Методические указания и контрольные задания по физической и коллоидной химии для студентов заочного обучения технологических специальностей. Цыренова С.Б - 50 стр.

UptoLike

Рубрика: 

pp
p
n
N
0
0
= ,
n
=
=2 106 0 019/,моль, N
=
=
100 74 1 35/,моль,
537
537
0 019
135
=
p ,
,
; p мм т ст Па==529 5 0 706 10
5
,.р .. , .
Задача 19. В сосуд для измерения электрической проводимости, заполненный 1/32 н.
СН
3
СООН, помещены электроды площадью S = 310
-4
м
2
на расстоянии l = 210
-2
м друг от
друга. При напряжении 10 В через раствор идет ток силой I = 4,305810
-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
H
См м кг экв
+
=⋅
34 982
21
,
и
λ
CH COO
См м кг экв
3
4090
21
=⋅
,
Решение. Степень диссоциации
α
λ
λ
=
/;
λ
χ
= / C ;
χ
=
Il VS/( );
λ
λ
λ
=
+
+−
HCHCOO
3
.
Следовательно,
()
α
χ
λλ
=
+
=
⋅⋅
⋅⋅ +
=
+
−−
C
H
CH COO
3
4 3058 10 2 10 32
10 3 10 34982 4 09
0 02351
32
4
,
(,)
,.
Константа диссоциации
K С
дисс
=
=
=⋅
α
α
22
5
1
0 0235
1 0 0235 32
1 7688 10
,
(, )
,,
(
)
pH C C
H
CH COOH
=− =− =− =
+
lg lg lg
,
,.
α
3
0 0235
32
3 134
Задача 20. Эквивалентная электрическая проводимость бесконечно разбавленного рас-
твора нитрата серебра равна 11,57 Смм
2
кгэкв
-1
. Число переноса иона NO n
a3
0 527
= ,. Оп-
ределите подвижность ионов Ag
+
и NO
3
.
Решение. Подвижность ионов и число переноса связаны соотношением
nlll
aaк a
=
+
/( ).
Эквивалентная электрическая проводимость разбавленного раствора может быть вычислена
как сумма подвижностей ионов
λ
=
+
ll
к a
,
откуда
l
a
=
=
0 527 11 57 6 1,,, Смм
2
кг-экв,
l б
к
=
=
11 57 6 1 5 47,, Смм
2
кг-экв.
Задача 21. При 25
о
С ЭДС цепи
I II
Ag AgSCN AgBr Ag
0,1н.KSCN 0,1н.KBr
C
1
C
2
равна 0,015 В. Растворимость AgBr в чистой воде 7,210
-7
кмоль/м
3
. Вычислите ПР
AgSCN
.
Решение. ЭДС данной концентрационной цепи вычисляется по формуле
E
RT
nF
C
C
= ln .
1
2
Для 298 К
RT
F
n2 3 0 059 1,,;;==
тогда
                                                p0 − p n
                                                        = ,
                                                   p0      N
                      n = 2 / 106 = 0,019 моль, N = 100 / 74 = 1,35 моль,
                    537 − p 0,019
                             =           ; p = 529,5мм.рт. ст. = 0,706 ⋅ 105 Па.
                      537       1,35
     Задача 19. В сосуд для измерения электрической проводимости, заполненный 1/32 н.
СН3СООН, помещены электроды площадью S = 3⋅10-4 м2 на расстоянии l = 2⋅10-2 м 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 СН3СОО- соответственно равны:
                λ H = 34 ,982 См ⋅ м 2 ⋅ кг ⋅ экв −1 и λCH COO = 4,090См ⋅ м 2 ⋅ кг ⋅ экв −1
                   +
                                                            3

     Решение. Степень диссоциации
                   α = λ / λ∞ ; λ = χ / C ; χ = Il / (VS ); λ∞ = λH + + λCH COO − .
                                                                                   3

     Следовательно,
                                  χ               4,3058 ⋅ 10 −3 ⋅ 2 ⋅ 10 −2 ⋅ 32
                 α=                             =                                 = 0,02351.
                        (
                       C λH + + λCH COO −
                                       3
                                            )     10 ⋅ 3 ⋅ 10 − 4 (34982 + 4,09)

Константа диссоциации
                                 α2            0,02352
                            K дисс =  С=                      = 1,7688 ⋅ 10 −5 ,
                                1− α       (1 − 0,0235)32

                                       +         (
                     pH = − lg C H = − lg αCCH COOH = − lg
                                                       3
                                                                )0,0235
                                                                   32
                                                                          = 3,134.
      Задача 20. Эквивалентная электрическая проводимость бесконечно разбавленного рас-
твора нитрата серебра равна 11,57 См⋅м2 ⋅кг⋅экв-1. Число переноса иона NO3− na = 0,527. Оп-
ределите подвижность ионов Ag+ и NO3− .
      Решение. Подвижность ионов и число переноса связаны соотношением
                                        na = la / (lк + la ).
 Эквивалентная электрическая проводимость разбавленного раствора может быть вычислена
                               как сумма подвижностей ионов
                                           λ∞ = lк + la ,
откуда
                             la = 0,527 ⋅ 11,57 = 6,1 См⋅м2⋅кг-экв,
                             lк = 11б 57 − 6,1 = 5,47 См⋅м2⋅кг-экв.
      Задача 21. При 25оС ЭДС цепи
                                        I                   II
                     Ag             AgSCN                AgBr                   Ag
                                  0,1н.KSCN           0,1н.KBr
                                       C1                  C2
равна 0,015 В. Растворимость AgBr в чистой воде 7,2⋅10-7 кмоль/м3. Вычислите ПРAgSCN.
      Решение. ЭДС данной концентрационной цепи вычисляется по формуле
                                               RT C1
                                          E=       ln .
                                               nF C2
Для 298 К
                                      RT
                                          2,3 = 0,059; n = 1;
                                       F
тогда