Задачи Крюкова / ЭДС 4

1. Константа диссоциации уксусной кислоты в воде при 25⁰C равна . Рассчитайте концентрацию ионов водорода и эквивалентную электрическую проводимость для сантимолярного раствора , если эквивалентная электрическая проводимость кислоты при бесконечном разведении при указанной температуре равна .

Дано: , , ,

Найти: , -?

Решение: В растворе кислота слабо диссоциирует на ионы

В выражении для степени диссоциации величина отражает количество молекул (или молей) кислоты, изначально попавших в раствор. Другими словами, . Напомним также, что – число молекул (или молей) кислоты, распавшихся на ионы. Следовательно, и тогда = . Отсюда следует, что

Если теперь записать выражение для константы диссоциации , то можно выразить через

Константа недиссоциированных молекул должна быть меньше исходной концентрации как раз на величину – отсюда выражение в знаменателе дроби. Если вынести концентрацию за скобки и сократить, то получим следующее выражение.

– закон разведения Оствальда

Выразим отсюда степень диссоциации (перед нами обычное квадратное уравнение)

Воспользуемся формулой поиска дискриминанта под корнем и формулой поиска корней уравнения (подходит только один, положительный)

= 0,0411

2. Абсолютные предельные скорости движения (подвижности) ионов и в воде при 293К соответственно равны и . Определите числа переноса ионов и электропроводность раствора КСlO₄ при бесконечном разведении.

Дано: Т=293 К , ,

Найти: , t⁺, t^-

Решение: Число переноса ионов -  отношение количества электричества, перенесенного данным видом ионов, к общему количеству электричества, перенесенного всеми ионами. Для бинарного электролита (им и является число переноса связано с подвижностями ионов (их скоростями движения).

Зная уравнение Аррениуса (учтём, что для бесконечного разведения степень диссоциации равна единице) и закон Кольрауша, для которого , получим следующую связь электропроводности с электрической подвижностью.

3. Удельная электропроводность 4 мас. % водного раствора при 18^оС равна 0.168 , плотность раствора – . Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора.

Дано: , ,

Найти:

Решение:

Выразим концентрацию кислоты через известную массовую долю.

Фактор эквивалентности – число обозначающее, какая доля от реальной частицы эквивалентна одному иону водорода или одному электрону. В нашем случае он по уравнению диссоциации равен .