- •І.С.Боровик Фізична та колоїдна хімія Збірник задач
- •1. Термодинаміка. Термохімія
- •1.1. Обчислення теплових ефектів реакцій (ентальпій реакцій), ентальпій утворення речовин Теоретичні положення
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Теоретичні положення
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі Тема: Термодинаміка. Термохімія
- •2. Агрегатні стани речовини
- •Методичні рекомендації по розв’язуванню задач
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •2.2. Обчислення поверхневого натягу і в’язкості рідин Теоретичні положення
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •2.3. Застосування правила фаз Гіббса*
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі
- •3. Хімічна кінетика. Хімічна рівновага
- •Теоретичні положення
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •3.2. Обчислення в стані хімічної рівноваги Теоретичні положення
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі
- •4. Істинні розчини
- •4.1. Обчислення осмотичного тиску, зниження температури замерзання і підвищення температури кипіння розчинів неелектролітів Теоретичні положення
- •Методичні рекомендації по розв’язуванню задач
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •4.2. Обчислення осмотичного тиску, температур замерзання та кипіння розчинів, констант дисоціації, уявного ступеня дисоціації розчинів електролітів Теоретичні положення
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Розв’язування:
- •Обчислення pH розчинів сильних електролітів Теоретичні положення
- •Відповіді на задачі
- •ДИсперсні системи. Колоїдні розчини
- •5.1. Складання формули міцели колоїдного розчину Теоретичні положення
- •Задача №1
- •Розв’язування:
- •Задача №2
- •Розв’язування:
- •5.2. Обчислення порогів коагуляції колоїдних розчинів Теоретичні положення
- •Розв’язування: Записуємо формулу для обчислення пк золю:
- •Розв’язування:
- •Записуємо формулу для розрахунку порогу коагуляції золю:
- •Задачі для розв’язування
- •Відповіді на задачі
- •Література
Розв’язування:
Збільшення температури кипіння розчину визначається ІІ законом Рауля:
де
кип – підвищення температури кипіння розчину порівняно з температурою кипіння чистого розчинника (ефіру);
tкип = t кип розчину – t кип розчинника.
Кеб ‑ ебуліоскопічна константа розчинника (ефіру);
m (речовини) – маса розчиненої речовини неелектроліту (С6Н5NН2) ‑ аніліну;
m (розчинника) – маса розчинника (ефір), г;
М – молекулярна маса речовини (анілін).
Виражаємо з формули ІІ закону Рауля масу речовини ‑ аніліну (С6Н5NН2):
Обчислимо молярну масу аніліну:
М [С6Н5NH2] = 12 ∙ 6 + 5 + 14 + 2 = 93г/моль
Після підстановки чисельних значень, знаходимо масу аніліну:
Відповідь: у 50г діетилового ефіру необхідно розчинити 1,16г аніліну, для підвищення температури кипіння розчину на 0,53 С.
4.2. Обчислення осмотичного тиску, температур замерзання та кипіння розчинів, констант дисоціації, уявного ступеня дисоціації розчинів електролітів Теоретичні положення
Електроліти – речовини, розплави і розчини яких проводять електричний струм.
Основна ознака дисоціації – експериментальні дані більші теоретично розрахованих за формулами для розчинів неелектролітів.
Для сильних електролітів фактично виміряний ступінь дисоціації менший за одиницю – уявний ступінь дисоціації (
уявн).Зв’язок між ізотонічним коефіцієнтом і ступенем дисоціації:
і=1+(n ‑ 1) уявн.
Ізотонічний коефіцієнт показує:
Для розчинів сильних електролітів:
=1+(n-1)
=1+(n-1)
=1+(n-1)
Для розчинів слабких електролітів рівняння закону Оствальда пов’язує ступінь дисоціації та константу дисоціації:
Кдис.=
Для дуже слабких електролітів:
;
Кдис.=
Задача №7
При якій температурі почне замерзати розчин ,що містить 100г NaOH в 1000г води, якщо уявний ступінь дисоціації NaOH дорівнює 60 %.
Дано:
m(NaOH) = 100г
m(H2O)= 1000г
Обчислити: tзам. ‑ ?
Розв’язування:
Обчислимо за другим законом Рауля теоретичне значення температури замерзання розчину:
При дисоціації: NaOH → Na+ +OH- утворюються 2 іони (n=2)
=
1+(n-1)·α
Після підстановки чисельних значень обчислимо tзам.експ.:
=
1 + (2 ‑ 1)·
0,6
Δtзам = 7,44 .
Звідси, tзам.=tзам.Н2О ‑ tзам.експ= 0‑7,44= ‑7,440С
Відповідь: розчин NaOH почне замерзати при температурі – 7,440С.
Задача № 8
При розчиненні 12г NaOH в 100г води температура кипіння підвищується на 2,650С. Обчислити уявний ступінь дисоціації.
Дано:
m(NaOH) =12г
m(H2O)=100г
tкип.експ=2,650С
Обчислити:
Розв’язування:
=1+(n-1)
Запишемо вираз другого закону Рауля ∆tкип.теорет.
Кеб = 0,520
∆tкип.теорет.=
Враховуючи
дисоціацію
↔
Na+
+ OH-
(n=2), підставимо
чисельні значення і обчислимо уявний
ступінь дисоціації розчину лугу:
або
70 %
Відповідь: уявний ступінь дисоціації NaOH в розчині дорівнює 70 %.
Задача №9
Визначити константу дисоціації оцтової кислоти в розчині, якщо ступінь дисоціації її у 0,1М розчині дорівнює 1,3%.
Дано:
С – 0,1 моль/л.
= 1,3% = 0,013
Обчислити: Кдис ‑ ?
