197. Водный раствор замерзает при 271,5 к. Определите температуру кипения этого раствора, если криоскопическая и эбуллиоскопическая постоянные для воды равны 1,86 и 0,513, соответственно.

Жидкость закипает, кода давление насыщенного пара этой жидкости становится равным внешнему атмосферному давлению, и кристаллизуется, когда давление насыщенного пара жидкости становится равным давлению насыщенного пара твердой фазы этой жидкости (для воды – лед). Исходя из первого закона Рауля, становится очевидным, что присутствие растворенного вещества понижает температуру кристаллизации раствора и повышает температуру кипения раствора по сравнению с tкp и tкип чистого растворителя.

Второй закон Рауля определяет зависимость температуры кристаллизации и кипения раствора от концентрации растворенного вещества: Повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации разбавленных идеальных растворов пропорциональны моляльной концентрации растворенного вещества. Δtкип = Ккип·Сm, Δtкp = Ккр·Сm.

Здесь Сm -моляльная концентрация раствора (моль/кг); Ккип - эбуллиоскопическая константа или константа кипения растворителя; Ккр - криоскопическая константа или константа кристаллизации растворителя.

Для воды Ккип = 0,52°С, Ккр = 1,86°С.

По своему смыслу эбуллиоскопическая и криоскопическая константы показывают повышение температуры кипения и понижение температуры кристаллизации раствора, моляльная концентрация которого равна единице. Используя вышесказанное, можно составить следующие соотношения:

tкp(у) 0С = tкp(z) 0С – Δ tкp ; где Δ tкp = tкp(z) - tкp(y) ,

tкип. (у) 0С = tкип. (z) 0С + Δ tкип , где Δ tкип = tкип(y) - tкип(z) .

Например, 1m водный раствор любого неэлектролита закипает при температуре 100,52°С , а кристаллизуется при температуре –1,86 °С.

Температура кипения раствора рассчитывается по уравнению Δt(кип) = mE Температура замерзания раствора рассчитывается по уравнению Δt(зам) = mK Исходя из условий T(зам) = 271,5 К т.е. t(зам) = 271,5 —  273 С = -1,5 С m = Δt(зам)/К = 1,5 / 1,86 = 0,8065 Δt(кип) = 0,8065*0,513 = 0,414 ( С ) или температура кипения раствора t = 100.414 

222. Напишите молекулярные и ионные уравнения реакций между растворами: а) хлорида аммония и гидроксида кальция; б) сульфата алюминия и сульфида натрия; в) нитрата кальция и силиката натрия.

2NH4Cl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2NH3 + 2H2O 2NH4⁺ + 2Cl⁻ + Ca²⁺ + 2OH⁻ = Ca²⁺ + 2Cl⁻ + 2NH3 + 2H2O 2NH4⁺ + 2OH⁻ = 2NH3 + 2H2O NH4⁺ + OH⁻ = NH3 + H2O (NH4)2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4 + 2NH4NO3 2NH4⁺ + SO4²⁻ + Ba²⁺ + 2NO3⁻ = BaSO4 + 2NH4⁺ + 2NO3⁻ SO4²⁻ + Ba²⁺ = BaSO4 NH4NO3 + NaOH = NaNO3 + NH3 + H2O NH4⁺ + NO3⁻ + Na⁺+ OH⁻ = Na⁺ + NO3⁻ + NH3 + H2O NH4⁺ + OH⁻ = NH3 + H2O

272. Уравняйте окислительно-восстановительные реакции методом электронного баланса, укажите окислитель и восстановитель:

1) NaCl + МnО2 + H2SO4 → С12 + MnSO4 + Na2SO4 + Н2О;

2 NaCl + MnO2 + 2 H2SO4 = Cl2 + MnSO4 + Na2SO4 + 2 H2O MnO2 + 8H+ -6e= Mn2+ +4H2O 2Cl- -2e=

2) (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + Н2О;

Реакция: (NH4)2Cr2O7 = Cr2O3 + N2 + 4H2O Электронный баланс: 2N(-3) - 6e = N2(0)--------x1 азот окисляется, (NH4)2Cr2O7 - восстановитель 2Cr(+6) + 6e = 2Cr(+3)----x1 хром восстанавливается, (NH4)2Cr2O7 - окислитель

3) Н3РО3 + КМnО4 + H2SO4 → Н3РO4 + MnSO4 + K2SO4 + Н2О.

5H3PO3 + 2KMnO4 + 3H2SO4 = 5H3PO4 + 2MnSO4 + K2SO4 + 3H2O Электронный баланс: P(+3) - 2e = P(+5)-------x5 фосфор окисляется, H3PO3 - восстановитель Mn(+7) + 5e = Mn(+2)---!x2 марганец восстанавливается, KMnO4 - окислитель