- •Саратовский государственный технический университет
- •Введение
- •1. Тепловые эффекты химических реакций и калориметрия
- •1.1. Теоретическая часть
- •Основные понятия
- •Первый закон термодинамики
- •Второй закон термодинамики
- •Третий закон термодинамики
- •Энергетика химических реакций Тепловые эффекты химических реакций Количество теплоты. Уравнение теплового баланса
- •Термохимические законы Закон Гесса
- •Закон Кирхгофа
- •Закон Лавуазье-Ломоносова-Лапласа
- •Тепловые эффекты фазовых превращений
- •Направленность химических процессов
- •1.2. Экспериментальная часть Основы калориметрии
- •Типы калориметров
- •Работа №1. Определение содержания кислоты (концентрации) по тепловому эффекту нейтрализации
- •Работа №2. Исследование тепловых эффектов химических реакций.
- •Графическая обработка результатов эксперимента
- •1. Определение изменение температуры в ходе химической реакции.
- •2. Расчет систематической погрешности
- •3. Расчет погрешности в определении теплового эффекта реакции
- •Содержание и оформление отчета
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задачи для самостоятельного решения
- •2. Идеальные растворы и их свойства
- •2.1. Теоретическая часть Растворы
- •Идеальные растворы
- •Свойства идеальных растворов Понижение давления насыщенного пара растворителя
- •Температура кристаллизации разбавленных растворов
- •Температура кипения разбавленных растворов
- •Изотонический коэффициент
- •Явление осмоса
- •Применение законов идеальных растворов
- •2.2. Экспериментальная часть Работа №1. Определение изотонического коэффициента и степени диссоциации электролита эбулиоскопическим методом
- •Работа №2 Определение молекулярной массы вещества криоскопическим методом
- •Обработка результатов эксперимента
- •Работа №3 Определение осмотического давления раствора неэлектролита
- •Вопросы для самоконтроля
- •Задачи для самостоятельного решения
- •3. Фазовые равновесия
- •3.1. Теоретическая часть
- •Фазовые диаграммы состояния систем
- •Однокомпонентные системы
- •Двухкомпонентные системы
- •Двухкомпонентные конденсированных системы
- •Диаграмма состояния системы с эвтектикой
- •Системы с образованием химических соединений, плавящихся конгруэнтно
- •Системы с образованием химических соединений, плавящихся инкогруэнтно
- •Системы с неограниченной растворимостью компонентов в жидком и ограниченной взаимной растворимостью в твердом состояниях
- •Системы с ограниченной взаимной растворимостью компонентов в жидком состоянии
- •Трехкомпонентные системы
- •3.2. Экспериментальная часть Работа № 1. Построение диаграммы состояния бинарной системы фенол-нафталин
- •Вопросы для самоконтроля
- •Пример решения задач
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Литература
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Оглавление
- •Лабораторный практикум по химической термодинамике
Вопросы для самоконтроля
Что такое идеальные растворы?
Сформулируйте закон Рауля.
Что такое криоскопическая и эбуллиоскопическая константы?
Что такое изотонический коэффициент? В чем заключается его роль?
Что такое степень диссоциации? От чего она зависит?
Дайте определение явлению осмоса.
Каким образом можно измерить осмотическое давление опытным путем?
Задачи для самостоятельного решения
Раствор, содержащий 0,512 г неэлектролита в 100 г бензола, кристаллизуется при 5,2960С. Температура кристаллизации бензола 5,50С. Криоскопическая константа 5,1. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Ответ: 128 г/моль.
Вычислите процентную концентрацию водного раствора сахара С12Н22О11, зная, что температура кристаллизации растворе -0,93°С. Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: 14,6%.
Вычислите температуру кристаллизации раствора мочевины (NH2)2CO, содержащего 5 г мочевины в 150 г воды. Криоскопическая константа воды 1,86.Ответ: -1,03°С.
Раствор, содержащий 3,04 г камфоры С10Н16О в 100 г бензола, кипит при 80,714°С. Температура кипения бензола 80,2°С. Вычислите эбуллиоскопическую константу бензола. Ответ: 2,57.
Вычислите процентную концентрацию водного раствора глицерина С3Н5(ОН)3, зная, что этот раствор кипит при 100,39°С. Эбуллиоскопическая константа воды 0.52°С. Ответ: 6,45%.
Вычислите мольную массу неэлектролита, зная, что раствор, содержащий 2,25 г этого вещества в 250 г воды, кристаллизуется при -0,2790С. Криоскопическая константа воды 1,86°. Ответ; 60 г/моль.
Вычислите температуру кипения 5%-ного раствора нафталина С10Н8 в бензоле. Температура кипения бензола 80,2°С. Эбуллиоскопическая константа его 2,57. Ответ: 81,25°С.
Раствор, содержащий 25,65 г некоторого неэлектролита в 300 г воды, кристаллизуется при -0,4650С. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: 342 г/моль.
Вычислите криоскопическую константу уксусной кислоты, зная, что раствор, содержащий 4,25 г антрацена С14Н10 в 100 г уксусной кислоты, кристаллизуется при 15,7180 С. Температура кристаллизации уксусной кислоты 16,650С. Ответ: 3,9.
При растворении 4,86 г серы в 60 г бензола температура кипения его повысилась на 0,80C. Сколько атомов содержит молекула серы в этом растворе? Эбуллиоскопическая константа бензола 2,5. Ответ: 8.
Температура кристаллизации раствора, содержащего 66,3 г некоторого неэлектролита в 500г воды, равна -0,5580С. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: 442 г/моль.
Какую маccу анилина C6H5NO2; следует растворить в 50 г этилового эфира чтобы температура кипения растворе была выше температуры кипения этилового эфира на 0.530С. Эбуллиоскопическая константа этилового эфира 2,12. Ответ: 1,16 г.
Вычислите температуру кристаллизации 2%-ного раствора этилового спирта C2H5OH. Криоскопическая константа воды 1,86. Ответ: -0,820С.
Сколько граммов мочевины (NH2)2CO следует растворить в 75 г воды, чтобы температура кристаллизации понизилась на 0,4650С? Криоскопическая константа воды. 1,86. Ответ: 1,12 г.
Вычислить процентную: концентрацию водного раствора глюкозы C6H12O6 зная, что этот раствор кипит при 100,260С. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52. 0твет: 8,25%.
Сколько граммов фенола C6H5OH следует растворить в 125 г бензола, чтобы температура кристаллизации раствора была ниже температуры кристаллизации бензола на 1,70C. Криоскопическая константа бензола 5,1. Ответ: 3,91 г.
Сколько граммов мочевины (NH2)2СО следует растворить в 250 г воды, чтобы температура кипения повысилась на 0,260C? Эбуллиоскопическая константа воды 0,52. Ответ: 7,5 г.
При растворении 2,3 г некоторого неэлектролита в 125 г воды температура кристаллизации понижается на 0,3720. Вычислите мольную массу растворенного вещества. Криоскопическая константа воды 1,86 . Ответ: 92 г/моль.
Вычислите температуру кипения 15%-ного водного раствора пропилового спирта С3Н7ОН. Эбуллиоскопическая константа воды 0,52. Ответ: 101,520С.
Вычислите процентную концентрацию водного раствора метанола СН3ОН, температура кристаллизации которого -2,790С. Криоскопическая константа воды 1,86°. Ответ: 4,58%.
Рассчитать осмотическое давление при 310К 20%-ного водного раствора глюкозы (ρ = 1,08 г/мл). Каким будет этот раствор (гипо-, гипер-, изотоническим) по отношению к крови (Росм крови = 740-780 кПа)? Ответ: 3091,3 кПа, гипертонический.
Рассчитайте молекулярную массу сахарозы, если раствор, содержащий 68,4 г сахарозы, имеет объем 1000 мл, а при температуре 22°С имеет осмотическое давление 490,0 кПа. Ответ: 342 г/моль.
Молярная масса неэлектролита равна 123,11 г/моль. Какая масса неэлектролита должна содержаться в 1 л раствора, чтобы раствор при 20°С имел осмотическое давление, равное 4,56∙105 Па? Ответ: 23,02 г.