Список рекомендуемой литературы

1 Романцева Л.М., Лещинская З.Л., Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии.- М.: Высшая школа, 1991.-288с.

2 Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии.- М.: Интеграл-пресс, 2006. -240с.

3 Гольбрайх З.Е., Маслов Е.И. Сборник задач и упражнений по химии.- М.: Астрель, 2004.-382с.

4 Коровин Н.В. Задачи и упражнения по общей химии.- М.: Высшая школа, 2004.-255с.

5 Корнеев Ю.М. и др. Задачи и вопросы по общей и неорганической химии.- М.: Мир, 2004.-367с.

Задание 5 по теме "растворы электролитов"

1. Примеры решения задач

1.1 Вычисление степени диссоциации слабых электролитов

Пример 1. Степень диссоциации уксусной кислоты (α) в 0,1 М растворе равна 1,32∙10^–2. Найти константу диссоциации кислоты (К) и значение рК.

Решение: Подставим данные задачи в уравнение закона разбавления Оствальда:

К = α²C_M/(1–α) = 1,77∙10^–5 pK = -lg K = 4,75.

Пример 2. Вычислить концентрацию ионов водорода в 0,1 М растворе хлорноватистой кислоты HClO (K=5∙10^-8).

Решение: Найдем степень диссоциации HClO(α):

. Отсюда [H⁺] = α∙C_M = 7∙10^–5 моль.

Задачу можно решить и другим способом, используя соотношение

тогда [H⁺] = 7∙10^–5 моль/л.

Пример 3. Во сколько раз уменьшится концентрация ионов водорода в 0,2 М растворе HCOOH (K = 0,8∙10^–4), если к 1 л этого раствора добавить 0,1 моль HCOONa. Считать, что соль полностью диссоциирована.

Решение: HCOOHH⁺ + НCOO^–

HCOONa → HCOO^– + Na⁺

Исходная концентрация ионов водорода:

.

Концентрацию ионов водорода в растворе после добавления соли обозначим х. Тогда концентрация недиссоциированных молекул кислоты равна (0,2-х). Концентрация же ионов HCOO^– слагается из двух величин: из концентрации, создаваемой диссоциацией молекул кислоты, и концентрации, обусловленной присутствием в растворе соли. Общая концентрация ионов HCOO^– равна, следовательно, (0,1+х). Подставляем в формулу константы равновесия:

откуда х = 3,6∙10^–4 моль/л.

Сравнивая исходную концентрацию ионов водорода с найденной, находим, что прибавление соли HCOONa вызвало уменьшение концентрации ионов [H⁺] в

1.2 Сильные электролиты. Вычисление степени электролитической диссоциации

Пример 1. Раствор, содержащий 8г NaOH в 1000 г H₂O, кипит при 100,184 ºС. Определите изотонический коэффициент (i) (для воды K_э=0,516 ºС).

Решение:

Второй закон Рауля для растворов электролитов выражается уравнением

, где g – масса растворенного вещества (г); G - масса растворителя (г); Мr – молекулярная масса растворенного вещества.

Молярная масса NaOH равна 40,0. Изотонический коэффициент равен

Пример 2. Изотонический коэффициент 0,2 н. раствора нитрата кальция равен 2,48. Вычислите кажущуюся степень диссоциации этого электролита.

Решение:

В случае сильных электролитов кажущуюся степень диссоциации определяют экспериментально, она всегда меньше истинной степени диссоциации, которая близка к единице. Степень диссоциации и изотонический коэффициент электролита связаны между собой соотношением

где n- число ионов, образующихся при диссоциации одной молекулы вещества.

При диссоциации Сa(NO₃)₂ образуется три иона. Кажущаяся степень диссоциации этого электролита равна

(или 74 %).

Пример 3. Давление пара водного раствора NaNO₃ (ω=8%) равно 2268,8 Па при 20ºС. Давление паров воды при этой температуре равно 2337,8 Па. Найдите кажущуюся степень диссоциации нитрата натрия в этом растворе.

Решение:

С помощью первого закона Рауля для электролитов вычисляем значение изотонического коэффициента для NaNO₃:

где υ-число молей растворенного вещества; N-число молей растворителя; Р_0, Р –давление паров воды над чистым растворителем и раствором соответственно.

M (NaNO₃) =85,00 г/моль; n=

M (H₂O)=18,02 г/моль; N=

Кажущаяся степень диссоциации NaNO₃ в этом растворе равна

(или 63 %).

Пример 4. Вычислить осмотическое давление при 27⁰ С раствора сахара С₁₂Н₂₂О₁₁, один литр которого содержит 91 г растворенного вещества.

Решение:

Росм=См∙RT, где См-молярная концентрация, моль/л; R= 8,31 Дж/моль∙К; Т-температура по Кельвину.

.

Численное значение R зависит от единиц объема и давления:

Росм кПа; R= 8,31 Дж/моль∙К;

Росм мм Hg ст.; R= 62,32 л∙мм.рт.ст./град. ∙ моль;

Росм. атм.; R= 0,082 л∙атм./град. ∙ моль.