Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский Государственный аграрно-технологический университет им. Д.Н. Прянишникова

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

634

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

09.01.2024

Размер:

2.21 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 156 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

3.При растворении 58,3 г K2SO4 в 300 г воды температура кипения повысилась на 1,340. Определить кажущуюся степень диссоциации соли.

4.Рассчитать ионную силу, коэффициент активности

иактивность 0,1 М AlCl3.

Вариант 12

1.Найти кажущуюся степень диссоциации 1,8 М раствора бромида натрия, изотоничного с 3М-ным раствором глюкозы при 270С.

2.Вычислить температуру замерзания раствора

14,616 г хлорида натрия в 500 г воды, если при 180С Росм раствора 2,11∙106 Па. Плотность раствора 1,1 г/см3.

3.Определить температуру кипения 1н раствора серной кислоты. Степень диссоциации кислоты в растворе 91%. Плотность раствора 1,03 г/см3.

4.Рассчитать ионную силу, коэффициент активности

иактивность 0,001М Al2(SO4)3.

Вариант 13

1.Раствор 0,608 г бензойной кислоты в 25 г воды кипит при 100,1040С. Определить степень электролитической диссоциации и силу электролита.

2.Растворы хлорида кальция и фосфата натрия содержат одинаковое количество молей в 1 л воды. Какой из растворов обладает большим осмотическим давлением, если кажущиеся степени диссоциации солей равны. Дать обоснованный ответ.

3.Определить температуру замерзания водного раствора MgCl2. Концентрация раствора 0,75 масс.%, кажущаяся степень диссоциации соли 97%.

4.Рассчитать ионную силу, коэффициент активности

иактивность 0,01 М Na2HPO4.

Вариант 14

1.Определить осмотическое давление раствора 0,608

гбензойной кислоты в 25 г воды при 200С, если раствор кислоты кипит при 100,1040С.

2.Раствор 0,2 моль хлорида алюминия в 100 г воды замерзает при -5,490С. Определить кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.

3.Осмотическое давление 0,025 М раствора электролита 1,36∙105 Па при 00С. Кажущаяся степень диссоциации электролита 70%. На сколько ионов диссоциирует молекула электролита?

4.Рассчитать ионную силу, коэффициент активности и активность 0,005М NaHCO3.

Вариант 15

1.При какой температуре замерзает раствор 3,35 г нитрата кальция в 50 г воды? Кажущаяся степень диссоциации соли 69,5%.

2.Осмотическое давление 8 л раствора, содержащего 2 моля К2НРО4, равно 1,12∙106 Па при 250С. Определить кажущуюся степень диссоциации соли.

3.Вычислить температуру замерзания раствора 22,232 г хлорида натрия в 1000 г воды, если при 180С осмотическое давление раствора равно 2,11∙106 Па. Плотность раствора 1,1 г/см3.

4.Рассчитать ионную силу, коэффициент активности

иактивность 0,001М Ca(OH)2.

Тема 5. РЕАКЦИЯ СРЕДЫ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ. БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ

Ионное произведение воды:

HOH H+ + OH -.

Константа диссоциации воды:

К	[H ] [OH ]	1,8	10 16.
	[H2O]

[H O]		1000		1000г	55,5 моль		.
[H O]					55,5 моль		.
2		M H		18г / моль		л
2
			O
		2
Ионное произведение воды:
KW = [H+]∙[H2O] = K∙[H2O] = 1,8∙10-16∙55,5 = 10-14							(5.1).
[H+] = [OH -] = 10-7 моль/л						нейтральная среда;
[H+] > [OH -] > 10-7 (10-6, 10-5, … 100) моль/л						кислотная среда;
[H+] < [OH -] < 10-7 (10-8, 10-9, … 10-14) моль/л						щелочная среда.
Количественная		характеристика				кислотности		-
водородный показатель:
		pH = - lg [H+]						(5.2)
	или	[H+] = 10 -pH					(5.3).
		рН+рОН = 14						(5.4)

Реакция среды водных растворов - важнейшее условие протекания всех биохимических процессов, деятельности микроорганизмов, ферментов, роста и развития растений.

Шкала кислотности

[H+]100 10-1		10-2 10-3 10-4			10-5 10-6 10-7 10-8 10-9						10-10 10-11 10-12 10-13 10-14
																pH


0	1	2	3	4	5	6	7	8	9		10	11	12	13	14



	усиление кислотности					нейтраль-				усиление основности
	усиление кислотности						ная			усиление основности
							ная

Примеры расчета рН водных растворов

1. Раствор сильной кислоты:

HCl

H+ + Cl-;

Ск = 0,1 экв/л; [H+] = Cк = 0,1 = 10-1 моль/л; рН = -lg [H+] = -lg 10-1 = 1.

2. Раствор слабой кислоты:

CH COOH		CH COO - + H+;
3		3

К к [CH 3COO ] [H ] ; [CH 3COOH]

[H ] [CH 3COO ]; [CH 3COOH] Cк ;

		[H ]2		[H ]
К	к	[H ]2	;		К	к	С	к	(5.5).
К		Cк	;		К		С		(5.5).

К	к	1,85 10	5 (приложение, табл. 5); С		к	0,1экв л ;


[H ] 1,85			10 5 0,1	1,85 10 6 1,36 10 3 моль л ;

рН lg[ H ] lg1,36 10 3	[lg1,36 lg10 3 ]
[0,1335 3] 2,8665.

3. Раствор сильного основания:
NaOH	Na+ + OH -;
[OH -] = C0 = 0,1 = 10-1моль/л;
	54

рОН = -lg [OH -] = -lg 10-1 = 1; рН = 14 – рОН = 14 – 1 = 13.

4. Раствор слабого основания:

		NH OH				NH +	+ OH -.
		4			4
		[NH ] [OH ]
К 0		4		;
К 0		[NH	4 OH ]	;
		[NH	4 OH ]
[NH ] [OH ], [NH					OH ] C		.
	4			4	0

		[OH ]2

	K0		[OH ]	K0 C0	(5.6)
		C0


C0 0,1экв л;		К0 1,79 (приложение, табл.5)

[OH ] 1,79 10 5 10 1 1,79 10 6 1,34 10 3 моль л ;

рОН lg [OH ] lg1,34 10 3	[lg1,34 lg10 3 ]
[0,1271 3] 2,8729;
рН 14 2,8729 11,1271.

5. Водные растворы солей

Реакции воды с солями называются гидролизом солей.

а) рН раствора соли, образованной слабым основанием и сильной кислотой:

NH4Cl + HOH			NH4OH + HCl;
NH4Cl + HOH			NH4OH + HCl;
NH4+ + Cl - + HOH				NH4OH + H+ + Cl -;
NH4+ + Cl - + HOH				NH4OH + H+ + Cl -;
NH4+ + HOH	NH4OH + H+.
NH4+ + HOH	NH4OH + H+.
Константа равновесия: K		[NH			OH ] [H	]
		4					.
							.
			[NH4 ] [H2O]

Константа гидролиза:

	К [H	2O]	[NH	OH ] [H ]	[NH	OH ] [H ] [OH ]
К Г			4		4		.
			[NH ]		[NH ] [OH ]
				4		4

[H ] [OH ] K

[NH

] [OH

]

[NH 4OH ]

К Г

КW

или, учитывая, что

[NH

OH ] [H ], [NH

] C

[H ]2

получим:

[H ]2

;

[H ]

(5.7)

Сс = 0,1 экв/л, К0 = 1,79∙10-5 (приложение, табл. 5), KW = 10-14,

тогда

[H ]

1 10 14 10

7,47 10 6

моль

1,79 10 5

рН lg[H ] lg 7,47 10 6 5,13.

б) рН раствора соли, образованной сильным основанием и слабой кислотой:

CH3COONa + HOH CH3COOH + NaOH;

CH3COO- + Na+ + HOH		CH3COOH + Na+ + OH -;

CH3COO- + HOH CH3COOH + OH -.

[CH

COOH] [OH ]

;

[CH

COO ] [H

К Г K [H 2 O]

[CH

COOH] [OH ]

[CH

COOH] [OH ] [H ]

[CH

COO ]

[CH

COO ] [H ]

[OH ] [H ] K

;

[CH

COO ] [H ]

К к .

[CH 3COOH]

К Г

КW

Kк

или, учитывая, что

[CH

COOH] [H

], [CH

COO ] C

[OH ]2

Kк

получим:

[OH ]2

[OH ]

;

. (5.8)

K к

Сс = 0,1 экв/л,

Кк = 1,86∙10-5 (приложение, табл.5),

КW = 10-14,

тогда:

[OH ]	1 10 14 10 1		7,33 10 6	моль л ,
		1,86 10 5
рОН lg [OH ] lg 7,33 10 6				[lg 7,33 lg10 6 ]
[0,8651 6] 5,1349,

pH 14 pOH 14 5,1349 8,8651.

в) рН раствора соли, образованной слабым основанием и слабой кислотой:

CH3COONH4 + HOH		CH3COOH + NH4OH;

CH3COO- + NH4+ + HOH CH3COOH + NH4OH.

(1)NH4+ + HOH NH4OH + H+

(2)CH3COO- +HOH CH3COOH + OH -

NH4+ + CH3COO- + 2HOH NH4OH + CH3COOH + H+ + OH -.

[NH OH ] [CH COOH] [H ] [OH ]

;

[NH ] [CH COO ] [HOH]2

KГ K0 [H2 0]

[NH

OH ] [CH COOH] [H ] [OH ]

;

[NH

]

[CH COO

] [H ]

[OH ]

[H ] [OH

] K ,

[NH ] [OH ]

[CH COO ] [H

]

[NH4OH ]

[CH3COOH]

КW

K Г

[H ]

KW Kк

(5.9)

K0 Kк

K 0

Константа гидролиза зависит от силы кислоты и

основания, образующих соль, и не зависит от концентрации

соли.

К0 = 1,79∙10-5, Кк = 1,86∙10-5 (приложение, табл.5), тогда:

10 14 1,86 10 5

1,02 10 7 моль

[H ]

1,04 10 14

1,79 10 5

pH -[lg1,02 lg10 -7 ] [0,01 7] 6,99

Так как Кк < К0, реакция среды слабокислая.

Буферные растворы Буферные растворы состоят из слабой кислоты и соли

слабой кислоты и сильного основания (CH3COOH + CH3COONa) или слабого основания и соли слабого основания и сильной кислоты (NH4OH + NH4Cl).

Буферные растворы поддерживают постоянное значение рН при:

	подкислении	в определенных
	подщелачивании
		пределах .
	разведении

Механизм буферного действия

СH3COOH		CH3COO- + H+;

CH COONa		CH COO- + Na.
3	3

[H ] [CH

COO ]

[H ] K

[CH

COOH]

;

[CH

COOH]

[CH

COO ]

[CH

COOH] C

;

[CH

COO ] C

где Ск - концентрация кислоты; Сс - концентрация соли. Тогда получим:

[H ] K		Ск	. (5.10)
[H ] K	к	Сс	. (5.10)
	к

Подкисление:

CH3COONa + HCl → CH3COOH + NaCl

CH3COO- + Na+ + H+ + Cl- → CH3COOH + Na+ + Cl- CH3COO- + H+ → CH3COOH.

Ионы Н+ связываются солью в слабую кислоту. Концентрация ионов Н+ и рН в буферном растворе остается постоянной.

Подщелачивание:

CH3COOH + NaOH → CH3COONa + H2O CH3COOH + Na+ + OH- → CH3COO- + Na+ + H2O CH3COOH + OH- → CH3COO- + H2O.

Ионы ОН- связываются кислотой в слабый электролит - воду.

Концентрация ионов H	KW	и рН остается
Концентрация ионов H	[OH ]	и рН остается
постоянной.

Разведение: При разведении сохраняется постоянным отношение Ск/Сс, в уравнении (5.5), поэтому [H+] не меняется.

Буферная емкость - интервал рН, в котором проявляется буферное свойство. Определяется количеством сильной кислоты или основания, которое необходимо добавить к 1 л раствора, чтобы изменить его рН на единицу:

Б			С V			,	(5.11)

	( pH	2	pH	1	) V
		2		1	буф

где С - концентрация сильного основания или кислоты,

моль/л;

V - объем добавленной кислоты или основания, мл; Vбуф - объем буферного раствора, мл;

рН1 и рН2 - водородные показатели до и после добавления сильной кислоты или основания.

Б рК K 1,

(5.12)

где рКА = - lg КK.

Для ацетатного буфера КК = 1,8∙10-5 (приложение, табл. 6),

рКК = - lg 1,8∙10-5 = 4,74, тогда Б 4,74 1.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 56 / 156 7 8 9 10 11 12 13 14 15 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
09.01.2024403.11 Кб063.pdf
#
09.01.20242.17 Mб0630.pdf
#
09.01.20242.18 Mб0631.pdf
#
09.01.20242.18 Mб1632.pdf
#
09.01.20242.2 Mб0633.pdf
#
09.01.20242.21 Mб1634.pdf
#
09.01.20242.22 Mб1635.pdf
#
09.01.20242.22 Mб0636.pdf
#
09.01.20242.23 Mб1637.pdf
#
09.01.20242.24 Mб1638.pdf
#
09.01.20242.24 Mб0639.pdf