ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
49 50
100. Кондуктометрия. Электрическая проводимость
растворов электролитов. Зависимость удельной и эквива-
лентной электропроводности растворов от их концентра-
ции.
Решение типовых задач
Задача 1. Рассчитать ∆ G
0
298К
и определить возмож-
ность протекания следующих реакций при стандартных ус-
ловиях:
С
2
Н
2(г)
+ 5/2О
2(г)
= 2СО
2(г)
+ Н
2
О
(ж)
+
∆
G
0
р-ции
если значение
∆
G
0
298К
для ацетилена = 209кДж/моль, для
углекислого газа
∆
G
0
298 К
= -393,3кДж/моль, для жидкой
воды ∆ G
0
298К
= -237кДж/моль, для кислорода ∆G
0
298К
= 0.
Решение: ∆G
0
р-ции =
2 ∆G
0
298К
(СО
2
)
г
+ ∆G
0
298К
(Н
2
О)
ж
– ∆G
0
298К
(С
2
Н
2
)
г
= - 1232 кДж/моль. Так как ∆G
0
р-ции
<
0,то реакция может идти в прямом направлении.
Задача 2. Чистый IBr вводится в сосуд с постоянным
объемом при 25
0
С до тех пор, пока его парциальное давле-
ние (прежде чем начнется реакция) достигнет 0,5 атм. После
достижения равновесия в реакции 2IВr
(т)
↔Ι
2(т)
+Вr
2(г)
при25
0
С парциальное давление брома будет равно 0,17 атм.
Определите константу равновесия реакции К
р.
Решение: 2IВr(г) ↔Ι
2(т)
+Вr
2(г).
Если начальное давление
IВr= 0,5 атм., то из уравнения реакции следует, что при рав-
новесии его давление станет равным 0,5 – 2х, где х= 0,17
атм. Следовательно, давление IВr при равновесии равно:0,5
- 2·0,17 = 0,16 атм. Кр =
r
r
ΙΒ
Β
2
2
ρ
ρ
=
2
16,0
17,0
= 6,64 атм.= 6,5538
·10
-5
Па
-1
Задача 3. Вычислите температуру замерзания 15%-
ного раствора сахара в воде. Молярное понижение темпера-
туры замерзания равно 1,86
0
.
Решение. Применяем уравнение
М= gК1000/(G∆Τ),
где К=1,86
0
, М=342г., g =15г, G =85г. Находим из это-
го уравнения
.
.
∆t=15·1,86·1000/(342·85)=0,96
0
С,
температура замерзания чистой воды 0
0
С. Следовательно,
температура замерзания 15%-ного раствора сахара равна:
0-0,96= - 0,96
0
С.
Задача 4. Давление пара диэтилового эфира при 25
0
С
равно537 мм.рт.ст. Чему равно давление пара над раствором
2г. 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 5. В сосуд для измерения электрической прово-
димости, заполненный 1/32 н. СН
3
СООН, помещены элек-
троды площадью S= 3·10
-4
м
2
на расстоянии l = 2·10
2
друг от
100. Кондуктометрия. Электрическая проводимость Решение. Применяем уравнение
растворов электролитов. Зависимость удельной и эквива- М= gК1000/(G∆Τ),
лентной электропроводности растворов от их концентра- где К=1,860, М=342г., g =15г, G =85г. Находим из это-
ции. го уравнения
.. ∆t=15·1,86·1000/(342·85)=0,960С,
Решение типовых задач температура замерзания чистой воды 00 С. Следовательно,
Задача 1. Рассчитать ∆ G0298К и определить возмож- температура замерзания 15%-ного раствора сахара равна:
ность протекания следующих реакций при стандартных ус- 0-0,96= - 0,960С.
ловиях: Задача 4. Давление пара диэтилового эфира при 250С
С2Н2(г) + 5/2О2(г) = 2СО2(г) + Н2 О (ж)+ ∆ G0р-ции равно537 мм.рт.ст. Чему равно давление пара над раствором
если значение ∆ G0298К для ацетилена = 209кДж/моль, для 2г. бензоальдегида в 100 г. эфира при этой температуре
углекислого газа ∆ G 0298 К = -393,3кДж/моль, для жидкой (бензоальдегид в этих условиях практически не испаряет-
воды ∆ G 0298К= -237кДж/моль, для кислорода ∆G 0298К= 0. ся)?
Решение: ∆G0р-ции = 2 ∆G0298К (СО2)г + ∆G 0 298К (Н 2О)ж Решение: Закон Рауля
– ∆G 298К (С 2Н 2) г = - 1232 кДж/моль. Так как ∆G0р-ции<
0
ρ 0− ρ n
=
0,то реакция может идти в прямом направлении. ρ0 n+N
Задача 2. Чистый IBr вводится в сосуд с постоянным
где ρ 0 - давление насыщенного пара над чистым раствори-
объемом при 250С до тех пор, пока его парциальное давле-
ние (прежде чем начнется реакция) достигнет 0,5 атм. После телем;
достижения равновесия в реакции 2IВr(т)↔Ι2(т)+Вr2(г) ρ - давление насыщенного пара растворителя над рас-
при250С парциальное давление брома будет равно 0,17 атм. твором;
Определите константу равновесия реакции Кр. n – число молей растворенного вещества;
Решение: 2IВr(г) ↔Ι2(т)+Вr2(г). Если начальное давление N - число молей растворителя.
IВr= 0,5 атм., то из уравнения реакции следует, что при рав- В растворе очень малой концентрации числом молей
новесии его давление станет равным 0,5 – 2х, где х= 0,17 растворенного вещества в знаменателе дроби можно пре-
атм. Следовательно, давление IВr при равновесии равно:0,5 небречь. Тогда
ρ Βr 0,17 ρ0 − ρ n
- 2·0,17 = 0,16 атм. Кр = 2 2 = = 6,64 атм.= 6,5538 =
ρ ΙΒr 0,16 2 ρ N
·10-5 Па-1 n=2/106=0,019 моль, N =100/74=1,35 моль,
Задача 3. Вычислите температуру замерзания 15%- 537 − ρ 0,019
= , ρ = 529,5 мм.рт.ст.= 0,706·105 Па.
ного раствора сахара в воде. Молярное понижение темпера- 537 1,35
туры замерзания равно 1,860. Задача 5. В сосуд для измерения электрической прово-
димости, заполненный 1/32 н. СН3СООН, помещены элек-
троды площадью S= 3·10-4 м2 на расстоянии l = 2·102 друг от
49 50
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- …
- следующая ›
- последняя »
