Задачи Крюкова / Растворы электролитов 4

1. Константа диссоциации уксусной кислоты в воде при 25⁰C равна 1.76∙10^-5. Рассчитайте концентрацию ионов водорода и эквивалентную электрическую проводимость для сантимолярного раствора , если эквивалентная электрическая проводимость кислоты при бесконечном разведении при указанной температуре равна 390.7∙10^-4 Ом^-1∙м²/моль.

Дано: К_дисс(CH₃COOH)=1,76∙10^-5 Т=25⁰C С(CH₃COOH)=0,01М (CH₃COOH)= 390,7∙10^-4 Ом^-1∙м²/моль

Найти: С(Н⁺) - ? λ_экв - ?

Решение

CH₃COOH=CH₃COO^- + H⁺

Для электролита валентного типа 1-1 с концентрацией С:

=> K_c=

Т.к. степень диссоциации очень мала, изменением концентрации кислоты можем пренебречь. Следовательно:

К_с=α²С => α = = = 0,042

моль/л

При небольших концентрациях для слабых электролитов:

λ_экв = α = 390,7∙10^-4 0,042 = 1,64 10^-3 Ом^-1∙м²/моль

2. Абсолютные предельные скорости движения (подвижности) ионов К⁺ и ClO₄^– в воде при 293К соответственно равны 6,6·10^-4 см²/(В·с) и 6,1·10^-4 см²/(В·с). Определите числа переноса ионов и электропроводность раствора КСlO₄ при бесконечном разведении.

Дано: u_i(К⁺)=6,6·10^-4 см²/(В·с) u_i(ClO₄^–)=6,1·10^-4 см²/(В·с) Т=293К

Найти: t₊ - ? t_- - ? λ^∞ - ?

Решение

= = + = 1, где и - числа переноса катиона и аниона

= = 0,52

= = 0,48

КСlO₄ – сильный электролит, с -> 0, α ≈ 1

λ^∞ = α · F · ( => λ^∞ = F · ( , где F – число Фарадея, равное 96845 Кл/моль

λ^∞ = 96845 · (6,6·10^-4 · 10^-4 + 6,1·10^-4 · 10^-4 ) = 1,23 · 10^-2 м²/(моль·Ом)

3. Удельная электроnроводность 4 мас.% водного раствора H₂SО₄ при 18 ^оС равна 0.168 См/см, плотность раствора – 1.026 г/см³. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора.

Дано: ω_р-ра(H₂SО₄)=0,04% κ(H₂SО₄)=0,168 См/см Т=18 ^оС ρ_р-ра(H₂SО₄)= 1,026 г/см³

Найти: λ_экв - ?

Решение

λ_экв = λ · f_экв (1)

Молярная и удельная электрические проводимости связаны между собой уравнением:

λ = (2)

Требуется найти концентрацию:

С(H₂SО₄) =

V_р-ра(H₂SО₄)=

n(H₂SО₄)= =

ω_р-ра(H₂SО₄)= => m_в-ва(H₂SО₄)= ω_р-ра(H₂SО₄₎ · m_р-ра(H₂SО₄)

Таким образом:

С(H₂SО₄) = = моль/м³

Подставляем в формулу (2):

λ= =0,0401 м²/(Ом ·моль)

Подставляем в формулу (1):

λ_экв =0,0401 · ½ = 0,02 м²/(Ом·г-экв)