D. Растворы электролитов

1. Изотонический коэффициент и степень диссоциации электролита

1. При 298 К давление водяного пара составляет 23,76 Торр, а давление пара морской воды 22,98 Торр. Полагая, что морская вода из всех солей содержит только хлорид натрия, оцените моляльную концентрацию соли.

Ответ: С_мл (NaCl) = 0,93 .

2. Осмотическое давление растворов CaCl₂ и сахарозы одинаковой моляльной концентрации при температуре 298 К равны соответственно 0,605 и 0,224 атмосферы. Рассчитайте изотонический коэффициент и степень электролитической диссоциации CaCl₂.

Ответ: i = 2,7;  = 85%.

3. Понижение температуры замерзания водного раствора уксусной кислоты (С_мл = 0,01 ) равно 0,0193 К. Рассчитайте степень диссоциации уксусной кислоты.

Ответ:  = 3,8%.

4. Определите степень диссоциации HIO₃ в растворе, содержащем 0,506 г HIO₃ в 22,48 г этилового спирта. Раствор кипит при 351,624 К; чистый этиловый спирт кипит при 351,46 К. Эбулиоскопическая постоянная этилового спирта равна 1,19.

Ответ:  = 7,67%.

5. Давление водяного пара раствора, содержащего нелетучий электролит, на 2% ниже давления пара чистой воды. Рассчитайте изотонический коэффициент и степень диссоциации электролита, если его молекула распадается на 2 иона, а С_мл раствора равна 0,624 .

Ответ: i = 1,8;  = 80%.

2. Ионная сила, средний коэффициент активности

6. У какого из ниже перечисленных растворов электролитов наибольшая ионная сила? Ответ аргументируйте расчётными значениями.

№ п/п	1	2	3	4	5
Электролит	MgCl2	CuSO4	AlCl3	K4[Fe(CN)6]	CuSO4 + AlCl3
С,	0,2	0,01	0,02	0,02	0,3 + 0,3

Ответ: I(CuSO₄+AlCl₃) = 3 – наибольшая.

7. Рассчитайте ионную силу и средний коэффициент активности в первом приближении для следующих растворов при 298 К: а) 0,01М CuSO₄; б) 0,1М K₄[Fe(CN)₆].

Ответ: (а) I = 0,04; _ = 0,389; (б) I = 1; _ = 8,9110^-3.

8. Рассчитайте ионную силу и средний коэффициент активности в первом приближении для следующих растворов при 289 К: а) 0,1М NaCl; б) 0,01М CaCl₂

Ответ: (а) I = 0,1; _ = 0,69; (б) I = 0,03; _ = 0,66.

9. Рассчитайте ионную силу и средний коэффициент активности в первом приближении 0,0015М La₂(SO₄)₃ при температуре 298 К.

Ответ: I = 0,0225; _ = 0,346.

10. Рассчитайте в первом приближении средний коэффициент активности 0,0045М CuSO₄ в растворе с 0,013М KNO₃ и 0,007М NaCl при температуре 298 К.

Ответ: _ = 0,398.

11. Рассчитайте в первом приближении средний коэффициент активности 0,01М K₂SO₄ в растворе с 0,05М NaCl; 0,1M H₂SO₄ и 0,02М KNO₃ при температуре 50C.

Ответ: _ = 0,207.

3. Электропроводность растворов

12. Рассчитайте электропроводность 1М раствора AgNO₃ при 291 К, если расстояние между электродами 5 см, а площадь каждого электрода 2 см². Молярная электропроводность раствора  = 94,310^-4 .

Ответ: L = 3,77210^-2 См.

13. Абсолютные скорости движения эквивалентов ионов Sr²⁺ и Cl^- в разбавленном растворе при 291 К равны соответственно 5,210^-8 и 6,810^-8 . Определите молярные электропроводности и числа переноса эквивалентов ионов, молярную электропроводность раствора SrCl₂.

Ответ: ₊( Sr²⁺)= 50,1710^-4 ; _-(Cl^-)= 65,6110^-4 ; t₊( Sr²⁺)= 0,433; t_-(Cl^-)= 0,567;  = 231,610^-4 .

14. Предельная молярная электропроводность KClO₄ при 291 К равна 122,810^-4 .Число переноса иона ClO₄^- равно 0,481. Определите подвижности ионов К⁺ и ClO₄^-.

Ответ: u₊(K⁺)= 6,60510^-8 ; u_-(ClO₄^-)= 6,12210^-8 .

15. Вычислите молярную электропроводность уксусной кислоты при бесконечном разведении ₀ при 298 К, если предельные молярные электропроводности HCl, CH₃COONa, NaCl равны соответственно: 426,1510^-4; 9110^-4; 126,4510^-4 .

Ответ: _(CH₃COOH) = 390,710^-4 .

16. Вычислите молярную электропроводность сульфата алюминия при бесконечном разведении ₀ при 298 К, если предельные молярные электропроводности AlCl₃, H₂SO₄, HCl равны соответственно: 418,0510^-4; 859,610^-4; 426,1510^-4 .

Ответ: ₀[Al₂(SO₄)₃] = 85810^-4 .

17. Вычислите степень и константу диссоциации муравьиной кислоты при разведении 64 при 298 К, если удельная электропроводность раствора  равна 6,7510^-2 .

Ответ:  = 10,7 %; К_д = 1,8110^-4.

18. Вычислите степень и константу диссоциации уксусной кислоты, если при 298 К и концентрации 0,1М молярная электропроводность раствора  = 5,210^-4 .

Ответ:  = 1,3 %; К_д = 1,7110^-5.

19. Вычислите степень диссоциации, константу диссоциации и рН раствора масляной кислоты С₃Н₇СООН при разведении 128 и 298 К, если молярная электропроводность раствора =16,310^-4 .

Ответ:  = 4,3 %; К_д = 1,50910^-5, рН 3,47.

20. Вычислите степень диссоциации, константу диссоциации и рН раствора гидроксида аммония при концентрации 0,0156М и 298 К, если молярная электропроводность раствора =9,510^-4 .

Ответ:  = 3,5 %; К_д = 1,9810^-5, рН 10,74.