
H2SO4 |
|
|
|
96 |
|
1,840 |
|
16 |
H3PO4 |
|
|
|
40 |
|
1,250 |
|
17 |
HCl |
|
|
|
18 |
|
1,024 |
|
18 |
H2SO4 |
|
|
|
20 |
|
1,125 |
|
19 |
HNO3 |
|
|
|
25 |
|
1,060 |
|
20 |
H3PO4 |
|
|
|
65 |
|
1,505 |
Задание 2. Определить объем раствора с известной концентрацией С% (плотность ρ), необходимого для приготовления раствора объемом V с концентрацией СМ или СН (табл. 5).
14
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Номер |
|
Растворенное |
|
С% |
|
ρ, |
|
|
V, |
|
Концентрация, |
||||
варианта |
|
вещество |
|
|
|
|
г/см3 |
|
дм3 |
|
моль/дм3 |
||||
1 |
|
H2SO4 |
|
|
10 |
|
1,066 |
|
|
5 |
|
0,1 |
|
|
|
2 |
|
HCl |
|
|
26 |
|
1,128 |
|
|
2 |
|
5,0 |
|
|
|
3 |
|
NaOH |
|
|
10 |
|
1,109 |
|
|
1 |
|
0,1 |
|
|
|
4 |
|
HNO3 |
|
|
20 |
|
1,115 |
|
|
3 |
|
2,0 |
|
|
|
5 |
|
H3PO4 |
|
|
30 |
|
1,281 |
|
|
10 |
|
0,5 |
|
СМ |
|
6 |
|
NaCl |
|
|
24 |
|
1,180 |
|
|
2 |
|
1,0 |
|
|
|
7 |
|
CH3COOH |
|
|
8 |
|
1,010 |
|
|
1 |
|
0,5 |
|
|
|
8 |
|
K2CO3 |
|
|
20 |
|
1,190 |
|
|
5 |
|
0,1 |
|
|
|
9 |
|
HClO4 |
|
|
20 |
|
1,130 |
|
|
1 |
|
3,0 |
|
|
|
10 |
|
Na2CO3 |
|
|
5 |
|
1,053 |
|
|
2 |
|
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
|
|
|
|||
11 |
|
Cr2(SO4)3 |
|
|
20 |
|
1,210 |
|
|
10 |
|
5,0 |
|
|
|
12 |
|
KOH |
|
|
15 |
|
1,138 |
|
|
2 |
|
2,0 |
|
|
|
13 |
|
H2SO4 |
|
|
16 |
|
1,109 |
|
|
2 |
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
|
|
|
|
|
||
14 |
|
HCl |
|
|
10 |
|
1,047 |
|
|
5 |
|
2,0 |
|
|
|
15 |
|
NaOH |
|
|
5 |
|
1,054 |
|
|
2 |
|
0,1 |
|
СН |
|
16 |
|
Na2CO3 |
|
|
10 |
|
1,105 |
|
|
10 |
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
H2SO4 |
|
|
15 |
|
1,125 |
|
|
8 |
|
2,5 |
|
|
|
18 |
|
HCl |
|
|
20 |
|
1,110 |
|
|
6 |
|
0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
|
NaOH |
|
|
25 |
|
1,230 |
|
|
5 |
|
4,0 |
|
|
|
20 |
|
HNO3 |
|
|
35 |
|
1,185 |
|
|
7 |
|
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание 3. Найти молярную концентрацию раствора с известной про- |
|||||||||||||||
центной концентрацией (табл. 6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Номер |
|
Растворенное |
|
Процентная |
Номер |
|
|
Растворенное |
Процентная |
||||||
варианта |
|
вещество |
|
концентрация |
варианта |
|
|
вещество |
концентрация |
||||||
|
|
|
|
|
С% |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С% |
1 |
|
KOH |
|
|
30 |
|
11 |
|
|
|
NaOH |
|
20 |
||
2 |
|
Na2SO4 |
|
|
20 |
|
12 |
|
|
|
H2SO4 |
|
60 |
||
3 |
|
H2SO4 |
|
|
18 |
|
13 |
|
|
|
|
KI |
|
1 |
|
4 |
|
HNO3 |
|
|
50 |
|
14 |
|
|
|
NaNO3 |
2 |
|||
5 |
|
HCl |
|
|
15 |
|
15 |
|
|
|
CH3COOH |
75 |
|||
6 |
|
KCl |
|
|
10 |
|
16 |
|
|
|
Cu(NO3)2 |
15 |
|||
7 |
|
H3PO4 |
|
|
25 |
|
17 |
|
|
|
Na2CO3 |
3 |
|||
8 |
|
CuSO4 |
|
|
20 |
|
18 |
|
|
|
KNO3 |
|
20 |
||
9 |
|
H2SO4 |
|
|
30 |
|
19 |
|
|
|
Cr2(SO4)3 |
34 |
|||
10 |
|
CH3COOH |
|
|
45 |
|
20 |
|
|
|
H3PO4 |
|
46 |
15