Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Физическая и коллоидная химия. Практикум
.pdf
Приложение 5
Растворимость солей, кислот и гидроксидов (оснований) в воде
Анионы
Катио‑
ны
–
ОН
–
Cl
2‑
СO
2‑
3
3
SiO
2‑
2‑
–
–
I
Вr
3
2–
S
SO
4
SO
3‑
4
PO
‑
3
NO
–
COO
CН
+
H
р р р р р р р р н р р
Na+ р р р р р р р р р р р р
+
NH
р р р р р р р р р ‑ р р
4
2 +
Ва
р р р р н н н н н н р р
2 +
Са
м р р р м н м н н н р р
2 +
Mg
н р р р м н р н н ‑ р р
А13+ н р р р ‑ ‑ р н ‑ ‑ р м
2 +
Мn
н р р р н н р н н ‑ р р
2 +
Zn
Сг
Fe
Fe
Со
Ni
Sn
Рb
Cu
н р р р н н р н н ‑ р р
2+
н р р р ‑ ‑ р н ‑ ‑ р р
2 +
н р р р н н р и н ‑ р р
3 +
н р р р н ‑ р н ‑ ‑ р р
2 +
н р р р н н р н н ‑ р р
2 +
н р р р н н р н н ‑ р р
2 +
н р р н н ‑ р н ‑ ‑ р р
2+
н м м н н н н н н ‑ р р
2 +
н р р ‑ н н р н ‑ ‑ р р
Ag+ ‑ н н н н н м н н ‑ р р
Hg+ . н н н н ‑ м н н ‑ р м
2 +
Hg
‑ р н н н ‑ р н ‑ ‑ р р
Примечание: р – растворимое вещество; н – нерастворимое; м –
малорастворимое; «–» – не существует в растворе вследствие гидролиза
или не получено.
3
171
Приложение 6
Важнейшие параметры, характеризующие свойства воды
Температура, °C
0 10 20 30 60 100
Состояние
Динамическая вязкость (коэффициент динамической вязкости) η,
мкП·С
1792 1308 1003 797,70 466,80 282,10
Жидкость
9,22 9,46 9,73 10,01 10,94 12,28
Пар
Плотность (при 1 атм) ρ, г/см
0,99987 0,99973 0,99823 0,99567 0,98324 0,95838
Жидкость
4,85·10–69,40·10–61,729·10–53,037·10–51,302·10–45,977·10
Пар
Поверхностное натяжение σ, мН/м
75,65 74,22 72,74 71,20 66,24 58,92
Жидкость
Температурный коэффициент объемного расширения а, К
‑3,4·10
–5
9·10
–5
2·10
–4
‑ ‑ ‑
Жидкость
Лед
‑1,2·10
‑ ‑ ‑ ‑ ‑
–5
172
–4
‑1
1 2
Коэффициент сжимаемости β, Па
Окончание приложения 6
‑1
51,1×10
–11
‑ ‑ ‑ 45,5·10
Жидкость
Лед
12×10
‑ ‑ ‑ ‑ ‑
–11
Молярная теплоемкость Ср, Дж/(г·град)
75,973 75,541 75,342 75,288 75,396 75,955
Жидкость
33,581 33,653 33,761 33,924 34,662 36,644
Пар
ΔH
, кДж/моль
ИСП
45,058 44,632 44,207 43,782 42,488 40,665
Жидкость
–11
‑
173
Приложение 7
Коэффициенты активности некоторых электролитов
в растворах (при 298 К)
Концентрация,
моль/1000 г
Н2 О
Коэффициенты активности для электролитов
NaCl KCl NaOH KOH HCl H2SO4CaCl
0,001 0,965 0,966 0,966 0,966 0,966 0,830 0,840
0,01 0,874 0,901 0,900 0,900 0,904 0,544 0,580
0,1 0,778 0,769 0,776 0,766 0,796 0,265 0,518
0,5 0,681 0,651 0,693 0,712 0,758 0,156 0,448
1,0 0,657 0,607 0,679 0,735 0,809 0,132 0,500
2,0 0,668 0,576 0,700 0,683 1,010 0,128 0,792
5,0 0,874 ‑ 1,060 1,670 2,380 0,208 0,890
Приложение 8
Коэффициенты активности ионов в водных растворах (при 298 К)
Коэффициент активности для
Ионы
ионной силы
0,001 0,01 0,02 0,05 0,07 0,1
Однозарядные 0,98 0,92 0,89 0,85 0,83 0,80
Двухзарядные 0,77 0,58 0,50 0,40 0,36 0,30
Трехзарядные 0,73 0,47 0,37 0,28 0,25 0,21
2
174
Электродные потенциалы в водных растворах при 25 °C
и при парциальном давлении газов, равном нормальному
атмосферному давлению
Электродный процесс
Значение стандартного
электродного потенциала (φ°), В
Li+ + е = Li ‑ 3,045
К+ + е = К ‑ 2,925
2 +
Са
+ 2 е = Са ‑ 2,866
Na+ + е = Na ‑ 2,714
2 +
Mg
+ 2e = Mg ‑ 2,363
3 +
Аl
+ Зе = А1 ‑ 1,662
2 +
Ti
+ 2 е = Ti ‑ 1,628
2+
Мn
+ 2 е = Мn ‑ 1,180
2 +
Zn
+ 2 е = Zn ‑ 0,763
3 +
Сr
+ Зе = Сr ‑ 0,744
2 +
Fe
+ 2 е = Fe ‑ 0,44
2 +
Cd
+ 2 е = Cd ‑ 0,40
2 +
Со
+ 2 е = Со ‑ 0,28
2 +
Ni
+ 2 е = Ni ‑ 0,25
2 +
Sn
+ 2e = Sn ‑ 0,14
2+
Рb
+ 2e = Pb ‑ 0,13
3 +
Fe
+ 3e = Fe ‑ 0,036
2H++ 2e = H
2 +
Cu
+ 2e = Cu 0,34
Hg
2
+2
+2e = 2Hg
2
0,00
0,79
Ag+ + e = Ag 0,80
2 +
Hg
+ 2e = Hg 0,85
2 +
Pt
+ 2e = Pt 1,20
3 +
Au
+ 3e = Au 1,50
Приложение 9
175
Приложение 10
Фундаментальные постоянные
Постоянная Обозначение Значение
Атомная единица массы а. е. м. 1,6606 ·10
Молярный объем иде‑
ального газа
Нормальная атмосфера
Постоянная Авогадро
Постоянная Больцмана
Постоянная Планка
Постоянная Фарадея
Электрическая посто‑
янная
Универсальная газовая
постоянная
Несистемные единицы
Vo = RT0/ρ
Р
N
A
k = R/N
h
F
ε
o
R
0
A
22,4138 л/моль
101325 Па
6,02204 ·10
1,38066 · 10
6,62618 · 10
9,6484 · 10 4 Кл/моль
8,85419 ·10
8,31441 Дж/(К·моль)
0,82057 л·атм/(град·моль)
1,9872 кал/(К·моль)
–27
2 3
моль
–23
–34
–12
кг
Дж/К
Дж·с
Ф·м
‑1
‑1
Скорость света
в вакууме
с
176
2,997925 м/с
Приложение 11
Важнейшие физические и химические величины
Название Обозначение
Единица
измерения
1 2 3
Адсорбция
абсолютная
избыточная
удельная
Активность вещества
(молярная)
Активности коэффициент молярный
А
Г
α
а
в
γ
моль/см
моль/г
моль/л
Время* τ, t с
Вязкость
динамическая
кинематическая
Давление идеального газа
Давление осмотическое
Диффузии коэффициент вещества В
η
ν
Р
π
D
B
Па·с
м 2/с (Ст)
Па
Па
м 2/с
Длина L, l м
Длина волны
Заряд электрический (количество элек‑
тричества)
λ
Q, q
см, нм
Кл
2
–
Количество вещества В
Количество теплоты
Концентрация молярная вещества В
n (В)
Q
С
в
моль
Дж
моль/л, М
Масса т кг, г
Молярная доля растворенного вещества
В
Напряжение гальванического элемента
(ЭДС)
Напряжение электрическое
x
ε, Е
U
177
В
В
1 2 3
Плотность вещества
Площадь (поверхность раздела фаз)
Окончание прил. 11
ρ
s
г/см
м
3
2
Поверхностное натяжение, коэффициент
σ
Дж/м 2, Н/м
Потенциал
химический вещества В
электродный
Проводимость электрическая
удельная
молярная вещества В
μ (В)
φ
σ, æ
λ (B)
Дж/моль
См/м, Ом‑1·см
См·см
См 2/(Ом·М)
Работа
расширения газа
электрическая
W
W
e
Дж
Дж
Сила тока электрического I А
Скорость химической реакции
Сопротивление
электрическое
электрическое удельное
Стехиометрический коэффициент
вещества В
v
R
ρ
v
моль/с
Ом
Ом·м
Температура
шкала Цельсия
шкала Кельвина
Теплоемкость
Энергия
внутренняя
Гиббса
Гельмгольца
t
T
С
E
U
G
A
°C
Дж/К
Дж
Дж
кДж/моль
кДж/моль
В
‑1
‑1
‑
К
Энтальпия
Энтропия
H
S
кДж/моль
Дж/(моль·К)
* Жирным шрифтом выделены основные физические величины.
178
СОДЕРЖАНИЕ
Введение ...................................................................................3
I. Физическая химия ...............................................................5
1. Основы термодинамики химических процессов ..........5
1.1. Основные термодинамические понятия ..................5
1.2. Энтальпия системы и ее изменение .........................7
1.3. Энтропия. Второй закон термодинамики ..............11
1.4. Энергия Гиббса и направленность химических
реакций ............................................................................14
1.5. Значение химической термодинамики для
растениеводства ..............................................................16
1.6. Тепловые эффекты химических процессов ..........17
Вопросы для самоконтроля ...........................................19
Задачи ..............................................................................21
Лабораторная работа № 1. Определение тепловых
эффектов методом калориметрии .................................27
2. Растворы ..........................................................................31
2.1. Общие свойства растворов неэлектролитов .........32
2.2. Закон Рауля ...............................................................32
2.3. Осмос и осмотическое давление. Закон
Вант‑Гоффа .....................................................................35
2.4. Отклонение свойств разбавленных растворов
солей, кислот и оснований от законов Рауля и
Вант‑Гоффа .....................................................................37
2.5. Теория электролитической диссоциации ..............38
2.6. Константа диссоциации. Закон разведения
Оствальда ........................................................................39
2.7. Теория сильных электролитов ................................40
Вопросы для самоконтроля ...........................................41
Задачи ..............................................................................42
Лабораторная работа № 2. Изучение влияния раство‑
ренного вещества на свойства раствора .......................46
179
Лабораторная работа № 3. Определение молярной
массы растворенного вещества, концентрации
и осмотического давления раствора криоскопи‑
ческим методом ..............................................................47
Лабораторная работа № 4. Определение кажущейся
степени электролитической диссоциации сильного
электролита .....................................................................49
3. Исследование равновесия в растворах
слабых электролитов ..........................................................51
3.1. Диссоциация воды. Водородный показатель (рН)
..51
3.2. Расчет рН растворов слабых и сильных кислот
и оснований .....................................................................53
Вопросы для самоконтроля ...........................................54
Задачи ..............................................................................55
Лабораторная работа № 5. Определение константы
и степени диссоциации слабой кислоты. Изучение
влияния разбавления на степень диссоциации и pН
раствора слабой кислоты ...............................................56
4. Буферные растворы ........................................................57
4.1. Механизм действия буферных растворов .............58
4.2. Буферная ёмкость и ее расчет .................................60
4.3. Значение буферных растворов ...............................61
Расчетные задачи ............................................................62
Вопросы для самоконтроля ...........................................63
Задачи ..............................................................................64
Лабораторная работа № 4. Приготовление и иссле‑
дование свойств буферных растворов ..........................65
5. Электрохимия .................................................................68
5.1. Основные термины и понятия электрохимии .......69
5.2. Электроды и гальванические элементы ................73
5.3. Электрохимическая коррозия. Методы защиты
металлов от коррозии .....................................................77
Вопросы для самоконтроля ...........................................80
180
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]