Химическая термодинамика (задачи, примеры, задания). Захаров И.В - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МФТИ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

43
3
NH
P = 1,566x ; a
)1(783,0
23
)1(
2
x
x
P
x
P
N
−⋅=
−
⋅
−
=
;
)32(783,0
23
)32(
2
x
x
P
x
P
H
−⋅=
−
⋅−
= ;
24
3
2
3
22
2
3
10
)32)(1(378,0
45,2
−−
=
−−
=
⋅
= атм
HN
NH
p
xx
x
PP
P
K
Можно подобрав величину
x, удовлетворяющую полученному
уравнению четвёртой степени, найти точное значение
х и
P
NH
3
. Можно,
однако, решить эту задачу и приближенно. Значение
К
р
= 10
–4
и вид
уравнения показывают, что
х ~ 10
–2
, т.е. уменьшение числа молей N
2
и
Н
2
при образовании NH
3
незначительно, как незначительно и изменение
давления в результате частичного перехода
N
2
и Н
2
в NH
3
. Тогда
P
x
P
NH
⋅=
3
2
3
; PP
N
3
1
2
= ; PP
H
3
2
2
= ,
где
атм
T
T
PP 4,2
1
0
0
== ;
24
22
2
10
)4,2(
5,4
−−
= атм
атм
x
; x = 1,13
.
10
–2
;
P
NH
3
= 1,8
.
10
–2
атм.
Задача 3. Константа равновесия электролитической диссоциации
о-бромбензольной (ОББ) кислоты равна
1,4·10
-–3
, а п-бромбензольной
(ПББ) --
1,1·10
–4
моль/л при 25°С. Каков рН раствора, содержащего по
0,1 моль/л и той и другой кислот?
Решение. Предлагаемый случай - пример сопряженного
равновесия: ионы
Н
+
будут образовываться при диссоциации и ОББ и
ПББ. Соответственно равновесная концентрация
Н
+
определяется как
0,1x + 0,1x‛, а выражения для констант равновесий будут иметь вид:
)1(
)(1,0
104,1
3
1
x
xxx
K
−
⋅
′
+
⋅
=⋅=
−
и 
                                               (1− x)⋅ P
          PNH = 1,566x ; a PN =                          =0,783⋅(1− x) ;
                 3                        2      3− 2 x
                     (2 −3x)⋅ P
          PH =                  =0,783⋅(2 −3x) ;
             2         3− 2 x
                       2
                      PNH                 2,45x 2
          Kp=      3
                                  =                     =10 − 4 атм − 2
              PN ⋅PH3               0,378(1− x)(2−3x) 3
                2     2

Можно подобрав величину x, удовлетворяющую полученному
уравнению четвёртой степени, найти точное значение х и PNH3 . Можно,
                                                                           –4
однако, решить эту задачу и приближенно. Значение Кр = 10 и вид
                                 –2
уравнения показывают, что х ~ 10 , т.е. уменьшение числа молей N2 и
Н2 при образовании NH3 незначительно, как незначительно и изменение
давления в результате частичного перехода N2 и Н2 в NH3. Тогда

                      2x              1                  2
          PNH =          ⋅P   ;   PN = P       ;     PH = P   ,
                 3    3             2 3                2 3


                T0              4,5x 2
    где   P = P0 = 2,4 атм ;      2    2
                                         =10 − 4 атм − 2 ; x = 1,13.10–2 ;
                T1           (2,4) атм
                        .   –2
          PNH3 = 1,8 10           атм.

     Задача 3. Константа равновесия электролитической диссоциации
                                            -–3
о-бромбензольной (ОББ) кислоты равна 1,4·10 , а п-бромбензольной
               –4
(ПББ) -- 1,1·10 моль/л при 25°С. Каков рН раствора, содержащего по
0,1 моль/л и той и другой кислот?

     Решение. Предлагаемый случай - пример сопряженного
                    +
равновесия: ионы Н будут образовываться при диссоциации и ОББ и
                                                  +
ПББ. Соответственно равновесная концентрация Н определяется как
0,1x + 0,1x‛, а выражения для констант равновесий будут иметь вид:

                                  0,1⋅( x + x′)⋅ x
          K1 = 1,4⋅10− 3 =
                                      (1− x)
и
                                              43

Страницы