
Fizikaliq ham kolloidliq ximiya paninen esaplar shigariw
.pdf
|
|
∙ 1 |
|
|
|
|
= |
⁄ = 1 − ( |
) ; |
0,97 = 1 − 0,145 ; |
0,03 = 0,145 |
||
|
||||||
|
0 |
∙ 1 + 2 |
|
|
||
|
|
|
|
Bunnan:
lg 0,03 = ∙ lg 0,145; = lg 0,03/ lg 0,145 = (−1,5229/−0,8386) = 1,82.
Demek, ekstrakciyalar sanı ekige teń (1,82 2).
Mısal 11. Suwdıń muzlaw temperaturasın 10 ǵa túsiriw ushın kerek bolatuǵın basımdı hám 1 atm ǵa basımdı kótergende muzdıń júziwin támiyinlewshi temperaturanı esaplań. 00C daǵı muzdıń júziwiniń salıstırmalı jıllılıǵı 333,5 ∙ 103 Dj/kg ǵa teń, suwdıń tıǵızlıǵı 0,9998 ∙ 103 kg/ 3, muzdıń tıǵızlıǵı 0,9168 ∙ 103 kg/ 3.
Sheshimi: Bir komponentli sistemalarda fazalıq ózgerisler ushın paydalanılatuǵın
Klayperon teńlemesin paydalanamız: |
|
|
|
|
∆ |
= |
|
|
|
|
|
|
∆ |
∙ ∆ |
bul jerde |
∆ |
– 10 ǵa temperatura ózgergendegi fazalıq ózgerisdegi basımınıń ózgeriwi; |
|||||||
|
|||||||||
|
|
∆ |
|
|
|
|
|
|
|
L – T temperaturada fazalıq ózgeristiń salıstırmalı jıllılıǵı; |
|
||||||||
∆ = ( − ) – fazalıq ózgeristegi salıstırmalı kólemniń ózgerisi. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Salıstırma kólem – tıǵızlıqtıń keri shaması bolǵanlıǵı ushın: |
||||||||
|
= 1/0,9998 ∙ 103 = 1,0002 ∙ 10−3 3/ ; |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 1/9,168 ∙ 102 = 1,0902 ∙ 10−3 3/ ; |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
hám ∆ = 1,0002 ∙ 10−3 − 1,0902 ∙ 10−3 = −9,06 ∙ 10−5 |
3/ . ; |
||||||||
|
|
|
|
|
∆ |
= |
333,5 ∙ 103 |
= −134,8 ∙ 105 |
/ . |
|
|
|
|
|
∆ |
273 ∙ −9,06 ∙ 10−5 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
«Minus» |
belgisi |
suwdıń kristallizaciyalanıw temperaturasınıń kemeyiwi |
(yamasa muzdıń júziwi ushın) ushın basım kóteriliwi kerek ekenin kórsetedi. Demek, suwdıń muzlaw temperaturasın 1oC ǵa túsiriw ushın basımdı 134,8 ∙ 105 (yamasa 133 atm) ǵa kóteriw kerek.
Bir birlikke basım ózgergende fazalıq ózgeriwdegi temperaturanıń ózgeriwin
teńlemeni túrlendiriw járdeminde tabamız: |
|
||||
|
∆ |
= |
1 |
= −0,0074 ∙ 10−5 |
/ . |
|
∆ |
−134,8 ∙ 105 |
|||
|
|
|
|
yamasa ∆∆ = −1331 = −0,0075 ∙ 105 / .
Bunnan, basımdı 1 atm ǵa kótersek muzdıń júziw temperaturası 0,0075 K ǵa kemiyetuǵının hám -0,00750C da teń bolatuǵınlıǵın kóriwimiz múmkin.
12
Mısal 12. Eger anilinniń suw menen aralaspası atmosferalıq basımda 98,40C da qaynaytuǵın bolsa, 10 kg anilindi aydap alıw (peregonka) ushın kerek bolatuǵın suw puwınıń muǵdarın esaplań. Bul temperaturada suw puwınıń basımı 94605 Pa ǵa teń.
Sheshimi. Suw puwı menen aydawdaǵı |
|
/ |
puwdıń sarplanıw koefficienti |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tómendegi teńleme menen esaplanadı: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
bul jerde hám –suw hám anilinniń massası, hám – suw hám anilinniń molyar massası; hám – aydaw temperaturasındaǵı suw
hám anilinniń parcial basımı.
- hám normal atmosfera basımı arasındaǵı ayırmashılıq Dalton nızamı tiykarında tabıladı:
= 101325 − 94605 = 6720 .
Bunnan:
|
|
94605 ∙ 18 |
|
||
|
= |
|
|
= 2,72 . |
|
|
6720 ∙ 93 |
||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
Bunnan, 1 kg anilindi aydaw ushın 2,72 kg suw puwı, al 10 kg anilin ushın 27,2 kg suw puwı kerek ekenligin kóriwimizge boladı.
Mısal 13. Ózinde 0,8718 mol/l qant tutqan eritpe T = 291K temperaturada 0,5 mol/l NaCl eritpesi penen izotonikalıq bolıp esaplanadı. a) natriy xloridiniń izotonikalıq hám osmoslıq basımın; b) emeski dissociaciya dárejesin (kajushuyusya stepen ego dissociacii) esaplap tabıń.
Sheshimi:
a) Qant ushın osmoslıq basım Vant – Gofftıń elektrolit emeslerge arnalǵan teńlemesi járdeminde esaplanadı: 1 = 1 ; NaCl eritpesi ushın elektrolitlerge arnalǵan teńlemesi járdeminde: 2 = 2 , bul jerde izotonikalıq koefficient. Eritpelerdegi osmoslıq basım óz – ara teń bolǵanlıǵı sebepli 1 = 2 boladı, bunnan
1 = 2 .
Bunnan = C1/C2 = 0,8718/0,5 = 1,7436.
İzotonikalıq koefficienttiń mánisi tiykarında osmoslıq koefficientti esaplaymız:
= /ʋ = 1,7436/2 = 0,8718.
– bir molekula dissociaciyalanǵanda payda bolatuǵın ionlar sanı.
b) Dissociaciya dárejesin onıń izotonikalıq koefficient penen baylanısqan teńlemesi arqalı esaplanadı:
= 1 + (ʋ − 1)
Bunnan = ( − 1)/(ʋ − 1) = (1,7436 – 1)/(2 – 1) = 0,7436.
13
Mısal 14. Dárilik zatlardı qaynatılǵan suwda aydap alıw processinde onıń bir bóleginiń tarqalıwınıń aldın alıw maqsetinde qaynaw temperaturasın 200C ǵa tómenletiw kerek. Bunıń ushın aydaw qurılmasındaǵı basım qansha bolıw kerek ekenligin esaplań. Suwdıń puwlanıw jıllılıǵı 40660 Dj/mol.
Sheshimi: Esaplaw ushın Klapeyron–Klauzius teńlemesinen paydalanamız:
|
|
|
|
|
|
∆ |
|
( |
− ) |
||||
|
ln |
2 |
= |
|
|
. |
|
∙ |
2 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
Eritpeniń qaynaw temperaturası 2 normal atmosfera basımında ( 2 = 101325 |
|||||||||||||
Pa) 100oC (373K) ǵa teń esaplap: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ln |
101325 |
= |
40660 |
∙ |
(373 − 353) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
8,314 |
|
353 ∙ 373 |
||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
bunnan ln 1 = ln 101325 − 0,7428 |
= 11,5261 − 0,7428 = 10,7832 boladı hám |
|
kerekli bolǵan basım |
= 10,7832 = |
48204 (0,47 ) boladı. |
1 |
|
|
Mısal 15. = 4 ke teń bolǵan 20 ml acetatlı buferli eritpe tayarlaw ushın kerek bolatuǵın 0,1 M uksus kislotanıń hám natriy acetatınıń kólemin esaplań.
Sheshimi. Eritpelerdiń koncentraciyaları teń ekenligin esapqa alıp, esaplawdı tómendegi teńleme boyınsha alıp baramız:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= + lg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
bul jerde |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
– uksus kislotasınıń kislotalıǵın kórsetiwshi shama, ol 4,74 ke teń. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
. |
hám |
|
– sáykes túrde eritpedegi tiykardıń hám kislotanıń kólemi. |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
= |
|
|
|
bolǵanlıǵı ushın: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−0,74 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
lg |
|
|
= |
|
− |
= 4 − 4,4,74 = −0,74; |
|
|
|
|
|
= 10 |
|
|
= 0,18. |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= 20 − |
|
ekenligin bilip, |
20− |
= 0,18 di alamız. |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bunnan uksus kislota eritpesiniń kólemi |
|
|
|
|
= 16,95, eritpedegi natriy acetatınıń |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
kólemi |
|
|
|
= 20 − 16,95 = 3,05 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Mısal |
15. |
|
0,175 |
M |
ammiak |
eripesiniń salıstırmalı |
elektr |
ótkiziwsheńligi 4,76 ∙ |
|||||||||||||||||||
10−4 −1 −1 ge |
teń. 250C daǵı |
+ |
|
hám |
− |
|
ionlarınıń qozǵalıwshańlıǵı |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sáykes túrde 73,5 hám 198,3 ∙ 10−4 −1 −1 ge teń. Eritpeniń ın, eritpedegi vodorod ionlarınıń koncentraciyasın, onıń , ammiaktiń ionlanıw konstantasın hám dárejesin, molyar ótkiziwsheńligin esaplań.
14

Sheshimi: Salıstırmalı hám molyarlı elektr ótkiziwsheńlik óz – ara tómendegi teńleme arqalı baylanısadı:
=
∙ 1000
bul jerde – koncentraciya, mol/l, 1000 – litrden sm3 ke ótkeriwdegi koefficient.
nı esaplaymız:
= 4,76 ∙ 10−4 ∙ 1000 = 2,72 −1 −1 0,175
İonlanıw dárejesin ( ) = / ∞formulası japrdeminde esaplaw múmkin, bul jerdegi – sheksiz eriwdegi (razvedenii) molyar ótkeriwsheńlik, ol Kolraush nızamı tiykarında esaplanadı: ∞ = + + − – ( + hám – – ionlardıń qozǵalıwshańlıǵı):
∞ = 73,5 + 198,3 = 271,8 −1 −1 Bunnan = 2,72/271,8 = 0,01.
Osvaldtıń suyıltırıw nızamına muwapıq = 2 /(1 − ), bul jerde: – elektrolittiń ionlanıw konstantası (bul jaǵdayda = ammiak);
–mol/l de kórsetilgen koncentraciya.
nı tabamız: = 0,012 ∙ 0,175/(1 − 0,01) = 1,77 ∙ 10−5, Bunnan: − lg = 4,752.
Eritpedegi − ionlarınıń koncentraciyası ǵa teń boladı:
− = 0,01 ∙ 0,175 = 0,00175 / .
Bunnan = − lg 0,00175 = 2,76 hám = 14 − 2,76 = 11,24 boladı.
Mısal 16. Mıs elektrodtan turıwshı 0,01 M aktivlikke iye bolǵan mıs sulfatı eritpesine hám 0,02 M aktivlikke iye bolǵan cink xloridi eritpesine túsilgen galvanikalıq elementtiń formulasın jazıń.
Sheshimi: Galvanikalıq elementtiń formulasın jazıwda tiykarǵı kórsetkish retinde metallardıń elektroximiyalıq kernewlik qatarı alınadı.
Metallardıń elektroximiyalıq kernewlik qatarı
Li K Ba Ca Na Mg Al Mn Cr Zn Fe Co Sn Pb H2 Cu Hg Ag Au
Qálpine keltiriwshilik qásiyeti (aktivligi) shepten ońǵa qaray kemeyedi.
Formula skobkanıń ishinde minus belgisi qoyılıwı menen baslanadı, keyinnen nol okisleniw dárejesine iye metall kórsetiledi. Soń metall hám ion tutqan eritpe arasındaǵı shegaranı kórsetiwshi vertikal sızıq qoyıladı. Bunnan soń aktiv ion kórsetiledi. Keyin diffuziyalıq potencial saplastırılǵanın kórsetiwshi hám ekinshi yarımelementtiń aktiv ionı eki vertikal sızıq járdeminde kórsetiledi. Eki vertikal sızıqtan soń (ayna tártibinde) ekinshi elementtiń aktiv ionı, onnan keyin bir vertikal sızıqtan soń nol oksidleniw dárejesine iye metall kórsetiledi. Onnan soń skobkanıń
15

ishinde plyus belgisi jazıladı. Hár bir aktiv ionnıń astına máseleniń shártinde berilgen koncentraciyası jazıladı. Ulıwma túrde tómendegishe jazıladı:
(-) Zn0 | Zn2+ || Cu2+ | Cu0 (+) 0,02M 0,01M
Esletpe: Aktiv ionlardıń ornına elektrod túsirilgen eritpedegi duzdıń tolıq brutto formulasın jazıwda múmkin.
Mısal 17. (–)Zn|ZnSO4 (c=0,5M)||CuSO4 (c=1M)|Cu(+) formulasına iye galvanikalıq elementtiń elektrodlıq potencialın, elektr qozǵawshı kúshin, Gibbs energiyasınıń ózgeriwin Go hám reakciyanıń (reakciya T=250C da alıp barıladı) teppe – teńlik
konstantasın esaplań. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Sheshimi: Elektrodlardıń potencialın Nernst teńlemesi járdeminde esaplanadı: |
|
|
|||||||||||||||||||
|
+ |
|
|
|
= 0 |
+ |
|
+ |
|
ln |
|
+ = 0 |
+ |
|
+ |
0,059 |
lg |
+ |
|
|
|
/ |
/ |
|
|
/ |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
bul jerde 0 |
|
+ |
/ |
– standart elektrod |
potencial |
(qosımshaǵa qarań); |
|
+ |
– |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
eritpedegi ionlardıń aktivligi; – elektrodlı reakciyada qatnasatuǵın elektronlar sanı;
– Faradey sanı (96500 Kl). |
|
|
|
|
||||||||
Aktivligin |
esaplaw ushın = ∙ |
formulasınan paydalanamız. Aktivlik |
||||||||||
koefficientin spravochnikten alamız: |
|
|
|
|
||||||||
|
2+ |
= 0,043 ∙ 1 = |
|
; |
2+ |
= 0,063 ∙ 0,5 = 0,0315 |
|
. |
||||
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Bunnan: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2+ |
⁄ |
= +0,337 + (0,059/2) ∙ lg 0,043 = +0,297 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
2+ |
⁄ |
= −0,763 + (0,059/2) ∙ lg 0,0315 = −0,807 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Elektr qozǵawshı kúsh: |
|
|
|
|
= + − − = +0,297 − (−0,807) = 1,104 qa teń boladı.
Galvanikalıq elementte, reakciyanıń ∆ 0 menen standart EQK arasındaǵı baylanıs ∆ 0 = − ∙ ∙ 0 teńlemesi menen xarakterlenedi.
Standart EQK – standart elektrod potenciallardıń ayırmashılıǵınıń mánisine iye boladı: = + − −. Onda:
= +0,337 − (−0,763) = 1,100 ,
hám ∆ 0 = −2 ∙ 96500 ∙ 1,100 = −212300 / .
Reakciyanıń teppe – teńlik konstantası ( = ) tómendegi teńleme járdeminde tabıladı:
∆ 0 = − ,
Bunnan lg = lg = − ∆0 = −(212300)/[8,314 ∙ (25 + 273)] = 85,6887
16

hám = = 85,6887 = 1,64 ∙ 1037.
Mısal 18. 250C daǵı cink sulfidiniń eriwsheńligin hám eriwsheńlik kóbeymesin esaplań. Koncentrlengen galvanikalıq elementiń:
1 |
2 |
| ZnS || |
4 | Zn |
= |
= 0,5 |
elektr qozǵawshı kúshi (e.q.k.) 0,276 V ǵa teń.
Sheshimi: Koncentrlengen elementtiń E.Q.K. tómendegi formula menen anıqlanadı:
|
|
0,059 |
|
|
2+ |
(2) |
|
|
= |
lg |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
2+ |
(1) |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
2+ (1) |
- ti x ǵa teń bolǵan tiń |
toyınǵan eritpesindegi cink ionlarınıń |
koncentraciyası (aktivligi) dep qabıl etemiz. Onda 2+ (2) = = 0,063 ∙ 0,5 = 0,0315 boladı (aldıńǵı esapqa qarań).
Bunnan:
lg |
2+ (2) |
= |
|
= |
0,276∙2 |
= 9,3559. |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
0,059 |
|
0,059 |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2+ |
(2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
lg |
|
|
|
= 109,3559 = 2,2693 ∙ 109. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
keyninen: = |
|
2+ |
(1) |
= 0,0315/2,2693 ∙ 109 = 1,391 ∙ 10−11. |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Cink sulfidiniń toyınǵan eritpesindegi koncentraciyası 1,391 ∙ 10−11 mol/l, al |
||||||||||||||||||||
onıń eriwsheńlik |
|
kóbeymesi |
= |
|
2+ ∙ 2− |
= 2 |
= (1,391 ∙ 10−11)2 |
= 1,93 ∙ |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1022 ǵa teń boladı.
Mısal 19. 25°C da toyınǵan hám vodorodlı kalomel elektrodlı E elementiniń e.q.k. 0,4185 V ǵa teń. Vodorodlı elektrod kontaktlesetuǵın eritpeniń rN hám ondaǵı vodorod ionlarınıń aktivligi neshege teń?
Sheshimi:
= − 0,059
(elektrodtıń kalomelli potencialın qosımshadan alamız). Bunnan
= (0,4185 − 0,2415)/0,059 = 3+ = 10− = 10−3 = 0,001 / .
Mısal 21. 100C da etilacetattıń natriy gidrooksidi menen sabınlanıw reakciyasınıń tezliginiń konstantası 2,38 min–1 ǵa teń bolsa, 90% li etilacetattıń sabınlanıw
17

reakciyasınıń waqtın anıqlań. Reakciya aralaspası 1 l 0,05 n. etilacetat eritpesi menen: 1) 1 l 0,05n. eritpesi; 2) 1 l 0,1 n. eritpesi menen aralastırılıp alınǵan.
Sheshimi:
1) Etilacetattıń siltili ortalıqta sabınlanıw reakciyası ekinshi dárejeli reakciyalarǵa jatadı. Eger efir hám siltiniń koncentraciyası óz – ara teń bolsa, onda tómendegi teńleme járdeminde anıqlanadı:
= |
1 |
∙ |
|
, bunnan = |
1 |
∙ |
|
boladı. |
||
|
|
|
|
|
|
|||||
1 |
( − ) |
1 |
|
|
( − ) |
|
||||
|
|
|
bul jerde – mollerdiń dáslepki muǵdarı; –t waqıtdaǵı reakciyalasqan zatlardıń muǵdarı.
Aralaspanıń ulıwma kólemi 2 l boladı, sol sebepli zatlardıń koncentraciyası suyıltırıw nátiyjesinde eki esege kemeyedi hám:
= 0,025 / |
= 0,025 ∙ 0,9 = 0,0225 / boladı. |
||||||||
Bunnan: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
= |
|
1 |
|
∙ |
0,0225 |
|
= 151,2 . |
|
2,38 |
0,025(0,025– 0,0225) |
||||||||
|
|
|
|
2. Bul jaǵdayda efir hám siltiniń koncentraciyaları birdey bolmaǵanlıǵı sebepli tómendegi teńlemeden paydalanamız:
1( − )
= 2( − ) ∙ ln ( − )
Eger – etilacetattıń dáslepki koncentraciyası bolsa, – siltiniń dáslepki koncentraciyası, onda = 0,1/2 = 0,05 / ; = 0,05/2 = 0,025 / ; = 0,025 ∙ 0,9 = 0,0225 / .
2 boyınsha teńlemeni sheshemiz:
2 = |
1 |
|
∙ ln |
0,025(0,05– |
0,0225) |
= 28,65 . |
||
|
|
|
|
|
||||
2,38 (0,05 − 0,025) |
0,05(0,025– |
0,0225) |
||||||
|
|
|
Mısal 22. Fosgenniń dissociaciya tezliginiń konstantası:
|
2 = + 2 |
3820C da 0,5 ∙ 10−2 −1 |
ǵa teń, al 482oC temperaturada 67,6 ∙ 10−2 −1. |
Esaplań: a) reakciyanıń aktivleniw energiyasın; b) 4250C temperaturadaǵı reakciyanıń tezlik konstantasın; v) 3820C temperaturada tarqalıw reakciyanıń baslanıwınan 100 minutdan sońǵı fosgenniń muǵdarın (fosgenniń dáslepki muǵdarı 1 mol/l).
Sheshimi:
a) Aktivleniw energiyasın esaplawdı tómendegi teńleme járdeminde júrgizemiz:
18
|
|
|
|
= |
|
1 ∙ 2 ∙ |
|
∙ ln |
|
2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|||||
bul jerde: 1 hám 2 – |
1 hám |
|
2 ge |
tuwra |
|
keletuǵın |
reakciyanıń tezlik |
||||||||||||||||
konstantaları. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Mánislerin qoyamız: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
= |
655 ∙ 755 ∙ 8,314 |
∙ ln |
67,6 ∙ 10−2 |
= 201740,3 / ≈ 201,7 / |
|||||||||||||||||||
755 − 655 |
|
0,5 ∙ 10−2 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
b) 4250C daǵı reakciya tezliginiń |
|
konstantasın |
|
esaplaw |
ushın tabılǵan E niń |
||||||||||||||||||
mánisinen paydalanıp esaplaymız: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
− ∙ |
|
|||||||||
|
|
|
|
ln |
|
= |
|
|
|
|
|
∙ |
3 |
|
1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∙ |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
1 |
|
|
|
Teńlemeni 3 boyınsha sheship:
ln 3 |
= |
201740,3 |
∙ |
698 − 655 |
+ ln 0,5 ∙ 10−2 |
= −3,016 |
||
8,314 |
|
698 ∙ 655 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
ge iye bolamız. Bunnan 3 = −3,016 = 0,049 boladı.
v) Fosgenniń dissociacii reakciyası birinshi dárejeli reakciyaǵa kiredi. Sonıń ushın reakciyaǵa kirisken fosgenniń muǵdarı tómendegi teńleme járdeminde esaplanadı:
= |
1 |
∙ ln |
|
0 |
|
|
|
|
− |
||
|
|
|
0 |
|
bul jerde, 0 – zattıń dáslepki koncentraciyası; 0 − – t waqıtdaǵı koncentraciya;– reakciyalasqan zattıń moller sanı.
Bul teńlemeni x boyınsha sheship, reakciyanıń tezlik konstantalarınıń dáslepki hám reakciya baslanǵannan sońǵı mánislerin qoyıp, teńlemeni sheshemiz:
0,5 ∙ 10−2 = (1/100) ∙ ln[1/(1 − )]
ln[1/(1 − )] = 0,5; ln(1 − ) = −0,5; 1 − = −0,5 = 0,6 hám = 0,4 boladı.
Solay etip, 382oC temperaturada reakciya baslanıwınan 100 minut ótkennen soń fosgenniń koncentraciyası 1 den 0,6 mol/l ge shekem kemeyedi, sebebi hár bir litrde 0,4 mol fosgen tarqaladı.
Mısal 23. Temperatura 20 dan 800C ǵa arttırılsa natriy sulfacildiń tarqalıw tezligi neshe ese artadı? Reakciyanıń temperaturalıq tezlik koefficienti 2 ge teń.
Sheshimi:
|
|
|
2 |
|
|
(2−1) |
|
|
2 |
= |
|
|
= |
|
qatnasınan paydalanamız, bul jerde =2, T2=80oS; T1=20oS: |
||
|
|
1 |
|
10 |
||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
= 26 = 64, yaǵnıy tarqalıw tezligi 64 márte artadı. |
|||||||
|
||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
19

Mısal 24. 200C da tiykarǵı tásir etiwshi zattıń |
(furacilin) tarqalıw |
tezligi 1,2 ∙ |
10−5 −1 bolsa, «Kamfomen» aerozolli |
preperattınıń 10% |
ge buzılıw |
(razrushenie) waqtın anıqlań.
Sheshimi: 1-dárejeli reakciyanıń kinetikalıq teńlemesin hám zattıń dáslepki
muǵdarın 100% ge teń dep esaplap: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
= |
|
ln |
|
|
|
||
|
|
|
|
− |
|||||||
teńlemesin payda etemiz. Bunnan: |
|
|
|
|
|
|
|
||||
1 |
|
100 |
|
0,1053 |
|
|
|
||||
= |
|
ln |
|
= |
|
|
= 8775 = 1 . |
||||
|
100 − 90 |
1,2 ∙ 10−5 |
Mısal 25. 6,4 g mıs alıw ushın 1,5A tok kúshine iye bolǵan toktı mıs sulfatı eritpesinen qansha waqıt ótkeriwimiz kerek?
Sheshimi: Faradey nızamı boyınsha elektrolizde bólinip shıǵatuǵın zattıń massası (grammalarda) = ∙ ∙ / ǵa teń boladı, bul jerde
– zattıń elektroximiyalıq ekvivalenti– tok kúshi (amper)
– waqıt (Sek)
–Faradey sanı 96494 K/g-ekv yamasa 96500 K/g-ekv.
Elektroximiyalıq ekvivalent dep, elektrolit arqalı 1K elektr toki ótkende grammlarda bólinip shıǵatuǵın zattıń massasına aytıladı.
= bul jerde, – atomlıq massa; – valentlik
Mıs ushın:
63,5= 2 = 31,77
∙ 6,4 ∙ 96500
= ∙ = 31,77 ∙ 1,5 = 12959,8 = 216 = 3 36 .
20
Kolloid ximiya boyınsha esaplar shıǵarıw
Mısal 1. Stalagmometriyalıq usıl menen 200C da tómendegi maǵlıwmatlar alınǵan: anilinniń tamshılar sanı = 42, suwdıń tamshılar sanı 0 = 18 bolsa anilinniń
sırt kerimligin tabıń. Anilinniń tıǵızlıǵı |
= 1,4 ∙ 103 / 3; suwdıń sırt |
|||||||
kerimligi = 72,75 |
∙ 10−3 / . |
|
|
|
|
|||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Sheshimi: Esaplaw ushın tómendegi formuladan paydalanamız: |
|
|||||||
|
|
∙ |
18 ∙ 1,4 ∙ 103 |
|
|
|||
= ∙ |
0 |
|
|
= 72,75 ∙ 10−3 |
|
|
= 43,65 ∙ 10−3 |
/ . |
∙ |
|
42 ∙ 1 ∙ 103 |
||||||
0 |
|
|
|
|
||||
|
|
0 |
|
|
|
|
|
Mısal 2. Kóbiklerdi eń kóp basım járdeminde payda etiw (naibolshego davleniya puzırkov) usılı menen tómendegi maǵlıwmatlar alınǵan: kóbiklerden suw ótkergendegi kóbiklerdiń basımı 11,8 ∙ 102 N/m, al anilin ótkergendegi basımı – 712 N/m bolsa, anilinniń sırt kerimligin tabıń. Temperatura 200C, suwdıń sırt kerimligi
|
= 72,75 ∙ 10−3 / . |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
Sheshimi: |
|
|
|
|
|
Esaplaw ushın tómendegi formuladan paydalanamız: |
|
||||
|
= |
|
= 72,75 ∙ 10−3 |
712 |
= 43,89 ∙ 10−3 / . |
|
|
11,8 ∙ 102 |
|||
|
2 |
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
Mısal 3. Shishkovskiy teńlemesindegi konstantasın paydalanıp = 12,6 ∙ 10−3 hám = 21,5, 273 K degi koncentraciyası 0,104 mol/l bolǵan may kislotasınıń suwlı eritpesiniń sırt kerimligin esaplań. Bul temperaturadaǵı suwdıń sırt kerimligi
0 = 75,62 ∙ 10−3 / .
Sheshimi: Shishkovskiy teńlemesi járdeminde:
∆ = 0 − = ∙ ln(1 + ) eritpeniń sırt kerimligin esaplaymız:
∆ = 0 − ∙ ln(1 + ) = 75,62 ∙ 10−3 − 12,6 ∙ 10−3(1 + 21,5 ∙ 0,104) = 60,82 ∙ 10−3 /
Mısal 4. Kollargoldıń kolloidlıq eritpesindegi gúmistiń bóleksheleriniń diametri 6 ∙ 10−8 ge teń. 0,5 sm3 gúmisti maydalawdan payda bolǵan: bóleksheler sanın, zoldiń salıstırmalı júzesin hám bólekshelerdiń ulıwma júzesin tabıń, eger bóleksheler: a) diametri (d) 6 ∙ 10−8 bolǵan sferalıq formaǵa iye bolsa; b) qabırǵalarınıń uzınlıǵı (ℓ) 10-6 sm bolǵan kub tárizli bolsa.
Sheshimi: Eger radius belgili bolsa, sfera tárizli bir bóleksheniń kólemin esaplaw múmkin:
21