2971_ Программа и контрольные задания по химии

Уровень В

1. Вычислить температуры кипения и замерзания водного раствора, содержащего 0,1 моль сахарозы ( С п Н 2 2 О п ) в ЮООг

раствора.

Э"г0 =0,52 кг-К/моль; К"г° = 1,86 кг-К/моль,

Дано:

п,с12н22ои = 0,1 моль шр.ра= ЮООг

Э"г° = 0,52кг-К/моль = 1,86 кг-К/моль

t1кип р-ра - ?

^зам р-ра " ?

С т (СпН12Ои ) - моляльность сахарозы в растворе, моль/кг.

где пс12н12ои ~ количество растворенной сахарозы, моль.

100

m H 2 0 - m p - pa mC12H22On;

A tKHn = 0,52 0,10 = 0,052°C;

W p a = Ю0°С + 0,052°C = 100,052°C;

A t3aM= 1,86 0,10 = 0,186°C;

taaw р-ра = 0°C - 0,186°C = -0,186°C.

Ответ: tKHnp.pa= 100,052°C; t3aMp-pa = " 0,186 C.

2. В 100 г воды содержится 2,3г неэлектролита. Раствор обладает при 25°С осмотическим давлением, равным 618,5кПа. Определить молярную массу вещества. Плотность раствора принять равной 1 г/см3.

Дано:

шв = 2,3 г t = 25°С

тНг0 = 100 г я = 618,5 кПа Рр-ра = 1 Г/СМ3

М - ?

101

Ре ш е н и е

%= C B RT;

R = 8,314 л-кПа / (моль-К);

Св - молярная концентрация вещества, моль/л.;

Vp-pa = ГПр-ра/Рр.ра = (шВ + Ш H Q )/рр.ра;

где Шв - масса растворенного вещества, г Мв - молярная масса растворенного вещества, г/моль.

Ответ: молярная масса растворенного вещества равна 90,06 г/моль.

3. Определить давление насыщенного пара над 5%-ным рас-

твором хлорида кальция при 301К, если давление насыщенного водяного пара над водой при этой температуре равно 3,78 кПаКажущаяся степень диссоциации хлорида кальция 0,85.

102

Дано:

®Cad2 = 5 %

Т = 301К а =0,85

Р0 = 3,78 кПа

Р - ?

Р е ш е н и е

Давление насыщенного пара над раствором электролита равно:

где Пд2о - количество воды, моль, nCaCL2" количество СаС12, моль, i - изотонический коэффициент,

fRe а - кажущаяся степень диссоциации СаС12;

к - общее количество ионов, образующихся при полной диссоциации одной молекулы СаС12.

СаС12 = Са2+ + 2С1;

к = 3;

/ = 0,85(3-1)+1 =2,7.

103

В 100 г 5%-го раствора содержится 5 г хлорида кальция и 95 г воды.

Ответ; давление насыщенного пара над раствором равно 3,75 кПа. Задачи

Уровень А

6.1.Как влияет на температуру кипения и температуру замерзания повышение концентрации растворенного нелетучего неэлектролита?

а) повышает температуру кипения и понижает температуру замерзания;

б) понижает температуру кипения и повышает температуру замерзания;

в) обе температуры повышаются; г) обе температуры понижаются.

6.2.Чему пропорционально осмотическое давление раствора?

а) молярной доле растворенного вещества; б) молярной концентрации растворенного вещества; в) массовой доле растворенного вещества; г) моляльности растворенного вещества.

6.3. Указать правильное значение изотонического коэффициента раствора нитрата натрия, если кажущаяся степень диссоциации его равна 0,9. Ответ подтвердить расчетом.

а) 0,9; 6)1,9; в) 2,9; г) 3,9.

6.4. Как влияет на давление пара над раствором и осмотическое давление повышение концентрации растворенного нелетучего неэлектролита?

104

а) увеличивает давление пара и уменьшает осмотическое давление; б) уменьшает давление пара и увеличивает осмотическое давление; в) оба увеличиваются; г) оба уменьшаются.

6.5.Что является кэффициентом пропорциональности в формуле для вычисления повышения температуры кипения раствора?

а) криоскопическая постоянная растворителя; б) эбуллиоскопическая постоянная растворителя; в) универсальная газовая постоянная; г) давление пара чистого растворителя.

6.6.Указать правильное значение изотонического коэффициента раствора хлорида кальция, если кажущаяся степень диссоциации его равна 0,85. Ответ подтвердить расчетом.

6.7.Чему пропорционально понижение давления насыщенного пара растворителя над раствором?

а) молярной доле растворенного вещества; б) молярной концентрации растворенного вещества; в) массовой доле растворенного вещества; г) моляльности растворенного вещества.

6.8.Что является коэффициентом пропорциональности в формуле для вычисления понижения температуры замерзания раствора?

а) криоскопическая постоянная растворителя; б) эбуллиоскопическая постоянная растворителя; в) универсальная газовая постоянная; г) давление пара чистого растворителя.

6.9.Указать правильное значение изотонического коэффициента раствора бромида алюминия, если кажущаяся степень диссоциации его равна 0,7. Ответ подтвердить расчетом.

а) 0,1; 6)1,1; в) 2,1; г) 3,1.

6.10. Чему пропорционально понижение температуры замерзания раствора нелетучего неэлектролита?

а) молярной доле растворенного вещества; б) молярной концентрации растворенного вещества; в) массовой доле растворенного вещества; г) моляльности растворенного вещества.

6.11. Что входит в качестве постоянной величины в формулу для вычисления осмотического давления?

105

а) криоскопическая постоянная растворителя; б) эбуллиоскопическая постоянная растворителя; в) универсальная газовая постоянная; г) давление пара чистого растворителя.

6.12. Указать правильное значение кажущейся степени диссоциации раствора иодида калия, если его изотонический коэффициент в растворе равен 1,8. Ответ подтвердить расчетом.

а) 0,6; 6)0,7; в) 0,8; г) 0,9.

6.13.Чему пропорционально повышение температуры кипения раствора нелетучего неэлектролита?

а) молярной доле растворенного вещества; б) молярной концентрации растворенного вещества; в) массовой доле растворенного вещества; г) моляльности растворенного вещества.

6.14.Что входит в качестве постоянной величины в формулу для вычисления понижения давления насыщенного пара растворителя над раствором?

а) криоскопическая постоянная растворителя; б) эбуллиоскопическая постоянная растворителя; в) универсальная газовая постоянная; г) давление пара чистого растворителя.

6.15. Указать правильное значение кажущейся степени диссоциации раствора нитрата бария, если его изотонический коэффициент в растворе равен 2,9: Ответ подтвердить расчетом.

а) 0,65; 6)0,75; в) 0,85; г) 0,95.

6.16. Указать правильное значение кажущейся степени диссоциации раствора ортофосфата лития, если его изотонический коэффициент в растворе равен 3,7. Ответ подтвердите расчетом.

а) 0,6; 6)0,7; в) 0,8; г) 0,9.

Уровень В

6.17. Вычислить температуры кипения и замерзания раствора, содержащего 0,03 моль сахарозы (С^ИггОц) в 800 г раствора.

106

6.18.В 120 г воды содержится 2,6 г неэлектролита. Раствор облада-

ет при 298К осмотическим давлением 628,5 кПа. Определить молярную массу неэлектролита. Плотность раствора равна 1,05 г/см3.

6.19.Определить давление насыщенного пара над 2%-м раствором хлорида магния при 301К, если давление насыщенного пара над водой при этой температуре равно 3,78 кПа. Кажущаяся степень диссоциации хлорида магния равна 0,9.

6.20.Вычислить температуры кипения и замерзания раствора, содержащего 0,05 моль глюкозы (СбНпОб) в 400 г. раствора.

6.21.В 5 кг воды содержится 2,5 г неэлектролита. Раствор обла-

дает при 300К осмотическим давлением 23,0 кПа. Определить молярную массу неэлектролита. Плотность раствора равна 1 г/см3.

6.22.Определить давление насыщенного пара над 3%-м раствором хлорида никеля (II) при 305К, если давление насыщенного пара над водой при этой температуре равно 4,75 кПа. Кажущаяся степень диссоциации хлорида никеля равна 0,8.

6.23.Вычислить температуры кипения и замерзания раствора, содержащего 0,01 моль глюкозы (СбН^Об) в 800 г. раствора.

6.24.В 500 г воды содержится 2 г неэлектролита. Раствор обла-

дает при 0°С осмотическим давлением 510 кПа. Определить молярную массу неэлектролита. Плотность раствора равна 1,0 г/см3.

6.25.Определить давление насыщенного пара над 1%-м раствором нитрата алюминия при 307К, если давление насыщенного пара над водой при этой температуре равно 5,318 кПа. Кажущаяся степень диссоциации нитрата алюминия равна 0,85.

6.26.Вычислить температуры кипения и замерзания раствора, содержащего 0,05 моль глюкозы (C6Hi206) в 700 г раствора.

107

7.РАСТВОРЫ СИЛЬНЫХ И СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОЛИТОВ

7.1.Диссоциация электролитов

При растворении электролитов в полярных растворителях они в различной степени распадаются на катионы и анионы. Этот процесс называется электролитической диссоциацией.

Электролиты, диссоциирующие не полностью называются слабыми. К ним относятся вода, гидроксид аммония, труднорастворимые гидроксиды, минеральные кислоты (H2C03, H2S, HCN, HN02, H2Si03 , H3BO3, HCIO, H3As03) и почти все органические кислоты (СН3СООН, НСООН). В растворах слабых электролитов устанавливается следующее равновесие:

Н2С03 <=> Н+ + HCCV - 1 ступень;

НСО з <=> Н* + С03 2 " - 2 ступень,

тогда: первое равновесие (диссоциация по первой ступени) характеризуется первой константой диссоциации:

а второе - ( диссоциация по второй ступени ) - второй константой Диссоциации:

109