Оглавление

ЧастьI Задача № 2_____________________________________________ 2 Задача № 103 ___________________________________________ 2 Задача № 133 ___________________________________________ 3 Задача № 183 ___________________________________________ 4 Задача № 218 ___________________________________________ 4 Часть II Задача № 6 ____________________________________________ 5 Задача № 36_____________________________________________ 5 Задача № 42 ____________________________________________ 6 Задача № 88 ____________________________________________ 6 Задача № 117 ___________________________________________ 7 Задача № 133 ___________________________________________ 8 Задача № 157___________________________________________ 9 Список литературы_____________________________________ 9

Часть 1

Задача № 2

Из раствора хлорной меди вытеснили 1,6 г Cu(II) трехвалентным металлом массой 0,45 г. Установите мольную массу этого металла и определите, сколько потребуется литров О₂ (н.у.) на окисление 270 г этого металла.

Решение

Согласно закону эквивалентов, вещества взаимодействуют друг с другом в количествах, пропорциональных их эквивалентам, массы (объемы) реагирующих веществ пропорциональны их эквивалентным массам (объемам), т.е.

m(Me) M_Э(Me)

——— = ———

m(Cu) M_Э(Cu)

M_Э(Cu(II)) = 64/2 = 32 г/моль

M_Э(Cu)·m(Me) 32·0,45

M_Э(Me) = —————— = ———— = 9 г/моль

m(Cu) 1,6

Поскольку, согласно условию, металл трехвалентный, то

M(Me) = 3M_Э(Me) = 27 г/моль.

Этот металл – алюминий.

Согласно закону эквивалентов,

m(Al) M_Э(Al) m(Al)∙ V_Э(O₂)

——— = ——— ; V(O₂) = ——————

V(O₂) V_Э(O₂) M_Э(Al)

Эквивалентный объем (V_Э) - это объем, занимаемый при данных условиях 1 эквивалентом газообразного вещества. При нормальных условиях эквивалентный объем V^о_Э находят исходя из мольного объема газов, равного 22,4 л:

22,4∙8

V^о_Э (O₂) = ——— = 5,6 л;

32

270∙5,6

V^о(O₂) = ——— = 168 л.

9

Ответ: М(Ме) = 27 г/моль; V(О₂) = 168 л.

Задача № 103

Вычислите энергию активации (Е_а) и температурный коэффициент (γ) реакции, если при 285 К она протекает за 60 с, а при 298 К за 30 с. От чего зависят их численные значения? Какой физический смысл этих величин?

Решение

Энергия активации Е_а – это минимальная энергия, которую необходимо сообщить частицам, чтобы их взаимодействие было эффективным. Численное значение Е_а зависит от природы реагирующих веществ и присутствия катализатора.

Температурный коэффициент показывает, во сколько раз возрастает скорость реакции при повышении температуры на 10⁰. Численное значение зависит от природы веществ и для каждой отдельной реакции является постоянной величиной.

Согласно условию задачи, при повышении температуры с 285 К до 298 К скорость реакции возрастает в 2 раза (т.к. время протекания реакции сокращается вдвое – с 60 до 30 с.). Для нахождения значения Е_а используем уравнение Аррениуса:

υ_Т2 Е_а T₂ – T₁

lg —— = —— · ———;

υ_Т1 2,3R T₁T₂

2,3∙8,314∙285∙298∙lg2

Е_а = —————————— = 37603 Дж = 37,6 кДж.

13

Температурный коэффициент рассчитываем, исходя из уравнения:

γ^1,3 = 2; γ = 1,7.

Ответ: Е_а = 37,6 кДж; γ = 1,7.