Физическая и коллоидная химия. Балдынова Ф.П. - 31 стр.

UptoLike

Составители: 

63 64
0-0,96= - 0,96
0
С.
Задача 7. Давление пара диэтилового эфира при 25
0
С
равно 537 мм.рт.ст. Чему равно давление пара над раство-
ром 2 г. бензоальдегида в 100 г эфира при этой температуре
(бензоальдегид в этих условиях практически не испаряет-
ся)?
Решение: Закон Рауля =
0
0
ρ
ρ
ρ
Nn
n
+
,
где
0
ρ
- давление насыщенного пара над чистым раствори-
телем;
ρ
- давление насыщенного пара растворителя над рас-
твором;
n – число молей растворенного вещества;
N - число молей растворителя.
В растворе очень малой концентрации числом молей
растворенного вещества в знаменателе дроби можно пре-
небречь. Тогда
N
n
=
ρ
ρρ
0
; n = 2/106 = 0,019 моль, N = 100/74 = 1,35 моль;
35,1
019,0
537
537
=
ρ
,
ρ
= 529,5 мм.рт.ст.= 0,706·10
5
Па.
Задача 8. Эвтектический сплав сурьмы содержит 13%
(масс. доли, %) сурьмы. Какой из металлов и в каком коли-
честве будет находиться в сплаве в виде кристаллов, вкрап-
ленных в эвтектику, если 10 кг жидкого сплава, содержаще-
го 10% (масс. доли, %) сурьмы, охладить до полного его за-
твердевания.
Решение.
Состав сплава: 10% Sb, 90% Pb. Определим количест-
во (кг) каждого из металлов в 10 кг жидкого сплава; свинца
10 0,9 = 9 кг, сурьмы 10 0,1 = 1 кг. Так как содержание
сурьмы в сплаве меньше, чем содержание ее в эвтектике, то
вся сурьма израсходуется на образование эвтектики. Опре-
делим массу эвтектического сплава. Согласно условию в
100 кг эвтектического сплава содержится 13 кг сурьмы. Со-
ставим пропорцию:
,
100
1
13
х
= откуда х = 7,7
13
1100
=
кг.
Остальная часть сплава представляет собой кристаллы
свинца, вкрапленные в эвтектику. Масса их равна
10 – 7,7=2,3.
Задача 9. В сосуд для измерения электрической про-
водимости, заполненный 1/32 н. СН
3
СООН, помещены
электроды площадью S= 3·10
-4
м
2
на расстоянии l = 2·10
2
друг от друга. При напряжении 10 В через раствор идет ток
силой I= 4,3058·10
-3
А при Т=298 К. Определите степень
диссоциации, константу диссоциации и рН раствора, если
при указанной температуре подвижности ионов Н
+
и
СН
3
СОО
-
соответственно равны:
λ
+
Η
=
34,982 Смм
2
кгэкв
-1
и λ
СООСН
3
=4,090 Смм
2
кгэкв
-1
Решение: Степень диссоциации
λ
α
=
/λ
; λ = æ /С; æ = I·l / (V·S); λ
= λ
+
Н
+ λ соосн
3
-
Следовательно,
.02351,0
)09,434982(10310
32102103058,4
)(
4
23
=
+
=
+
=
Η
+
СООНСН
С
λλ
λ
α
Константа диссоциации
=
=
= 107688,1
32)0235,01(
0235,0
1
22
.
СК
дис
α
α
5
;
рН = -lgС
+
Н
= -lg(α С =
)
3
СООНСН
lg
.134,3
32
0235,0
=
Задача 10. Определите рН раствора, если при
Т= 299 К
ЭДС элемента
Нg | Hg
2
Cl
()
т2
KCl(0,1н.) || H
+
(рН) хингидрон | Pt
 0-0,96= - 0,960С.                                              делим массу эвтектического сплава. Согласно условию в
      Задача 7. Давление пара диэтилового эфира при 250С        100 кг эвтектического сплава содержится 13 кг сурьмы. Со-
равно 537 мм.рт.ст. Чему равно давление пара над раство-        ставим пропорцию:
ром 2 г. бензоальдегида в 100 г эфира при этой температуре                     13 100                   100 ⋅ 1
(бензоальдегид в этих условиях практически не испаряет-                           =     , откуда х =            = 7,7 кг.
                                                                                1    х                    13
ся)?                                                            Остальная часть сплава представляет собой кристаллы
                                ρ ρ         n                   свинца, вкрапленные в эвтектику. Масса их равна
       Решение: Закон Рауля 0− =                ,
                                 ρ0       n+N                   10 – 7,7=2,3.
где ρ 0 - давление насыщенного пара над чистым раствори-               Задача 9. В сосуд для измерения электрической про-
                                                                водимости, заполненный 1/32 н. СН3СООН, помещены
телем;                                                          электроды площадью S= 3·10-4 м2 на расстоянии l = 2·102
     ρ - давление насыщенного пара растворителя над рас-        друг от друга. При напряжении 10 В через раствор идет ток
твором;                                                         силой I= 4,3058·10-3 А при Т=298 К. Определите степень
    n – число молей растворенного вещества;                     диссоциации, константу диссоциации и рН раствора, если
    N - число молей растворителя.                               при указанной температуре подвижности ионов Н+ и
    В растворе очень малой концентрации числом молей            СН3СОО- соответственно равны:
растворенного вещества в знаменателе дроби можно пре-           λ Η + = 34,982 См⋅м2⋅кг⋅экв-1 и λ СН 3СОО =4,090 См⋅м2⋅кг⋅экв-1
небречь. Тогда
 ρ0 − ρ n                                                            Решение: Степень диссоциации
         = ; n = 2/106 = 0,019 моль, N = 100/74 = 1,35 моль;    α = λ /λ∞ ; λ = æ /С; æ = I·l / (V·S); λ∞ = λ Н + λ сн3 соо -
    ρ       N                                                                                                       +



 537 − ρ 0,019                                                  Следовательно,
          =        , ρ = 529,5 мм.рт.ст.= 0,706·105 Па.                       λ             4,3058 ⋅ 10 −3 ⋅ 2 ⋅ 10 −2⋅ ⋅ 32
   537       1,35                                               α=                       =                                   = 0,02351.
       Задача 8. Эвтектический сплав сурьмы содержит 13%            С (λ Η + λСН СООН )
                                                                            +               10 ⋅ 3 ⋅ 10 − 4 (34982 + 4,09)
(масс. доли, %) сурьмы. Какой из металлов и в каком коли-            Константа диссоциации
честве будет находиться в сплаве в виде кристаллов, вкрап-
                                                                                      α2        0,0235 2
ленных в эвтектику, если 10 кг жидкого сплава, содержаще-                 К дис. =       С=                   = 1,7688 ⋅ 10 − 5;
го 10% (масс. доли, %) сурьмы, охладить до полного его за-                           1−α    (1 − 0,0235) ⋅ 32
твердевания.                                                                                                  0,0235
                                                                        рН = -lgС Н + = -lg(α С СН 3СООН ) = − lg    = 3,134.
       Решение.                                                                                                 32
       Состав сплава: 10% Sb, 90% Pb. Определим количест-            Задача 10. Определите рН раствора, если при
во (кг) каждого из металлов в 10 кг жидкого сплава; свинца      Т= 299 К ЭДС элемента
10 0,9 = 9 кг, сурьмы 10 0,1 = 1 кг. Так как содержание              Нg | Hg 2 Cl 2(т ) KCl(0,1н.) || H + (рН) хингидрон | Pt
сурьмы в сплаве меньше, чем содержание ее в эвтектике, то
вся сурьма израсходуется на образование эвтектики. Опре-
                                                           63   64