термодинамика кинетика растворы электролитов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ
ПО КУРСУ ХИМИИ
ТЕРМОДИНАМИКА
КИНЕТИКА
РАСТВОРЫ ЭЛЕКТРОЛИТОВ
И НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по химии для студентов всех специальностей
Часть 2.
Составитель Е. Н. Калюкова
Ульяновск
2008
УДК 546(076)
ББК 24 я7
З-15
Рецензент
Доктор технических наук, профессор В. М. Николаев.
Одобрено редакционно-издательским советом Ульяновского государственного
технического университета.
З-15
Задания для самостоятельной работы по курсу химии: Термодинамика. Кинетика. Растворы электролитов и неэлектролитов. Часть 2.: методические указания по химии для студентов всех специальностей. / Сост.: Е. Н. Калюкова. – 2-е изд., перераб. и доп. – Ульяновск: УлГТУ, 2008. – 62 с.
Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой по химии для
нехимических технических вузов.
Данные методические указания предназначены для студентов первых курсов нехимических
специальностей вузов и призваны развивать самостоятельную работу студентов, помогут студентам глубже усвоить некоторые разделы химии, такие как: термодинамика, кинетика, растворы электролитов и неэлектролитов.
Методические указания содержат программный материал и перечень заданий для самостоятельной работы студентов. Все задачи для самостоятельного решения имеют несколько вариантов, что позволяет использовать пособие для организации индивидуальной самостоятельной
работы студентов и для проведения текущего контроля знаний.
УДК 546(076)
ББК 24 я7
© Е. Н. Калюкова, составление, 1998
© Е. Н. Калюкова, составление, 2008, с изм.
© Оформление. УлГТУ, 2008
2
Содержание
Введение..................................................................................................... 4
1. Элементы химической термодинамики. Энергетика химических процессов 5
2. Кинетика. Скорость химических реакций и химическое равновесие........ 13
3. Свойства растворов неэлектролитов ...................................................... 25
4. Растворы электролитов ......................................................................... 32
5. Ионное произведение воды. Водородный показатель ............................... 39
6. Свойства растворов электролитов .......................................................... 42
7. Произведение растворимости ............................................................... 46
8. Гидролиз солей .................................................................................... 49
Приложения .............................................................................................. 54
Библиографический список ....................................................................... 67
3
Введение
На современном этапе перед высшей школой стоит задача повышения уровня подготовки специалистов по фундаментальным наукам, к числу которых относится и химия. Знание
законов химии необходимо инженеру, чтобы более здраво рассуждать о тех современных
проблемах, которые касаются науки и промышленности и грамотно их решать. И при этом
не наносить вреда окружающей среде.
Настоящие методические указания составлены в соответствии с программой курса " Химия" для нехимических специальностей технических вузов и призваны развивать самостоятельную работу студентов, так как в последнее время центр тяжести в процессе обучения
переносится именно на самостоятельную работу. Методические указания содержат программный материал и перечень заданий для самостоятельного решения и проведения текущего контроля знаний студентов по темам:
1. Термодинамика. Энергетика химических процессов.
2. Кинетика и химическое равновесие.
3. Растворы электролитов и неэлектролитов.
Внутри каждой темы имеется ряд заданий, которые нумеруются путем добавления цифры к номеру темы. Каждое задание имеет шестнадцать вариантов, номера которых определяются двумя цифрами: 01, 02, 03 и т.д. Таким образом, каждый студент в подгруппе будет
иметь свое индивидуальное задание.
Решение задач - признанное средство развития мышления. Простейшие вычисления
имеют большое значение для усвоения основных понятий химии, служат средством закрепления химических законов и теорий. Выполнение заданий и решение задач является одним
из способов учета знаний и проверки умений, полученных в процессе изучения данной темы, а также воспитывает самостоятельность в работе. Решение задач расширяет кругозор,
позволяет установить связь химии с другими предметами, особенно с физикой и математикой. А также позволит подготовиться к сдаче письменного экзамена по химии.
4
1. Элементы химической термодинамики. Энергетика химических процессов
Элементы химической термодинамики. Внутренняя энергия и энтальпия.
Экзо - и эндотермические реакции. Термохимические уравнения реакций. Закон
Гесса и следствия из него. Применение закона Гесса для вычисления изменения
энтальпия в различных процессах (образование, растворение, сгорание веществ и др.). Энтальпия образования химических соединений. Стандартные
энтальпии образования и сгорания веществ.
Понятие об энтропии. Стандартные энтропии веществ. Зависимость энтропии от агрегатного состояния веществ. Изменение энтропии при химических процессах.
Понятие об энергии Гиббса. Энтальпийный и энтропийный факторы процессов. Изменение энергии Гиббса при химических процессах. Стандартные
энергии Гиббса. Направление протекания химических реакций.
1.1. Чем отличаются друг от друга химическое и термохимическое уравнения
реакции? Составьте химическое и термохимическое уравнения реакции образования сложного вещества Х из простых веществ. Определите стандартную энтальпию образования вещества Х [∆Η˚об (Х)] в кДж/моль, если известно, что
при образовании вещества Х, массой m грамм, выделилось энергия, равная Q
кДж.
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
Хлорид серебра(I)
Оксид мышьяка(III)
Карбонат кальция
Оксид алюминия
Хлорид кальция
Оксид хрома(III)
Фторид кальция
Сульфат меди(II)
Фторид кремния
Нитрид кальция
Гидроксид меди(II)
Бромид серебра(I)
Масса
вещества Х
(m), г
28,7
39,6
10
20,4
11,1
45,6
7,8
31,9
2,1
14,8
9,75
56,4
13
Хлорид железа (III)
32,5
81,0
14
Гидроксид магния
3,05
46,23
Вариант
Вещество Х
Количество
энергии
( Q), кДж
25,36
131,36
120,6
335,0
78,6
342,3
121,4
154,22
3,09
43,18
44,39
29,75
5
15
Хлорид фосфора (III)
27,5
55,4
16
Гидрид кремния
9,6
25,08
1.2. Что называется стандартной энтальпией образования вещества? При взаимодействии m грамм металла Х с серой выделилось теплота, равная
Q
кДж. Запишите термохимическое уравнение реакции. Вычислите стандартную
энтальпию образования сульфида металла (MxSy).
Вариант
Металл Х
Масса
металла,
г
23,1
Количество
теплоты (Q),
кДж
309,16
Валентность
металла
3
01
Алюминий
02
Серебро
21,6
3,17
1
03
Железо
21,0
36,54
2
04
Ртуть
54,6
14,80
2
05
Медь
47,8
30,87
1
06
Медь
17,4
13,29
2
07
Свинец
10,6
4,82
2
08
Цинк
33,5
102,96
2
09
Кальций
2,8
19,2
2
10
Кадмий
5,8
4,82
2
11
Кобальт
12
27,42
2
12
Алюминий
5,4
72,27
3
13
Серебро
43,2
6,35
1
14
Медь
12,7
9,7
2
15
Цинк
19,62
60,3
2
16
Свинец
41,44
18,86
2
1.3. Что называется тепловым эффектом реакции? Вычислите тепловой эффект приведенной ниже химической реакции – ∆Η˚298 (кДж). Экзо - или эндотермической является данная реакция?
Вариант
01
02
03
Реакция
Fe3 O4 (к) + CO (г) = 3 FeO (к) + CO2 (г)
C2 H4 (г) + 3 O2 (г) = 2 CO2 (г) + 2 H2 O (ж)
CO (г) + 3 H2 (г) = CH4 (г) + H2 O (г)
6
04
05
06
07
Fe2 O3 (к) + 3 H2 (г) = 2 Fe (к) + 3 H2 O (г)
3 Fe3 O4 (к) + 8 Al (к) = 9 Fe (к) + 4 Al2 O3 (к)
3 CuO (к) + 2 NH3 (г) = N2 (г) + 3 Cu (к) + 3 H2 O (г)
4 NH3 (г) + 3 O2 (г) = 2 N2 (г) + 6 H2 O (ж)
Реакция
Вариант
08
09
Na2 CO3 (к) + SiO2 (к) = Na2 SiO3 (к) + CO2 (г)
4 HCl (г) + O2 (г) = 2 Cl2 (г) + 2 H2 O (г)
10
2 C6 H6 (ж) + 15 O2 (г) = 12 CO2 (г) + 6 H2 O (г)
11
C12 H22 O11 (к)
12
2 CH3 OH(ж) + 3 O2 (г)
13
Fe2 O3 (к) + 3 CO (г)
14
4 NH3 (г) + 5 O2 (г) = 4 NO (г) + 6 H2 O (ж)
15
Al2 O3 (к)
16
CS2 (ж)
+ 12 O2 (г) = 12 CO2 (г) + 11 H2 O (ж)
= 2 CO2 (г) + 4 H2 O (ж)
= 2 Fe (к) + 3 CO2 (г)
+ 3 SO3 (г) = Al2 (SO4 )3 (к)
+ 3 O2 (г)
= CO2 (г)
+ 2 SO2 (г)
1.4. Сколько тепла выделится или поглотится при восстановлении оксида
металла (Ме хОу) массой, равной m грамм, указанным в таблице восстановителем? Экзотермическим или эндотермическим будет этот процесс?
Вариант
Оксид металла
( МХОУ)
Масса оксида
металла,
г
Восстановитель
01
Оксид меди (II)
36,8
Водород
02
Оксид железа (III)
112,4
Алюминий
03
Оксид цинка
56,2
Оксид углерода(II)
04
Оксид кальция
268
Алюминий
05
Оксид серебра(I)
154,6
Водород
06
Оксид хрома(III)
86,8
Алюминий
07
Оксид железа(III)
125,4
Оксид углерода(II)
08
Оксид железа(II)
76,6
Углерод
09
Оксид титана(IY)
264,8
Кальций
10
Оксид вольфрама(YI)
437,5
Оксид углерода(II)
11
Оксид меди(II)
297,4
Оксид углерода(II)
7
12
Оксид серебра(I)
63,8
Водород
13
Оксид железа(III)
268,2
Водород
14
Оксид серебра(I)
164,3
Оксид углерода(II)
15
Оксид свинца(II)
248,4
Оксид углерода(II)
16
Оксид железа(II)
216,0
Оксид углерода(II)
1.5. Сколько тепла выделится при сжигании в кислороде газа Х объемом,
равным V л? Газ измерен при температуре t˚C и давлении, равном Р кПа.
Вариант
Газ Х
01
Этилен
02
Ацетилен
03
Объем
газа Х,
л
100
ТемпераДавление,
-тура,
кПа
0
С
23
98,6
1500
27
95,8
Метан
10
18
100,6
04
Аммиак
35
25
101,3
05
Этан
200
16
97,9
06
Сероводород
20
17
100,9
07
Пропан
1000
16
99,7
08
Метан
500
20
101,3
09
Оксид серы(IV)
25
18
101,8
10
Этилен
400
27
97,6
11
Силан
60
23
100,2
12
Оксид азота(II)
500
19
99,9
13
Фосфин
30
21
100,4
14
Оксид углерода(II)
150
20
98,9
15
Водород
1000
17
102,4
16
Ацетилен
200
26
101,6
1.6.
Какое количество теплоты выделится или поглотится при превращении вещества Х массой, равной m кг, в вещество Y (Х → Y), если известна стандартная энтальпия образования (∆Η˚обр.) этих веществ?
8
Процесс
превращения
Вариант
01
02
03
04
05
06
07
Р( красный ) →
С ( графит ) →
Br2 ( ж )
→
Р ( белый )
→
CS2 ( ж )
→
С6 Н6 (ж)
→
С7 Н8 (г)
→
Процесс
превращения
Вариант
08
09
10
11
12
13
14
15
16
Р( черный )
С ( алмаз )
Br 2 ( г )
Р ( красный )
CS2 ( г )
С6 Н6 (г)
С7 Н8 (ж)
S (моноклинная ) → S ( ромбическая
I2 ( к )
→ I2 ( г )
Hg ( ж )
→ Hg ( г )
н-С7 Н16 (г) → н-С7 Н16 (ж)
н-С6 Н14 (ж) → н-С6 Н14 (г)
Р ( черный ) → Р ( красный)
Н2 О (ж) → Н2 О (г)
Н2 S (г)
→ Н2 S (ж)
С2 Н5 ОН (г) → С2 Н5 ОН (ж)
Масса
Энтальпия
вещества
образования,
Х,
кДж/моль
кг
∆Η˚обр (Х) ∆Η˚обр (У)
1,55
- 18,41
- 43,20
0,48
0,0
1,897
3,2
0,0
30,92
3,1
0,0
- 18,41
0,6
87,8
115,3
7,8
49,04
82,93
9,2
50,00
8,08
Масса
Энтальпия
вещества
образования,
Х,
кДж/моль
кг
∆Η˚обр (Х) ∆Η˚обр (У)
0,64
0,30
0,00
5,08
0,00
62,24
0,4
0,00
60,83
1,0
- 187,82
- 224,4
1,72
- 198,8
- 167,19
1,24
- 43,20
- 18,41
5,4
- 285,84
- 241,84
0,68
-20,15
- 39,33
2,3
- 235,3
- 277,6
1.7. Что называется стандартной энтальпией образования вещества? Исходя из приведенного ниже термохимического уравнения реакции, вычислите стандартную энтальпию образования вещества Х [∆Η˚обр. (Х)].
Вариант
Реакция
Тепловой
Вещестэффект
во
реакции
Х
∆Η˚, кДж
01
2 CH3 OH(ж) + 3 O2 (г) = 2 CO2 (г) + 4 H2 O (ж)
- 1453
CH3 OH
02
CS2 (ж) + 3 O2 (г) = CO2 (г) + 2 SO2 (г)
- 1075
CS2
03
NH3 (г)
-176,9
NH4 Cl
+ HCl (г) = NH4 Cl (к)
9
04
SO2 (г) + 2 H2 S
= 3 S (к) + 2 H2 O (ж)
- 234,5
H2 S
05
4 NH3 (г) + 3 O2 (г) = 2 N2 (г) + 6 H2 O (ж)
- 1528
NH3
06
C12 H22 O11 (к) + 12 O2 (г) = 12 CO2 (г) + 11 H2 O (ж
- 5694
C12 H22 O11
07
2 ZnS (к) + 3 O2 (г) = 2 ZnO (к) + 2 SO2
- 890
ZnS
08
PbO2 (к) + H2 (г) = PbO (к) + H2 O (г)
- 182,8
PbO2
09
10
11
12
13
14
15
16
2 PbS (к) + 3 O2 (г) = 2 PbO (к) + 2 SO2 (г)
CH4 (г) + 2 O2 (г) = CO2 (г) + 2 H2 O (ж)
2CH3 Cl (г) +3 O2 (г) =2 CO2 (г) +2 H2 O(ж) +2 HCl
CH4 (г) + Cl2 (г) = CH3 Cl (г) + HCl (г)
Cr2 O3 (к) + 2 Al (к) = Al2 O3 (к) + 2 Cr (к)
4 HCl (г) + O2 (г) = 2 H2 O (г) + 2 Cl2 (г)
CaO (к) + 3 C (к) = CaC2 (к) + CO (г)
4 FeS2 (к) + 11 O2 (г) = 2 Fe2 O3 (к) + 8 SO2 (г)
- 840,96
- 892
- 137,4
- 104,15
- 534,0
- 114,5
460,0
- 1652
PbS
CH4
CH3 Cl
CH3 Cl
Cr2 O3
HCl
CaC2
FeS2
(г)
(г)
1.8. Что называется стандартной энтальпией сгорания вещества? Энтальпия
сгорания органического вещества Х в стандартных условиях равна ∆Η˚сг(Х)
кДж/моль. Вычислите стандартную энтальпию образования вещества Х, если
продуктами сгорания являются СО2 (г) и Н2 О (ж).
Соединение
Вариант
название
формула
∆Η˚сг. (Х),
кДж/моль
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
Сахароза
Глюкоза
Бензойная кислота
Уксусная кислота
Диэтиловый эфир
Этилацетат
Глицерин
Этиленгликоль
Этиловый спирт
Метиловый спирт
Толуол
Бензол
С12 Н22 О11 (К)
С6 Н12 О6 (К)
С7 Н6 О2 (К)
СН3 СООН (Ж)
С4 Н10 О (Ж)
С4 Н8 О2 (Ж)
С3 Н5 (ОН)3 (Ж)
С2 Н4 (ОН)2 (Ж)
С2 Н5 ОН (Ж)
СН3 ОН (Ж)
С7 Н8 (Ж)
С6 Н6 (Ж)
- 5648,0
- 2815,8
- 3227,54
- 873,79
- 2730,9
- 2254,21
- 1664,4
- 1192,86
- 1366,91
- 726,64
- 3910,28
- 3267,7
13
Этан
С2 Н6 (Г)
- 1559,88
10
14
Этилен
С2 Н4 (Г)
- 1410,97
15
Ацетилен
С2 Н2 (Г)
- 1299,63
16
Метан
СН4 (Г)
- 890,31
1.9. Что такое энтропия? Как изменяется энтропия веществ с изменением
агрегатного состояния вещества? Предскажите характер изменения энтропии в
реакции. Проверьте правильность предсказания расчетом.
Вариант
Реакция
01
4 NH3 (г) + 5 O2 (г)
02
O3 (г) + H2 O2 (ж)
03
SO2 (г) + 2 H2 S (г) = 3 S
04
CH4 (г) + 4 Cl2 (г)
05
C2 H4 (г) + 3 O2 (г) = 2 CO2 (г) + 2 H2 O (г)
06
CO2 (г) + 4 H2 (г) = CH4 (г)
07
Вариант
=
=
4 NO (г) + 6 H2 O (ж)
H2 O (ж) + 2 O2 (г)
(к)
+ 2 H2 O (г)
= CCl4 (ж) + 4 HCl (г)
+ 2 H2 O (г)
4 NH3 (г) + 3 O2 (г) = 2 N2 (г) + 6 H2 O (ж)
Реакция
08
CO (г) + 3 H2 (г)
= CH4 (г) + H2 O (г)
09
C6 H6 (ж) + 7,5 O2 (г) = 6 CO2 (г) + 3 H2 O (г)
10
CaO (к) + 3 C (к)
11
Na2 CO3 (к) + 3 C (к) = 2 Na (к) + 3 CO(г)
12
2 Cl2(г) + 2 H2 O (г) = 4 HCl (г) + O2 (г)
13
3 CuO (к) + 2 NH3 (г) = N2 (г) + Cu (к) + 3 H2 O (г)
14
CH4 (г) + CO2 (г) = 2 CO (г) + 2 H2 (г)
15
BeO (к) + CO2 (г) = BeCO3 (к)
16
CO (г) + 2 H2 (г) = CH3 OH (ж)
= CaC2 (к) + CO (г)
1.10. Что называется стандартной энергией Гиббса? Каким соотношением
связана энергия Гиббса с энтальпией и энтропией? Определите, возможен ли
процесс при стандартных условиях, используя:
а) значения стандартной энергии Гиббса образования веществ;
б) энтальпийный и энтропийный фактор реакции.
11
Вариант
Реакция
01
CH4 (г) + 3 CO2 (г) Ù 4 CO (г) + 2 H2 O (г)
02
Fe3 O4 (к) + 4 CO (г) Ù 3 Fe (к) + 4 CO2 (г)
03
6 HCl (г) + O3 (г) Ù 3 Cl 2 (г) + 3 H2 O (ж)
04
Fe2 O3 (к) + 3 H2 (г) Ù 2 Fe (к) + 3 H2 O (г)
05
Na2 CO3 (к) + SiO2 (к) Ù Na2 SiO3 (к) + CO2 (г)
06
Na2 SiO3 (к) + CO2 (г) Ù Na2 CO3 (к) + SiO2 (к)
07
3 CaO (к) + 2 NH3 (г) Ù 2 Ca (к) + N2 (г) + 3 H2 O (ж)
08
SiH4 (г) + O2 (г) Ù SiO2 (к) + 2 H2 O (г)
09
2 H2 S (г) + O2 (г) Ù 2 S (к) + 2 H2 O (ж)
10
4 NH3 (г) + 5 O2 (г) Ù 4 NO2 (г) + 6 H2 O (ж)
11
4 HF (г) + O2 (г) Ù 2 F2 (г) + 2 H2 O (ж)
12
CH4 (г) + 4 Cl2 (г) Ù CCl4 (ж) + 4 HCl (г)
13
SO2 (г) + 2 H2 S (г) Ù 3 S (к) + 2 H2 O (ж)
14
H2 S (г) + Cl2 (г) Ù 2 HCl (г) + S (к)
15
Al2 O3 (к) + 3 H2 (г) Ù 2 Al (к) + 3 H2 O (г)
16
CaO (к) + 3 C(к)
CaC2 (к) + CO (г)
Ù
1.11. Определите, может ли протекать данная реакция в стандартных условиях? Какова термодинамическая характеристика состояния равновесия системы?
При какой температуре в системе наступит равновесие?
Вариант
Реакция
01
PCl 5 (г) Ù PCl 3 (г) + Cl2 (г)
02
2 SO2 (г) + O2 (г)
03
Fe2 O3 (к) + 3 H2 (г) Ù 2 Fe (к) + 3 H2 O (г)
04
CaCO3 (к) Ù CaO (к) + CO2 (г)
05
Fe2 O3 (к) + 3 CO (г)
06
2 NO (г)
+
07
Fe3 O4 (к)
+ 4 CO (г) Ù 3 Fe (к) + 4 CO2 (г)
08
2 KNO3 (к) Ù 2 KNO2 (к) + O2 (г)
O2 (г)
Ù
Ù
Ù
2 SO3 (г)
2 Fe (к) + 3 CO2 (г)
2 NO2 (г)
12
09
NH4 Cl (к) Ù NH3 (г)
+
10
PbO (к) + SO3 (г)
11
MgCO3 (к) Ù MgO (к)
12
2 AgNO3 (к) Ù 2 Ag (к) + 2 NO2 (г) + O2 (г)
13
2 Cu(NO3 )2 (к) Ù 2 Cu (к) + 4 NO2 (г) + O2 (г)
14
Cu(OH)2 (к) Ù CuO (к)
15
FeO (к)
16
MgO (к)
Ù
HCl (г)
PbSO4 (к)
+ CO2 (г)
+ H2 O (г)
+ H2 (г) Ù Fe (к) +
+ CO (г)
Ù
H2 O (г)
Mg (к) +
CO2 (г)
2. Кинетика. Скорость химических реакций и химическое равновесие
Химические реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Скорость
реакции в гомогенных и гетерогенных системах. Факторы, влияющие на
скорость химической реакции. Закон действия масс. Константа скорости
реакции. Энергия активации. Зависимость скорости реакции от температуры. Правило Вант-Гоффа. Гомогенный и гетерогенный катализ. Понятие о механизме каталитических процессов.
Обратимые и необратимые процессы. Химическое равновесие в гомогенных и гетерогенных системах. Константа равновесия. Связь константы равновесия с изменением энергии Гиббса в процессе. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье и его значение в химии. Влияние
температуры, давления и концентрации реагентов на равновесие.
2.1. От каких факторов зависит скорость химической реакции? Что называется законом действия масс? В гомогенной системе протекает реакция:
aA + bB Ù dD.
Запишите выражение скорости прямой и обратной реакции. Как изменится
скорость:
а) прямой реакции, если концентрацию каждого из реагирующих веществ
увеличить в два раза;
б) обратной реакции, если концентрацию реагирующих веществ уменьшить в
два раза;
в) как изменится скорость прямой и обратной реакции, если давление в системе увеличить в три раза?
Вариант
Реакция
Вари-ант
Реакция
01
2 NO + O2 Ù 2 NO2
09
3 H2 + N2 Ù 2 NH3
02
PCl 3 + Cl 2 Ù PCl 5
10
2 SO2 + O2 Ù 2 SO3
13
03
CO + Cl 2 Ù COCl 2
11
2 NO + Cl 2 Ù 2 NOCl
04
H2 + Br
12
2 H2 + O2 Ù 2 H2 O
05
C2 H4 + Cl 2 Ù C2 H4 Cl2
13
N2 + O2 Ù 2 NO
06
2 NO + Br 2 Ù 2 NOBr
14
H2 + I 2 Ù 2 HI
07
C2 H4 + H2 Ù C2 H6
15
CO + Br2 Ù COBr2
08
2 CO + O2 Ù 2 CO2
16
H2 + Cl 2 Ù 2 HCl
2
Ù 2 HBr
2.2. Какой физический смысл имеет константа скорости реакции? От каких факторов зависит эта величина?
При смешивании газообразных веществ А и В в системе протекает химическая реакция. При некоторой температуре константа скорости этой реакции равна
k. Исходные концентрации реагирующих веществ равны:
С1 (А) = х моль/л; С1 (В) = у моль/л. Вычислите:
а) начальную скорость реакции,
б) скорость реакции в момент, когда концентрация вещества А стала равна
С2 (А) = z. Какой стала концентрация вещества D к этому моменту времени?
Вариант
01
02
Вариант
03
04
05
06
07
08
09
10
11
Реакция
2А + В =2D
А + 2В = D
Реакция
А + В = 2D
3 А + В= 2 D
А + 3В =2D
А + 2В = 2D
А + В = D
2А + В = D
2А + В =2D
А + 2В = D
А + В = 3D
Концентрация,
Константа
моль/л
скорости
Исходная
реакции
.
-1 . -1
л моль с С1 (А) = х С1 (В) = у С2 (А) = z
0,15
0,02
0,6
4,0
0,4
3,0
0,2
3,5
Концентрация,
Константа
моль/л
скорости
Исходная
реакции
.
-1 . -1
л моль с С (А) = х С (В) = у С2 (А) = z
1
1
0,22
1,2 10-3
0,16
8,15 10 - 3
2,2 10 -2
3,1 10 -3
0,115
0,4
0,06
0,07
0,3
0,04
0,5
0,06
0,4
2,5
0,5
0,36
0,06
0,15
0,06
0,8
0,07
0,5
3,0
0,3
0,42
0,03
0,15
0,03
0,35
0,04
0,25
1,5
0,45
0,25
14
2 А + 3 В= 2 D
3А + 2В = D
А + В = 2D
3А + 2В = 2D
2А + В = 2D
12
13
14
15
16
0,5
0,08
9,2 10-3
0,25
0,05
2,0
0,6
0,08
0,9
0,4
4,0
0,8
0,05
0,7
0,3
1,6
0,45
0,065
0,55
0,15
2.3. От каких факторов зависит скорость химической реакции? Во сколько
раз изменится (станет больше или меньше) скорость прямой реакции по сравнению со скоростью обратной реакции:
а) при увеличении давления в n раз;
б) при разбавлении реагирующей смеси инертным газом в m раз?
Все приведенные системы гомогенны.
Вариант
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
Вариант
12
13
14
15
16
Реакция
2 O3 Ù 3 O2
2 NO + O2 Ù 2 NO2
C2 H4 + Cl 2 Ù C2 H4 Cl2
2 SO2 + O2 Ù 2 SO3
PCl3 + Cl 2 Ù PCl 5
H2 + Cl2 Ù 2 HCl
2 NO + Cl2 Ù 2 NOCl
N2 + 3 H2 Ù 2 NH3
2 H2 + O2 Ù 2 H2 O
CO + Cl 2 Ù COCl 2
C2 H4 + Н2 Ù C2 H6
Реакция
N2 + O2 Ù 2 NO
C2 H2 + 2 H2 Ù C2 H6
2 NO + Br 2 Ù 2 NOBr
H2 + I2 Ù 2 HI
2 CO + O2 Ù 2 CO2
n
m
3
2
3
4
2
5
2
3
4
5
3
2
3
2
2
4
2
2
2
2
3
4
n
m
4
3
2
5
3
2
2
3
3
2
2.4. Каким образом температура влияет на скорость реакции? Что называется
температурным коэффициентом скорости реакции? Температурный коэффициент
скорости некоторой химической реакции равен γ. Как изменится скорость этой
реакции при изменении температуры от t1 до t2 0 С?
15
Температура , 0 С
Вари-
Температура , 0 С
Вари-
ант
γ
t1
t2
ант
γ
t1
t2
01
02
03
04
05
06
07
08
3
4
2
2,5
3,5
1,8
2,8
3
80
90
45
110
15
30
95
18
130
40
95
70
45
70
65
58
09
10
11
12
13
14
15
16
2
3
4
3,5
2,2
2,5
3
4
120
35
50
20
85
10
100
30
70
75
90
60
45
50
50
80
2.5. На сколько градусов надо повысить (или понизить) температуру, чтобы
скорость реакции повысилась (или понизилась) в n раз (или m раз), если температурный коэффициент скорости реакции равен γ?
Вариант
V2 /V1 =
=n
V1 /V2 =
= m
γ
Вариант
V2 /V1 =
=n
V1 /V2 =
=m
γ
27
3
27
3
01
09
81
3
81
3
02
10
32
2
64
2
03
11
32
2
64
2
04
12
16
2
64
4
05
13
16
2
64
4
06
14
256
4
125
5
07
15
256
4
125
5
08
16
0
2.6. Две реакции при температуре равной t1 C протекают с одинаковой скоростью (V1 = V2 ). Температурный коэффициент скорости первой реакции равен
γ 1 , а второй - γ 2 . Каково будет соотношение скоростей прямой и обратной
реакций (V2 / V1 ), если реакции проводить при температуре равной t2 0 C?
Темпера-
Темпера-
Вари-
-тура
-тура
ант
(t1 ),
(t2 ),
0
C
γ1
γ2
0
C
Темпера-
Темпера-
Вари-
-тура
-тура
ант
(t1 ),
0
C
γ1
γ2
(t2 ),
0
C
16
01
30
3
2
70
09
45
5
3
85
02
20
2
3
60
10
50
4
3
10
03
15
4
3
45
11
30
2
4
70
04
20
3
4
50
12
10
4
2
50
05
25
2
4
65
13
20
2,5
3
50
06
70
3
2,5
30
14
15
3
2,5
55
07
0
2,5
3
40
15
75
3
4
25
08
80
4
3
30
16
55
3,5
4
15
2.7. В гомогенной системе протекает реакция: а А + в В Ù d D.
Во сколько раз изменится скорость прямой реакции:
а) при увеличении давления в системе в N1 раз и одновременном повышении температуры на ∆t 0 С;
б) при уменьшении давления в N2 раз и одновременном понижении температуры на ∆t 0 С? Температурный коэффициент скорости реакции равен γ.
Вариант
Реакция
N1 = P2 / Р1 N2 = P1 / Р2
∆t0 С
γ
01
3 H2 + N2 Ù 2 NH3
3
2
30
2
02
2 SO2 + O2 Ù 2 SO3
4
3
40
3
03
2 NO + Cl 2 Ù 2 NOCl
2
3
50
3
04
2 H2 + O2 Ù 2 H2 O
3
2
60
2
05
N2 + O2 Ù 2 NO
2
4
30
4
06
H2 + I 2 Ù 2 HI
4
2
50
3
07
CO + Br2 Ù COBr2
5
3
40
4
08
H2 + Cl 2 Ù 2 HCl
3
4
60
2
09
2 NO + O2 Ù 2 NO2
6
2
30
4
∆t0 С
γ
Вариант
Реакция
N1 = P2 / Р1 N2 = P1 / Р2
10
PCl 3 + Cl 2 Ù PCl 5
10
4
40
2
11
CO + Cl 2 Ù COCl 2
4
3
50
3
12
H2 + Br
5
3
30
3
13
C2 H4 + Cl 2 Ù C2 H4 Cl2
3
4
60
2
14
2 NO + Br 2 Ù 2 NOBr
4
2
40
3
15
C2 H4 + H2 Ù C2 H6
6
3
50
2
2
Ù 2 HBr
17
16
2 CO + O2 Ù 2 CO2
3
2
40
4
2.8. Средняя скорость реакции, протекающей в системе, определена по веществу А и равна Vср моль/ ( л . с). Какова будет концентрация веществ А, В и D
через время τ, если известны исходные концентрации веществ А и В?
Средняя
скорость
VСР ,
моль/( л . с)
Время
τ,
с
Вариант
Реакция
01
А + 2В = D
0,02
02
2А + В =2D
03
Исходная
концентрация,
моль/ л
С (А)
С (В)
5
0,6
1,2
0,004
20
2,0
3,0
2 А + 3 В= 2 D
0,03
8
2,5
2,0
04
А + В = 3D
0,006
10
0,4
0,7
05
3А + 2В = D
0,005
15
1,4
2,6
06
А + В = 2D
0,04
3
4,0
3,2
07
2А + В = 2D
0,008
10
0,6
0,4
08
2А + В =2D
0,06
5
5,0
2,0
09
А + 2В = D
0,005
20
4,5
6,0
10
А + В = 2D
0,01
6
0,8
0,5
11
3 А + В= 2 D
0,025
8
1,5
1,2
12
А + 3В =2D
0,006
30
3,0
5,0
13
А + 2В = 2D
0,005
50
4,0
6,0
14
А + В = 3D
0,02
25
5,0
4,5
15
2А + В = D
0,009
40
2,6
2,2
16
3А + 2В = 2D
0,05
4
0,8
0,6
2.9. Что называется константой равновесия реакции? От каких факторов она
зависит? В системе протекает реакция: а А + в В Ù d D.
Напишите выражение константы равновесия этой реакции. Какое из указанных ниже условий вызовет изменение константы равновесия:
а) добавление катализатора;
б) повышение температуры;
в) увеличение концентрации исходных веществ;
г) уменьшение концентрации продуктов реакции;
д) увеличение давления?
18
Вариант
Реакция
Вариант
01
H2 (г) + Cl 2 (г) Ù 2 HCl (г)
09
FeO(к) + CO(г) Ù Fe(к) + CO
02
CO (г) + Cl 2 (г) Ù COCl 2 (г)
10
2 SO2 (г) + O2 (г) Ù 2 SO3 (г)
03
3 Fe(к)+4 H2O(г)ÙFe3O4 (к)+4 H2 (г)
11
C (к) + H2O (г) Ù CO (г)+ H2 (г)
04
N2 (г) + O2 (г) Ù 2 NO (г)
12
Fe3O4 (к)+ CO(г)Ù3 FeO (к)+ CO2 (г)
05
2 NO (г) + Br 2 (г) Ù 2 NOBr (г)
13
CO2 (г) + С (к) Ù2 CO (г)
06
S ( к ) + O2 ( г ) Ù SO2 ( г )
14
H2 (г) + S(к) Ù H2S (г)
07
PCl 3 (г) + Cl 2 (г) Ù PCl 5 (г)
15
N2 (г) + 3 H2 (г) Ù 2 NH3 (г)
08
2 NO(г) + Cl 2 (г) Ù 2 NOCl (г)
16
2 NO (г) + O2 (г) Ù 2 NO2 (г)
Реакция
2.10. В гомогенной системе протекает реакция:
а А + b B Ù d D.
Исходная концентрация вещества А равна 1 моль/л, а вещества В - 2 моль/л.
К моменту наступления равновесия прореагировало 50 % вещества А. Вычислите константу химического равновесия данной реакции.
Вариант
Вариант
Реакция
01
CO + Br 2 Ù COBr
02
Реакция
09
H2 + Cl 2 Ù 2 HCl
2 SO2 + O2 Ù 2 SO3
10
CO + Cl 2 Ù COCl 2
03
N2 + 3 H2 Ù 2 NH3
11
C2 H4 + H2 Ù C2 H6
04
2 NO + O2 Ù 2 NO2
12
N2 + O2 Ù 2 NO
05
2 CO + O2 Ù 2 CO2
13
2 NO + Br 2 Ù 2 NOBr
06
H2 + I
14
C2 H4 + Cl 2 Ù C2 H4 Cl2
07
2 H2 + O2 Ù 2 H2 O
15
PCl 3 + Cl 2 Ù PCl 5
08
H2 + Br
16
2 NO + С1 2 Ù 2 NOCl
2
2
Ù 2 HI
Ù 2 HBr
2
2.11. В гомогенной системе при некоторой температуре протекает реакция:
А + В Ù D
Концентрации веществ в момент равновесия соответственно равны:
С (А) = 0,05 моль/л, С (В) = 0,04 моль/л, С (D) = 0,2 моль/л. Вычислите исход19
ные концентрации веществ, вступающих в реакцию (А и В), и константу химического равновесия системы (Кс и КР).
Вариант
09
3 H2 + N2 Ù 2 NH3
Температура,
К
670
01
Н2 + Br 2 Ù 2 HBr
Температура,
К
540
02
O2 + 2 H2 Ù 2 H2O
373
10
2 NO + O2 Ù 2 NO2
550
03
PBr 3 + Br 2 Ù PBr 5
600
11
CO + Br 2 Ù COBr2
700
04
N2 + O2 Ù 2 NO
1170
12
2 NO + Cl2 Ù2 NOCl
323
05
2 SO2 + O2 Ù 2 SO3
950
13
2 CO + O2 Ù 2 CO2
2270
06
2 NO + Br 2Ù2 NOBr
450
14
C2H4 + Br 2ÙC2H4Br2
1020
07
H2 + Cl2 Ù 2 HCl
430
15
2NO + I 2 Ù2 NOI
800
08
H2 + I 2 Ù 2 HI
650
16
PCl 3 + Cl 2 Ù PCl 5
500
Вариант
Реакция
Реакция
2.12. Константа равновесия гомогенной системы:
А + В Ù D + (С)
при некоторой температуре равна K. Вычислите равновесные концентрации всех
реагирующих веществ, если исходные концентрации веществ соответственно
равны: С(А) = х моль/л, С(В или D) = у моль/л.
Вариант
Реакция
K
01
СO(г) + H2 O(г) Ù CO2 (г) + H2 (г)
1
02
FeO(к) + CO(г) Ù Fe(к) + CO2 (г)
03
H2 (г) + Br
04
H2 (г) + I2 (г)
05
2 (г)
Ù 2 HBr (г)
Ù 2 HI
Исходная концентрация,
моль/л
C(CO) =0,1
0,5 C(CO) = 0,05
1
C(H2 ) = 3,0
C(H2 O) = 0,4
C(CO2 )=0,01
C(Br2 ) = 2,0
50 C(H2 ) =1,0
C(I2 ) = 2,0
CO(г) + Cl 2 (г) Ù COCl2 (г)
1
C(CO)= 2,0
C(Cl2 ) = 2,0
06
FeO(к) + H2 (г) Ù Fe (к) + H2 O(г)
2
C(H2 ) = 0,2
C(H2 O)=0,02
07
C ( к) + O2 ( г) Ù CO2 ( г)
0,25 C(O2 ) = 1,0
C(CO2 ) = 0,1
08
A (г) + B (г) Ù C (г) + D (г)
1
C(A) = 3,0
C(B) = 5,0
09
СО (г) + I2 (г) Ù COI2 (г)
1
C(CO) =4,0
C(I2 ) = 2,0
10
H2 ( г ) + I2 ( г ) Ù 2 HI ( г )
4
C(H2 )=0,03
C(I2 )=0,02
(г)
20
Исходная концентрация,
моль/л
Вариант
Реакция
K
11
CO(г) + H2 O(г) Ù CO2 (г) + H2 (г)
1
C(CO) = 4
C(H2 O) = 3
12
CO (г) + Cl2 (г) Ù COCl2 (г)
1
C(CO) = 3
C(Cl2 ) = 2
13
Fe3 O4 (К) +CO(г) Ù3FeO (к)+ CO2 (г)
5
C(CO) = 0,5
C(CO2 ) = 0,1
14
H2 (г) + CO2 (г) Ù H2 O(г) + CO (г)
1
C(H2 ) = 0,5
C(CO2 ) = 0,4
15
CO(г) + Br
1
C(CO) = 0,6
C(Br2 ) = 0,8
16
Fe3 O4(к)+ H2 (г)Ù H2 O (г) + 3FeO(к)
2 (г)
Ù COBr2 (г)
10 C(H2 ) = 0,5
C(Н2 O)=0,05
2.13. В гомогенной системе протекает некоторая реакция. Константа равновесия этой реакции при некоторой температуре равна К. Равновесная концентрация
второго вещества, равна 2 моль/л, а продукта реакции - 4 моль/л. Определите
равновесную и исходную концентрации первого вещества в приведенной гомогенной системе.
Вариант
Реакция
К
Вариант
Реакция
К
01
CO + Cl2 Ù COCl2
4
09
H2 + Br2 Ù 2 HBr
10
02
2NO + Br2 Ù 2NOBr
2
10
2 SO2 + O2 Ù 2 SO3
3
03
N2 + O2 Ù 2 NO
0,5
11
PCl3 + Cl2 Ù PCl5
8
04
2 H2 + O2 Ù 2 H2 O
6
12
2 CO + O2 Ù 2 CO2
4
05
H2 + I 2 Ù 2 HI
16
13
N2 + 3 H2 Ù 2 NH3
5
06
PBr3 + Br2 Ù PBr 5
8
14
2 NO + Cl2 Ù 2 NOCl
0,5
07
2 NO + O2 Ù 2 NO2
4
15
C2 H4 + Cl2 Ù C2 H4 Cl2
20
08
CO + Br2 Ù COBr2
10
16
2 NO + I2 Ù 2 NOI
40
2.14. Каким образом константа равновесия реакции связана с энергией
Гиббса реакции? Рассчитайте константу равновесия химической реакции при
температуре, равной Т К. Стандартная энергия Гиббса этой реакции при данной
температуре равна ∆G˚ .
Вариант
01
02
ТемпераЭнергия
тура,
Гиббса
К
∆G˚, кДж/моль
500
1200
- 95,5
- 137,6
ТемпераВаритура,
ант
К
09
10
1000
800
Энергия
Гиббса
∆G˚, кДж/моль
- 191,0
- 76,5
21
03
04
Вариант
05
06
07
08
1500
900
- 344,0
- 172,0
ТемпераЭнергия
тура,
Гиббса
К
∆G˚, кДж/моль
1000
- 229,36
700
- 120,41
850
- 129,97
1400
- 240,82
11
12
1100
600
ТемпераВаритура,
ант
К
1500
13
950
14
1300
15
1050
16
- 168,2
- 80,27
Энергия
Гиббса
∆G˚, кДж/моль
- 143,35
- 181,57
- 149,08
- 140,48
2.15. Что называется энергией активации? Каким образом она влияет на
скорость реакции? Определите энергию активации реакции, если при увеличении
температуры от Т1 К до Т2 К константа скорости реакции возросла в N раз?
Вари- Температура, К N = k 2
Вариант
/k 1
ант
Т1
Т2
300
500
1000
01
08
1000
1500
10 000
02
09
450
500
100
03
10
300
350
1000
04
11
400
700
100 000
05
12
600
1000
1000
06
14
250
500
10 000
07
15
300
600
100
08
16
Температура, К
Т1
500
300
600
273
450
400
500
330
Т2
550
450
800
473
750
450
1000
400
N = k 2/
k1
100
1 000 000
10 000
1000
10 000
100
100
100 000
2.16. Зависит ли скорость реакции от температуры? Каким образом температура влияет на скорость реакции? Во сколько раз изменится константа скорости реакции при увеличении температуры от Т1 К до Т2 К, если энергия активации реакции равна Е А кДж/моль?
Вариант
01
02
03
04
Температура,
К
Т1
Т2
500
330
400
650
1000
400
500
800
Энергия
активации
Вари( ЕА ),
ант
кДж/моль
95,5
09
191,1
10
229,4
11
265,0
12
Температура,
К
Т1
Т2
500
300
600
450
1000
350
800
500
Энергия
активации
( ЕА ),
кДж/моль
38,2
120,4
183,5
172,0
22
05
06
07
08
400
350
400
273
900
550
800
473
82,6
91,98
114,7
49,4
13
14
15
16
300
1000
500
300
450
1500
550
500
103,2
229,4
210,24
43,0
2.17. Что такое температурный коэффициент скорости реакции?
Во сколько раз изменится скорость химической реакции при увеличении температуры от Т1 К до Т2 К, если температурный коэффициент скорости реакции равен γ? Чему равна энергия активации этой реакции?
Вариант
Температура, К
γ
Вариант
Т1
Т2
01
300
400
2
02
450
500
03
500
04
Температура, К
γ
Т1
Т2
09
250
350
3
3
10
500
600
2
560
3
11
450
520
2
600
700
2
12
300
360
3
05
550
600
4
13
400
450
4
06
400
480
2
14
360
420
3
07
520
560
4
15
500
550
4
08
700
800
2
16
600
660
2
2.18. Запишите выражение константы равновесия гомогенной системы
а А + в В Ù d D ± ∆Н.
В какую сторону сместится равновесие реакции, если:
а) увеличить давление в системе в два раза;
б) повысить температуру на 30 0 С, причем температурный коэффициент скорости прямой и обратной реакции равен соответственно 2 и 3;
Изменится ли значение константы равновесия при производимых действиях
в случае: а), б)?
Вариант
01
02
03
04
05
Реакция
А + 2В Ù D
А + В Ù 2D
3 А + ВÙ 2 D
А + 3В Ù2D
А + 2В Ù 2D
Вариант
09
10
11
12
13
Реакция
А + В Ù 3D
2А + 3В Ù2D
3А + 2В Ù D
А + В Ù 2D
3А + 2В Ù 2D
23
06
07
08
2А + В Ù2D
А + В Ù 3D
А + 2В Ù D
14
15
16
2 А + ВÙ 2 D
2А + В Ù D
2 А + В Ù2 D
2.19. Напишите выражение константы химического равновесия для приведенных систем. В чем заключается принцип Ле-Шателье?
Как следует изменить:
а) концентрации реагирующих веществ,
б) температуру,
в) давление,
чтобы сместить равновесие в сторону прямой реакции?
Вариант
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
Система
Fe3 O4 (К) + CO(г) Ù 3 FeO (К) + CO2 (Г)
Тепловой
эффект
реакции ∆Η˚298 , кДж
+ 34,55
2 NO (г) + O2 (г) Ù 2 NO2 (г)
- 113,0
CH4 (г) + CO2 (г) Ù 2 CO (г) + 2 H2 (г)
+ 247,4
CO (г) + 2 H2 (г) Ù CH3 OH (ж)
- 128,05
Fe2 O3 (К) + 3 H2 (г) Ù 2 Fe (К) + 3 H2 O (г)
+ 96,61
4 NH3 (г) + 5 O2 (г) Ù 4 NO (г) + 6 H2 O (Г)
- 904,64
H2 (г) + CO2 (г) Ù CO (г) + H2 O (ж)
- 2,85
N2 O4 (г) Ù 2 NO2 (г)
+ 58,4
N2 (г) + 3 H2 (г) Ù 2 NH3 (г)
- 92,4
CaCO3 (к) Ù CaO (к) + CO 2 (г)
+ 177,65
4 HCl (г) + O2 (г) Ù 2 H2 O (г) + Cl2 (г)
-114,5
FeO (к) + CO (г) Ù Fe (к) + CO2 (г)
-13,18
NH3 (г) + HCl (г) Ù NH4 Cl (к)
- 175,8
2 SO3 (г) Ù 2 SO2 (г) + O2 (г)
+ 192,0
COCl2 (г) Ù CO (г) + Cl2 (г)
+ 113,0
Fe2 O3 (к) + 3 CO (г) Ù 2 Fe (к) + 3 CO2 (г)
- 1673,7
2 SO2 (г) + O2 (г) Ù 2 SO3 (г)
-196,2
MgCO3 (к) Ù MgO (к) + CO2 (г)
+ 101,5
Ù 2 CO2 (г)
- 566,0
2 CO (г)
+ O2 (г)
24
H2 S
11
12
13
(г)
Ù H2 (г) + S2 (к)
N2 (г) + O2 (г) Ù 2 NO (г)
+ 179,0
2 CO (г) Ù CO2 (г) + C (к)
- 171,0
C (к) + H2 O (г) Ù CO (г) + H2 (г)
+ 131
2 NO (г) + Cl2 (г) Ù 2 NOCl (г)
- 73,6
ZnSO4 (к) Ù ZnO (к) + SO3 (г)
+ 235,2
2 H2 (г) + O2 (г) Ù 2 H2 O (г)
- 483,6
Вариант
14
15
16
+ 169,4
Тепловой
эффект
реакции ∆Η˚298 , кДж
Система
Fe3 O4 (к) + 4 H2 (г) Ù 3 Fe (к) + 4 H2 O (г)
+ 149,9
2 O3 (г) Ù 3 O2 (г)
- 184,6
2 H2 O(г) + Cl2 (г) Ù 4 HCl (г) + O2 (г)
+ 114,5
2 NO (г) Ù N2 (г) + O2 (г)
- 180,7
H2 (г) + Br2 (г) Ù 2 HBr
- 72,5
(г)
Fe3 O4 (к) + H2 (г) Ù 3 FeO (к) + H2 O
+ 80,9
(г)
3. Свойства растворов неэлектролитов
Осмос. Осмотическое давление. Закон Вант-Гоффа. Давление насыщенного пара над раствором. Повышение температуры кипения растворов и понижение температуры кристаллизации растворов. Законы
Рауля.
3.1. Осмос. Осмотическое давление разбавленных растворов неэлектролитов. Закон Вант-Гоффа
3.1.1. Что называют осмотическим давлением? При каких условиях в системе из двух растворов возникает осмос? От каких факторов зависит осмотическое давление? Как называют растворы, имеющие одинаковое осмотическое
давление? Определите осмотическое давление раствора, содержащего m грамм
вещества Х в объеме, равном V л, при температуре t о С.
Вариант
Вещество Х
m(Х), г
V(раствора),
л
Температура,
о
С
01
С6 Н12 О6
45,02
2
17
25
02
С3 Н8 О3
18,4
1,5
20
03
С12 Н22 О11
53,5
1
25
04
С2 Н5 ОН
2,76
0,5
20
05
С6 Н5 NH2
18,6
3
30
06
С6 Н14 О6
71
1
0
07
СН3 ОН
2,6
0,5
17
08
С6 Н12 О6
9
1
20
09
С6 Н5 NH2
18,6
2
18
10
С2 Н5 ОН
23
3
10
Вариант
Вещество Х
m(Х), г
V(раствора),
л
Температура,
о
С
11
С3 Н8 О3
27,6
1,5
15
12
С12 Н22 О11
91
1
27
13
С6 Н12 О6
25
2
17
14
С6 Н5 NH2
10,8
2
25
15
С2 Н5 ОН
4,6
0,2
20
16
С12 Н22 О11
34,2
0,5
27
3.1.2. В объеме, равном V л, содержится неэлектролит Х массой, равной
m грамм, при температуре t о С. Осмотическое давление этого раствора равно Р
Па. Какова молярная масса неэлектролита?
Вариант
m(Х), г
V(раствора),
л
Температура,
о
С
Росм., Па
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
2
23,04
72
10,8
18,6
3,2
53,5
90,8
107
18,4
0,5
1
1
3
3
1
1
4
1
1
0
20
0
10
30
20
0
27
0
0
0,51. 105
4,56. 105
9,00. 105
1,2. 105
2,84. 105
2,42. 105
3,55. 105
3,12. 105
7,10. 105
4,54. 105
26
11
12
13
14
15
0,66
45
10,42
11,3
46,5
0,25
1
0,25
0,2
5
33
19,5
7
37
0
1,11. 105
6,06. 105
2,83. 105
8,08. 105
2,269. 105
16
11,5
0,25
17
12,04. 105
3.1.3. Вычислите осмотическое давление раствора глюкозы С6 Н12 О6 с
массовой долей 10% (ρ = 1,0377 г/мл) при 17 о С.
3.1.4. Вычислите осмотическое давление раствора сахара С12 Н22 О11 с
массовой долей 25% (ρ = 1,105 г/мл) при 17 о С.
3.1.5. Осмотическое давление в организме млекопитающих колеблется от
669 до 810 кПа. Чему равна молярная концентрация раствора, чтобы при 20 о С
осмотическое давление было равно 810 кПа?
3.1.6. Анилин С6 Н5 NH2 массой 46,5 г растворили в 5 литрах воды. Какое
осмотическое давление имеет этот раствор при 0 о С, и до какой температуры
его надо нагреть, чтобы повысить осмотическое давление раствора 0,50. 105 Па?
3.1.7. Масса анилина С6 Н5 NH2 в растворе объемом 1 л равна 9,30 г. Если
этот раствор при 18 о С изотоничен с раствором этилового спирта С2 Н5 ОН, то
чему равна масса спирта в 1 л раствора?
3.1.8. Сколько молекул растворенного вещества содержится в 1 мл раствора, осмотическое давление которого при 54 о С составляет 6066 Па?
3.1.9. Осмотическое давление некоторого раствора при -3 о С составляет
27,28. 105 Па. При какой температуре осмотическое давление достигнет
60,51. 105 Па?
3.1.10. 1 см3 раствора содержит 1015 молекул растворенного вещества.
Вычислите осмотическое давление раствора при 10 о С. В каком объеме раствора содержится 1 моль растворенного вещества?
3.1.11. Осмотическое давление некоторого раствора неэлектролита при 2
о
С составляет 2,735 кПа. При какой температуре осмотическое давление достигнет 3,04 кПа?
3.1.12. Раствор, в 1 мл которого содержится 0,0405 г некоторого растворенного вещества неэлектролита, изотоничен с 0,0225 молярным раствором
сахара вычислите молярную массу растворенного вещества.
27
3.2. Давление пара разбавленных растворов неэлектролитов. Первый закон Рауля
3.2.1. В каких случаях пар называют насыщенным? В какую сторону смещается равновесие, существующее между водой и ее насыщенным паром: а)
при повышении температуры; б) при растворении нелетучего вещества? Какова
формулировка и математическое выражение первого закона Рауля?
Давление водяного пара при температуре t о С равно Ро . Определите давление пара над раствором, содержащим вещество Х массой, равной m грамм, и
в воде объемом V л при этой же температуре.
V(воды), ТемпераРо ,
m(Х), г
Вариант Вещество Х
л
тура, о С
Па
С12 Н22 О11
25003
34,2
0,09
65
01
СО(NН2 )2
101325
10
0,09
100
02
С6 Н5 NH2
2644,0
18,6
0,72
22
03
С6 Н14 О6
101325
27
0,108
100
04
Вариант
Вещество Х
Ро ,
Па
m(Х), г
V(воды),
л
Температура, о С
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
СН3 ОН
С6 Н12 О6
С6 Н5 NH2
С2 Н5 ОН
С2 Н4 (ОН)2
С12 Н22 О11
С6 Н12 О6
СО(NН2 )2
С2 Н5 ОН
С12 Н22 О11
С6 Н12 О6
С3 Н8 О3
1227,8
1704,9
3164,2
2335,42
12334
4245,2
3164,2
7375,9
2984,0
2337,8
12334
1227,8
16
27
20
63
50
100
90
30
72
109
36
23
0,39
0,36
0,36
0,043
0,9
0,8
0,45
0,4
0,5
0,72
0,25
0,2
10
15
25
20
50
30
25
40
24
20
50
10
3.2.2. Каково давление пара при 100 о С раствора мочевины СО(NН2 )2 , в
котором ее массовая доля составляет 10 %. Давление пара воды при 100 о С
равно 1,013. 105 Па.
3.2.3. Давление пара воды при 20 о С равно 2337,8 Па. Сколько граммов
сахара следует растворить в 760 г воды, для того чтобы давление пара воды
над раствором снизилось на 19 Па. Какова массовая доля сахара в растворе?
28
3.2.4. Давление пара раствора, содержащего 155 г анилина С6 Н5 NH2 в 201
г эфира, при некоторой температуре равно 42900 Па. Давление пара эфира при
этой же температуре равно 86380 Па. Рассчитайте молярную массу эфира.
3.2.5. Давление пара воды при 100 о С равно 1,013. 105 Па. Вычислите давление водяного пара, если массовая доля мочевины СО(NН2 )2 в растворе 10
%.
3.2.6. Давление пара воды при 20 о С составляет 2338,43 Па. Сколько
граммов глюкозы следует растворить в 760 г воды для получения раствора,
давление пара которого на 20 Па меньше давления пара воды? Вычислите массовую долю глюкозы в растворе.
3.2.7. Определите давление пара растворителя над раствором, содержащим
.
1,21 1023 молекул неэлектролита в 100 г воды при 100 о С. Давление пара воды
при 100 о С равно 1,013. 105 Па.
3.2.8. В ацетоне (СН3 )2 СО массой 50 г растворен неэлектролит массой
5,25 г. Давление пара полученного раствора равно 21854 Па, а для ацетона при
той же температуре - 23939 Па. Вычислите молярную массу растворенного
вещества.
3.2.9. Осмотическое давление водного раствора глицерина С3 Н8 О3 составляет при 0 о С 5,66. 105 Па. Приняв плотность раствора равной единице, вычислите давление пара раствора при 0 о С, если давление пара воды при той же
температуре составляет 610,6 Па.
3.2.10. Давление пара воды при 20 о С составляет 2338 Па. Какую массу
сахара следует растворить в 720 г воды для получения раствора, давление пара
которого нВ 18,7 Па меньше давления пара воды воды? Какова массовая доля
сахара в растворе?
3.2.11. При 30 о С давление пара водного раствора некоторого неэлектролита составляет 4372,86 Па, а давление пара воды при той же температуре
4245,2 Па. Вычислите осмотическое давление раствора при той же температуре,
приняв плотность раствора равной единице.
3.3. Температура замерзания и кипения растворов неэлектролитов. Второй
закон Рауля
3.3.1. Дайте формулировку и математическое выражение второго закона
Рауля. Чем определяются температуры кипения и замерзания каждой жидкости? Что называют криоскопической и эбуллиоскопической константами? Зависят ли они от природы растворенного вещества и природы растворителя?
Вычислите понижение температуры замерзания раствора, содержащего вещество Х массой, равной m1 грамм, в растворителе Y, массой m2 грамм.
29
Вариант
Вещество Х
Растворитель
Y
m1 (Х), г
m2(р-ля),
г
Кк
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
С12 Н22 О11
СО(NН2 )2
С6 Н5 NО2
С6 Н12 О6
S8
С3 Н8 О3
С4 Н10 S2
С2 Н4 (ОН)2
С2 Н4 (ОН)2
С12 Н22 О11
С10 Н8
Р4
С2 Н5 ОН
С3 Н8 О3
С10 Н16 О
С2 Н4 (ОН)2
Н2 О
Н2 О
С6 Н6
Н2 О
С6 Н6
Н2 О
С6 Н6
(СН 3 )2 СО
Н2 О
Н2 О
С6 Н6
С6 Н6
Н2 О
(СН 3 )2 СО
С6 Н6
Н2 О
20
3
6,15
14,4
0,162
13,8
0,2
9,2
500
34,2
24,5
0,1155
25
2,3
0,052
40
400
200
400
200
20
1000
26
400
4000
500
500
19,03
75
100
26
60
1,86
1,86
5,12
1,86
5,12
1,86
5,12
1,52
1,86
1,86
5,12
5,12
1,86
1,52
5,12
1,86
3.3.2. Определите температуру кипения раствора, содержащего, содержащего вещество Х массой, равной m1 грамм, в растворителе Y, массой m2 грамм.
ВариВещество Х
ант
Растворитель Y
m1 (Х),
г
m2(р-ля),
г
tК(р-ля)
КЭ
01
С3 Н8 О3
(СН 3 )2 СО
9,2
400
56,5
1,48
02
I2
CH3 OH
9,2
100
0,84
64,7
03
С10 Н16 О
С6 Н6
0,05
20
80,1
2,57
04
С12 Н22 О11
Н2 О
100
750
100
0,52
05
С3 Н8 О3
(СН 3 )2 СО
2,3
100
56,3
1,48
06
С6 Н5 ОН
С2 Н5 ОН
0,94
50
78,3
1,16
07
С6 Н12 О6
Н2 О
10
250
100
0,52
08
S8
С6 Н6
1
20
80,1
2,57
09
С3 Н8 О3
Н2 О
5
150
100
0,52
10
СНС13
(С2 Н5 )2 О
15
400
35,6
2,16
30
11
С3 Н8 О3
(СН 3 )2 СО
8
92
56,5
1,48
12
I2
С2 Н5 ОН
12,7
200
78,3
1,16
13
С12 Н22 О11
Н2 О
20
400
100
0,52
14
С10 Н8
эфир
1
20
35,60
2,16
15
Р4
С6 Н6
0,115
19,03
80,1
2,57
16
С2 Н5 ОН
Н2 О
100
400
100
0,52
3.3.3. Определите молярную массу неэлектролита Х, если при растворении
данного вещества массой m1 граммов в растворителе Y, массой m2 г, температура кипения или замерзания изменилась на ∆t градусов.
Вариант
Растворитель Y
m1 (Х),
г
m2
(р-ля),
г
01
(С2 Н5 )2 О
15
400
02
С6 Н6
0,4
20
03
Н2 О
55,40
2500
0,16
0,52
04
(СН 3 )2 СО
9,2
400
0,38
1,48
05
С6 Н6
392
8000
06
С6 Н6
0,81
100
Вариант
Растворитель Y
m1 (Х),
г
m2
(р-ля),
г
∆tЗ(р-ра)
07
Н2 О
0,4
10
1,24
08
(С2 Н5 )2 О
1
20
0,16
2,16
09
С2 Н5 ОН
0,94
50
0,232
1,2
10
Н2 О
248,7
1800
2,79
1,86
11
12
13
14
15
С6 Н6
Н2 О
С6 Н6
Н2 О
С2 Н5 ОН
Н2 О
6,15
1,05
0,052
502,8
12,7
400
30
26
1000
200
0,64
0,7
0,067
15,0
5,1
1,86
5,1
1,86
1,2
500
4000
3,73
16
∆tЗ(р-ра)
∆tк (р-ра)
КЭ или КК
0,635
2,16
0,067
5,1
1,95
5,1
0,081
2,57
∆tк (р-ра)
КЭ или КК
1,86
0,29
1,86
31
3.3.4. Какую массу глюкозы С6 Н12 О6 следует растворить в 200 г воды для
получения раствора, температура кипения которого превышает температуру кипения чистого растворителя на на 0,05 о ?
3.3.5. Вычислите массовую долю сахара С12 Н22 О11 в растворе, температура
кипения которого 100,15о С.
3.3.6. В каком объеме воды следует растворить 23 г глицерина С3 Н8 О3 , чтобы
получить раствор с температурой кипения 100,104о С?
3.3.7. Температура кипения эфира 34,6о С 34,6 о С, а его эбулиоскопическая
константа равна 2,16 о . Вычислите молярную массу бензойной кислоты, если
известно, что раствор кислоты с массовой долей 5% в эфире кипит при при
35,53 о С.
3.3.8. Антифризами называют растворы с пониженной температурой замерзания. Широкое применение находят растворы этиленгликоля С2 Н4 (ОН)2 . При какой температуре будет замерзать раствор, содержащий в 2 л воды 500 г этиленгликоля?
3.3.9. Температура кипения разбавленного раствора сахара С12 Н22 О11
100,065о С. Вычислите осмотическое давление раствора пр и 0о С. Плотность
раствора принять равной единице.
3.3.10. Раствор сахара С12 Н22 О11 оказывает при 27о С осмотическое давление,
равное 1,56. 105 Па. Принимая плотность раствора равной единице, вычислите
температуру его кристаллизации.
4. Растворы электролитов
Особенности воды как растворителя. Электролитическая диссоциация:
два вида электролитов. Характеристика поведения электролитов. Свойства растворов электролитов. Сильные и слабые электролиты. Степень
диссоциации. Константа диссоциации. Кажущаяся степень диссоциации
сильных электролитов. Понятие об активности и ионной силе растворов.
Электролитическая диссоциация комплексных соединений.
Свойства растворов электролитов. Изотонический коэффициент, его
связь со степенью диссоциации.
Электролитическая диссоциация воды. Водородный показатель. Ионные
реакции и равновесия. Произведение растворимости. Гидролиз солей.
4.1. Электролитическая диссоциация. Ионные уравнения реакций
4.1.1. Какой процесс называется электролитической диссоциацией? Какие
электролиты называются сильными и слабыми? Напишите уравнения электролитической диссоциации приведенных ниже веществ. Что называется константой
32
диссоциации? Запишите выражение константы диссоциации для слабых электролитов. Приложим ли закон действия масс к сильным электролитам?
Вариант
Электролиты
01
02
03
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
H3 AsO4 , Ba(OH)2 ,
NH4 OH, CrCl3 ,
Na3 PO4 , Sr(OH)2 ,
HNO3 ,
Al2 (SO4 )3 ,
Cr(NO3 )3 , Ca(OH)2 ,
BaCl2 ,
CH3 COOH,
Fe(NO3 )3 , HF,
HClO3 ,
H2 Se,
Rb2 CO3 , HAsO2 ,
K3 AsO4 ,
CdSO4 ,
H2 SeO4 ,
Cr2 (SO4 )3 ,
KOH,
CoSO4 ,
Al2 (Cr2 O7 )3 , HNO2 ,
Na2 HPO4 , HCN,
Pb(CH3 COO)2 , H2 SeO4 ,
16
HIO,
Na2 SeO4 ,
HNO2 ,
H2 CO3 ,
HClO4 ,
HClO,
H2 TeO3 ,
H2 SO3 ,
H3 PO4 ,
Na3 PO4 ,
H2 Te,
NH4 OH,
HClO2 ,
HIO,
NaHCO3 ,
H2 SeO3 ,
RbOH,
Ca(OH)2 ,
Fe2 (SO4 )3 ,
H2 Cr2 O7 ,
HCN ,
CsOH,
HCOOH,
NaOH,
RbOH,
Sr(OH)2 ,
NiCl2 ,
H3 SbO4 ,
NaOH,
H2 SO3 ,
H2 CO3 ,
Sr(OH)2 ,
HF,
H2 S,
HI
KOH
H2 SeO3
H2 S
HCl
HMnO4
H2 CrO4
HBrO
Ba(OH)2
HBr
H3 PO3
Mg(NO3 )2
КOH
Pb(NO3 )2
H3 PO4
K2 HPO4
4.1.2. Чем определяется возможность протекания обменной реакции между двумя электролитами? Напишите в молекулярной и ионно-молекулярной
форме уравнения реакций взаимодействия следующих веществ и укажите соединение, образование которого вызывает смешение равновесия:
Вариант
01
02
03
04
05
Взаимодействующие
Вещества
NaCN + HNO3 =
Zn(OH)2 + KOH =
AgNO3 + K2 CrO4 =
BaCO3 + HNO3 =
CH3 COOH + Ba(OH)2 =
MnCl2 + Na2 S =
Na2 SiO3 + HCl =
Al(OH)3 + NaOH =
FeS + HCl =
Вариант
09
10
11
12
13
Взаимодействующие
вещества
MgCO3 + HCl =
Pb(CH3 COO)2 + NaOH =
Fe(OH)3 + H2 SO4 =
K2 S + HCl =
NH4 Cl + KOH =
NiS + H2 SO4 =
CH3 COONa + HNO3 =
Cu(NO3 )2 + KOH =
HNO2 + NaOH =
33
06
07
08
BaCl2 + Na2 SO4 =
Mg(OH)2 + CH3 COOH =
CaCl2 + Na3 PO4 =
Fe(OH)2 + H2 SO4 =
CaCO3 + HCl =
Pb(NO3 )2 + NaI =
Mg(OH)2 + HBr =
14
15
16
Ca(NO3 )2 + K2 CO3 =
Cr2 (SO4 )3 + BaCl2 =
Sn(OH)2 + KOH =
K2 SO3 + HCl =
Cr(OH)3 + H2 SO4 =
Sr(OH)2 + H3 PO4 =
NH4 Cl + AgNO3 =
4.1.3. Составьте по два различных уравнения в молекулярной форме,
которые соответствовали бы следующим ионным уравнениям:
ВариИонные уравнения
ант
01
02
03
04
05
06
Вариант
07
08
H+ + OH- = H2O
Pb 2+ + SO42- = PbSO4
CO32- + 2 H+ = CO2 + H2O
Cu 2+ + S 2- = CuS
Co 2+ + 2 OH- = Co(OH)2
CH3COOH +OH- = CH3COO- +H2O
Fe(OH)3 + 3 H+ = Fe3+ + 3 H2O
2 Ag + + S2- = Ag 2S
HCOO- + H+ = HCOOH
Ca2+ + SiO32- = CaSiO3
CO2 + 2 OH- = CO32- + H2O
3 Fe2+ + 2 PO43- = Fe3(PO4)2
Ионные уравнения
SO32- + 2 H+ = SO2 + H2O
Cr3+ + 3 OH- = Cr(OH)3
HS- + H+ = H2S
3 Mg 2+ + 2 PO43- = Mg 3 (PO4)2
ВариИонные уравнения
ант
09
10
11
12
13
14
Вариант
15
16
NH4+ + OH- = NH3 + H2O
Ag + + I - = AgI
Zn(OH)2 + 2 OH- = [Zn(OH)4]2Ba2+ + SO42- = BaSO4
3Ca2+ + 2 PO43- = Ca3(PO4)2
NH4OH + H+ = NH4+ + H2O
Ni 2+ + S 2- = NiS
Al(OH)3 + OH- = [Al(OH)4]Pb(OH)2 + 2 H+ = Pb 2+ + 2 H2O
2 Ag + + CrO42- = Ag 2CrO4
CuO + 2H+ = Cu 2+ + H2O
3 Zn2+ + 2 PO43- = Zn3(PO4)2
Ионные уравнения
HCO3- + H+ = CO2 + H2O
Be(OH)2 + 2 H+ = Be2+ + 2 H2O
HClO + OH- = ClO- + H2O
FeS + 2 H+ = Fe2+ + H2S
4.1.4. Как протекает процесс диссоциации комплексных соединений в
растворах? К сильным или слабым электролитам относятся растворы комплексных соединений? Характеристиками, каких процессов являются константы нестойкости (К н) или константы устойчивости (К у ) комплекса? Как они связаны
между собой?
34
Напишите уравнения диссоциации ниже приведенных комплексных соединений и выражение К н комплексных ионов.
Вариант
Комплексные
соединения
Вариант
Комплексные
соединения
01
K2 [Cd I4 ]
09
Na2 [Co(SCN)4 ]
02
[Co(NH3 )6 ]Cl2
10
K3 [Fe(CN)6 ]
03
K2 [Hg(SCN)4 ]
11
[Cd(NH3 )4 ]SO4
04
[Cd(NH3 )4 ]Cl2
12
K2 [Cu(CN)4 ]
05
K2 [Ni(CN)4 ]
13
[Zn(NH3 )4 ]SO4
06
Na3 [Ag(S2 O3 )2 ]
14
K2 [Zn(CN)4 ]
07
[Ag(NH3 )2 ]NO3
15
K[Ag(CN)2 ]
08
K2 [HgBr4 ]
16
[Cu(NH3 )4 ](NO3 )2
4.1.5.
Используя значения констант нестойкости комплексных ионов,
определите, произойдет ли взаимодействие между растворами приведенных
электролитов. Напишите молекулярные и ионные формы уравнения протекающей реакции.
Вариант
01
Растворы
электролитов
[Ag(NH3 )2 ]NO3 + NaNO2 =
K2 [HgBr4 ] + KCN =
Вариант
09
Растворы
электролитов
K2 [HgBr4 ] + KCl =
[Cu(NH3 )4 ](NO3 )2 + NaCN
=
02
K[Ag(CN)2 ] + NH3 =
[Cd(NH3 )4 ]Cl2 + KCN =
10
K2 [HgBr4 ] + KI =
K[Ag(CN)2 ] + K2 S2 O3 =
03
Na3 [Ag(S2 O3 )2 ] + NaCN =
K2 [Ni(CN)4 ] + NH3 =
11
Na3 [Ag(S2 O3 )2 ] + NH4 OH =
[Ni(NH3 )6 ]Cl2 + NaCN =
Вариант
Растворы
электролитов
Вариант
Растворы
электролитов
04
K2 [HgI4 ] + KBr =
[Zn(NH3 )4 ]SO4 + NaCN =
12
K2 [Hg(SCN)4 ] + KCN =
K4 [Co(CN)6 ] + NH3 =
05
K2 [Hg(CN)4 ] + KSCN =
[Co(NH3 )6 ]Cl2 + NaCN =
13
K2 [CdCl4 ] + KI =
[Zn(NH3 )4 ]Cl2 + KCN =
06
K2 [Cd I4 ] + KBr =
14
K2 [Cd I4 ] + KCN =
35
[Ag(NH3 )2 ]NO3 + KI =
K[Ag(CN)2 ] + KSCN =
07
K2 [Hg(CN)4 ] + KI =
[Cu(NH3 )4 ]SO4 + KCN =
15
K2 [HgCl4 ] + KI =
K2 [Zn(CN)4 ] + NH3 =
08
K2 [Cu(CN)4 ] + NH3 =
[Cd(NH3 )4 ]SO4 + KCN =
16
[Ag(NH3 )2 ]Cl + KCN =
K2 [HgI4 ] + NaSCN =
4.1.6. К какому типу электролитов относятся приведенные ниже соединения? Запишите уравнения диссоциации этих электролитов.
Вариант
Вариант
Электролит
Электролит
01
Zn(OH)2 , [Zn(NH3 )4 ](OH)2
09
HCN,
02
HNO2 ,
10
Cu(OH)2 , [Cu(NH3 )4 ](OH)2
03
Ni(OH)2 , [Ni(NH3 )4 ](OH)2
11
HF,
04
HCN,
12
Cd(OH)2 , [Cd(NH3 )4 ](OH)2
05
Cr(OH)3 , [Cr(NH3 )6 ](OH)3
13
HF,
06
HF,
14
HCN,
07
Al(OH)3 , Na[Al(OH)4 ]
15
Co(OH)2 , [Co(NH3 )6 ](OH)2
08
HCN,
16
H2 SO3 ,
K[Ag(NO2 )2 ]
K3 [Cr(CN)6 ]
H[BF4 ]
H[Ag(CN)2 ]
H2 [Pt(CN)4 ]
K4 [FeF6 ]
H2 [SiF6 ]
H4 [Fe(CN)6 ]
H3 [Ag(SO3 )2 ]
4.2. Сильные и слабые электролиты. Концентрация ионов в растворах
сильных и слабых электролитов
4.2.1. Как ведут себя в растворах сильные электролиты? Что называется ионной силой раствора и активностью? Каким образом активность иона и концентрация иона связанны между собой?
Вычислите ионную силу раствора, и активность ионов в растворе электролита
Х с массовой долей, равной ω(Υ) %. Плотность раствора принять равной единице. ( Коэффициент активности ионов можно рассчитать по полной формуле
или сокращенной формуле Дебая и Гюккеля lg f (иона) = −
ВариЭлектролит Х
ант
Массовая
доля Х
ω(Υ), %
Вариант
Na2 SO4
1,42
09
01
0,5Z 2 (иона) ⋅ I
1+ I
Электролит Х
H2 SO4
).
Массовая
доля Х
ω(Υ), %
0,05
36
02
BaCl2
0,21
10
Cu(NO3 )2
0,94
03
Mg(NO3 )2
0,74
11
ZnCl2
0,068
04
Al2 (SO4 )3
0,34
12
Fe2 (SO4 )3
0,40
05
CrCl3
0,16
13
AlCl3
0,67
06
Sr(OH)2
0,06
14
K2 SO4
0,052
07
Ca(NO3 )2
0,08
15
Ba(OH)2
0,085
08
CuCl2
0,67
16
Cr(NO3 )3
0,24
4.2.2. Вычислить ионную силу и активность ионов в растворе, содержащем
х моль/л электролита Х и у моль/л электролита У. (Коэффициент активности
ионов можно рассчитать по полной формуле или сокращенной формуле Дебая и
Гюккеля lg f (иона) = −
0,5Z 2 (иона) ⋅ I
Электролит
Вариант
Х
1+ I
).
Концентрация
электролита, Варимоль/л
У
Х
У
ант
Концентрация
электролита,
моль/л
Электролит
Х
У
Х
У
01
Ca(NO3)2
HNO3
0,05
0,05
09
AlCl3
HCl
0,01
0,04
02
Fe2(SO4)3
H2SO4
0,02
0,01
10
Na2CO3
NaOH
0,05
0,1
03
AlCl3
MgCl2
0,01
0,02
11
AgNO3
HNO3
0,03
0,01
04
Cr2(SO4)3
H2SO4
0,025
0,01
12
MgSO4
MgCl2
0,02
0,04
05
K2CrO4
KOH
0,04
0,02
13
BiCl3
NaCl
0,03
0,05
06
NaCl
HCl
0,005
0,25
14
K2SO4
H2SO4
0,01
0,005
07
Ba(OH)2
NaOH
0,05
0,01
15
FeCl3
HCl
0,05
0,03
08
H2SO4
HCl
0,005
0,05
16
BaCl2
KCl
0,04
0,02
4.2.3. Как протекает в растворах процесс диссоциации слабого электролита? Запишите уравнение диссоциации приведенного ниже электролита.
Вычислите концентрацию ионов водорода в растворе с молярной концентрацией электролита, равной С (Х) моль/л. Диссоциацией многоосновной кислоты
по второй ступени можно пренебречь.
Вариант
Электро- С (Х),
лит Х моль/л
К 1 (Х)
Вари- Электро- С (Х),
ант
лит Х моль/л
К 1 (Х)
01
H3 AsO3
0,1
5,7 10-10
09
HClO2
0,01
5,0 10-3
02
HIO
0,5
2,0 10-11
10
HCNS
0,05
1,0 10-4
37
03
HNO2
0,2
4,0 10-4
11
H3 PO4
0,02
7,5 10-3
04
H2 SeO3
0,05
3,5 10-3
12
H2 Se
0,5
1,9 10-4
05
H2 Te
0,01
2,3 10-3
13
HAsO2
0,1
9,0 10-10
06
HBrO
0,2
2,5 10-9
14
H2 CO3
0,3
4,5 10-7
07
H2 B4 O7
0,05
1,0 10-4
15
H2 S
1,0
9,0 10-8
08
CH3 COOH
0,5
1,8 10-5
16
H2 TeO3
0,25
3,0 10-3
4.2.4. Что называется константой диссоциации? Какая взаимосвязь существует между степенью диссоциации и константой диссоциации? Изменяется ли
константа диссоциации с разбавлением раствора?
Вычислите константу диссоциации одноосновной кислоты Х ( или однокислотного основания ) в растворе с массовой долей, равной ω(Υ) %, если степень диссоциации электролита в этом растворе равна α. Плотность раствора
электролита принять равной единице. Диссоциацией кислоты по второй ступени
пренебречь
Вариант
01
02
Электролит
Уксусная кислота
ω(Υ)
%
α , Вари% ант
3,0 0,6
Хлоруксусная кислота 0,95 1,18
Электролит
ω(Υ),
%
α,
%
09
Бромноватистая к-та
2,9
0,0084
10
Гидроксид аммония
1,0
0,55
03
Муравьиная кислота
2,7 1,75
11
Иодоуксусная к-та
9,0
3,75
04
Муравьиная кислота
0,46 4,21
12
Уксусная кислота
0,6
1,35
05
Хлорноватистая к-та
1,05 0,045
13
Синильная кислота
0,54 0,0063
06
Фтороводородная к-та 1,0 3,63
14
Угольная кислота
3,1
0,095
07
Селеноводородная к-та 4,05 1,84
15
Сероводородная к-та
1,7
0,035
16 Циановодородная к-та
3,7
0,028
08
Селенистая кислота
6,45 8,37
4.2.5. Запишите уравнение диссоциации электролита Х и выражение константы диссоциации этого электролита.
Чему равна молярная концентрация электролита Х, если степень диссоциации
этого электролита в водном растворе равна α %? ( Для двухосновных кислот
второй ступенью диссоциации пренебречь). Чему равна концентрация ионов водорода Н+ ( или ионов ОН -) в этом растворе?
Вариант
Электролит Х
α, Вари%
ант
Электролит Х
α,
%
38
01
Хлорноватистая кислота
5,0
09
Циановодородная кислота
1,5
02
Муравьиная кислота
10,0
10
Бромноватистая кислота
3,0
03
Уксусная кислота
2,5
11
Угольная кислота
0,5
04
Гидроксид аммония
1,0
12
Азотистая кислота
3,5
05
Сероводородная кислота
0,5
13
Фтороводородная кислота
06
Хлоруксусная кислота
4,0
14
Селенистая кислота
5,0
07 Селеноводородная кислота
20,0
15
Теллуристая кислота
0,1
Сернистая кислота
1,5
16
Фосфорная кислота
08
10,0
15,0
5. Ионное произведение воды. Водородный показатель
5.1. Что называется ионным произведением воды и водородным показателем? Вычислите рН раствора вещества Х с заданной молярной концентрацией
(или молярной концентрацией эквивалента). Коэффициент активности ионов Н+ и
ОН- принять равными единице (или степень диссоциации электролита принять
равной единице). Запишите уравнение диссоциации электролита.
Вариант
Концентрация, моль/л
Вещество Х
молярная
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Хлорная кислота
Гидроксид бария
Гидроксид калия
Азотная кислота
Хлорноватая кислота
Гидроксид стронция
Селеновая кислота
Иодоводородная кислота
Гидроксид цезия
10
Серная кислота
11
Бромоводородная кислота
12
Гидроксид кальция
13
Гидроксид рубидия
молярная
эквивалента
0,005
0,005
0,025
0,025
0,05
0,05
0,001
0,001
0,02
0,02
0,06
0,06
0,01
39
Вариант
Концентрация, моль/л
Вещество Х
молярная
эквивалента
молярная
14
Дихромовая кислота
15
Хлороводородная кислота
16
Марганцовая кислота
0,01
0,04
0,05
5.2. Вычислить рН раствора вещества Х с массовой долей растворенного
вещества, равной ω( Υ ) %. Плотность раствора и коэффициент активности ионов Н+ и ОН - (или степень диссоциации электролита) принять равными единице.
Запишите уравнение диссоциации электролита.
Вариант
Вещество Х
ω( Υ ), Вари%
ант
Вещество Х
ω( Υ ),
%
01
Азотная кислота
0,063
09
Гидроксид бария
0,085
02
Хлороводородная к-та
0,037
10
Гидроксид кальция
0,037
03
Гидроксид натрия
0,04
11
Хлорная кислота
0,01
04
Иодоводородная к-та
0,013
12
Гидроксид стронция
0,061
05
Гидроксид калия
0,056
13
Бромоводородная к-та
0,081
06
Хлорноватая кислота
0,085
14
Гидроксид рубидия
0,001
07
Селеновая кислота
0,015
15
Марганцовая кислота
0,012
08
Дихромовая кислота
0,022
16
Гидроксид лития
0,024
5.3. Вычислите рН раствора и степень диссоциации вещества Х в растворе с
молярной концентрацией (или молярной концентрацией эквивалента), равной С
(Х) моль/л. Запишите уравнение диссоциации электролита.
( При расчете рН
второй или третьей ступенью диссоциации электролита пренебречь).
Вариант
01
02
Концентрация, моль/л
Вещество Х
молярная
Фосфорная кислота
Уксусная кислота
молярная
эквивалента
0,5
0,01
40
03
Вариант
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
Сероводородная кислота
0,2
Концентрация, моль/л
Вещество Х
молярная
Хлорноватистая кислота
Угольная кислота
Азотистая кислота
Селеноводородная кислота
Циановодородная кислота
Теллуристая кислота
Хлористая кислота
Селенистая кислота
Муравьиная кислота
Сернистая кислота
Фтороводородная кислота
Мышьяковая кислота
Гидроксид аммония
молярная
эквивалента
0,1
0,1
0,5
0,4
0,5
0,5
0,1
0,1
0,2
0,2
0,5
0,25
0,05
5.4. Вычислить рН раствора и степень диссоциации вещества Х в растворе с
массовой долей растворенного вещества, равной ω(Υ) %. Плотность раствора
принять равной единице. Запишите уравнение диссоциации электролита. (При
расчете рН второй ступенью диссоциации электролита пренебречь).
ВариВещество Х
ант
ω( Υ ), ВариВещество Х
%
ант
ω( Υ ),
%
01
Азотистая кислота
0,47
09
Гидроксид аммония
0,70
02
Фтороводородная к-та
0,04
10
Хлористая кислота
1,37
03
Селенистая кислота
0,26
11
Уксусная кислота
0,30
04
Муравьиная кислота
0,23
12
Хлорноватистая к-та
0,90
05
Циановодородная к-та
0,54
13
Угольная кислота
1,24
06
Фосфорная кислота
1,96
14
Сернистая кислота
1,68
07
Бромноватистая кислота
4,85
15
Иодноватистая кислота
1,44
08
Теллуроводородная к-та
0,26
16
Теллуристая кислота
0,36
41
5.5. Водородный показатель раствора вещества Х равен рН. Какова молярная концентрация вещества Х в этом растворе? Напишите уравнение диссоциации электролита. Степень диссоциации сильного электролита и коэффициент активности ионов Н+ и ОН - считать равными единице. Изменится ли рН раствора,
если раствор вдвое разбавить водой? Как изменится рН?
Вариант
01
02
03
04
05
06
07
08
Вещество Х
рН
Уксусная кислота
Гидроксид натрия
Муравьиная кислота
Гидроксид стронция
Циановодородная кислота
Гидроксид калия
Хлорноватистая кислота
Гидроксид кальция
Хлорная кислота
Уксусная кислота
Азотная кислота
Сероводородная кислота
Гидроксид кальция
Селенистая кислота
Гидрокид натрия
Селеноводородная кислота
3,0
10,8
2,0
12,3
6,0
12,6
5,0
9,6
2,5
4,0
2,4
5,0
11,5
3,0
10,4
3,0
Вариант
09
10
11
12
13
14
15
16
Вещество Х
рН
Азотистая кислота
Гидроксид бария
Фтороводородная кислота
Гидроксид лития
Гидроксид аммония
Соляная кислота
Бромноватистая кислота
Гидроксид цезия
Селеновая кислота
Угольная кислота
Гидроксид бария
Хлористая кислота
Гидроксид стронция
Хлорноватистая кислота
Серная кислота
Гидроксид аммония
3,0
11,4
2,0
9,8
11,0
3,4
5,0
11,5
1,5
5,0
12,7
3,0
11,9
6,0
2,5
12,0
6. Свойства растворов электролитов
6.1. Что называют изотоническим коэффициентом ( i )? Каков его физический смысл? От каких факторов зависит величина изотонического коэффициента? Какая связь между изотоническим коэффициентом и кажущейся степенью
диссоциации?
Осмотическое давление раствора содержащего вещество Х, с молярной
концентрацией (или молярной концентрацией эквивалента), равной С, при tо С
равно Росм. . Вычислите кажущуюся степень диссоциации вещества в растворе.
Вариант
Вещество Х
01
02
03
04
05
MgCl2
KBr
NaNO3
K2 SO4
CaCl2
Концентрация, моль/л
С(Х)
С(1/z*Х)
0,106
0,125
0,08
0,04
1,01
Температура, о С
Росм.,
Па
18
25
19
0
17
3,2. 105
5,63. 105
3,495. 105
2,18. 105
30,4. 105
42
06
07
08
09
NaCl
Na2 SO4
KNO3
Ca(NO3 )2
Вариант
Вещество Х
10
KIO3
11
MgSO4
12
BaCl2
13
MnSO4
14
ZnCl2
15
KI
16
MgCl2
0
17
21
0
4,13. 105
6,87. 105
7,425. 105
1,474. 105
Температура, о С
Росм.,
Па
17,5
2,21. 105
18
2,01. 104
17
3,04. 105
15
3,33. 104
0
1,48. 105
27
4,83. 105
18
3,2. 105
0,10
0,212
0,16
0,05
Концентрация, моль/л
С(Х)
С(1/z*Х)
0,05
0,01
0,05
0,015
0,025
0,1
0,053
6.2. Определите осмотическое давление раствора соли Х с молярной или
молярной концентрацией эквивалента, равной С моль/л, при температуре t оС,
если кажущаяся степень диссоциации соли равна α % .
Вариант
Вещество Х
Концентрация,
моль/л
С(Х)
01
MgSO4
02
KBr
03
Na2 CO3
04
KNO3
05
BaCl2
06
KOH
07
ZnCl2
08
NaNO3
09
NaCl
10
KCl
11
CaCl2
12
Ba(NO3 )2
13
K2 SO4
С(1/z*)
0,01
0,125
0,05
0,045
0,1
0,2
0,045
0,05
0,12
0,5
0,02
0,2
0,25
t,
С
α,
%
18
67
25
82
17
65
20
70
25
63
27
79
19
58
20
85
18
91
21
58
25
54
30
90
27
75
о
43
14
Na2 SO4
15
NaNO3
16
Ca(NO3 )2
0,15
0,2
0,1
21
57
20
63
19
74
6.3. Кажущаяся степень диссоциации вещества Х в растворе равна α. Массовая доля вещества Х в растворе равна ω(х). Найдите температуру кипения этого раствора и вычислите давление водяного пара над этим раствором при 20о С.
Давление насыщенного водяного пара при 20 о С равно 2337,8 Па.
Вари- Вещество
ант
Х
ω(х),
%
α, %
Вариант
Вещество
ω(х), %
Х
α, %
01
Ca(NO3 )2
3,4
65
09
MgCl2
0,5
76
02
KIO3
2,5
71
10
KBr
4,5
80
03
MgSO4
0,015
80
11
NaNO3
8,5
69
04
BaCl2
11
56
12
K2 SO4
1,2
62
05
MnSO4
5
64
13
CaCl2
2,2
55
06
ZnCl2
1,1
84
14
NaCl
1,5
85
07
KI
3,2
58
15
Na2 SO4
0,5
64
08
MgCl2
0,06
66
16
KNO3
4,2
78
6.4. Раствор, содержащего соль Х массой, равной m1 грамм, в воде массой m2 грамм, кипит при температуре tк о С. Вычислите кажущуюся степень
диссоциации соли в этом растворе.
Вариант
01
Вещество Х
KNO3
m1 (Х), г
9,09
m2 (Н2 О), г
100
tк (р-ра), о С
100,8
02
Mg(NO3 )2
37,0
200
101,82
03
K2 SO4
34,8
200
101,35
04
BaCl2
255
750
100,85
05
NaNO3
84,9
1000
100,98
06
NaOH
4,1
250
100,39
07
KNO3
16,9
200
100,82
08
K2 SO4
17,43
200
100,64
09
Na2 CO3
1,06
100
100,13
44
10
MgSO4
12,0
500
100,18
11
ZnCl2
13,6
250
100,56
12
Ba(NO3 )2
2,61
100
100,15
13
KBr
23,8
200
100,99
14
Na2 SO4
28,4
250
101,15
15
CaCl2
11,04
500
100,105
16
Ca(NO3 )2
3,4
100
100,255
6.5. Раствора, содержащего соль Х массой, равной m1 грамм, в воде массой
m2 грамм, замерзает при температуре tЗ оС. Вычислите кажущуюся степень диссоциации соли в этом растворе.
Вариант
Вещество Х
m1 (Х), г
m2 (Н2 О),
г
tЗ (р-ра),
о
С
01
Na2 CO3
0,53
200
-0,13
02
KOH
2,1
250
-0,519
03
BaCl2
25,5
750
-0,756
04
NaNO3
84,9
1000
-3,16
05
CaCl2
11,04
500
-0,74
06
ZnCl2
55,8
5000
-0,385
07
KCl
4,47
100
-2,0
08
NaCl
14,62
500
-1,67
09
CaCl2
11,04
500
-0,74
10
ZnCl2
55,8
5000
-0,385
11
Na2 CO3
0,53
200
-0,13
12
KOH
2,1
250
-0,519
13
BaCl2
25,5
750
-0,756
14
NaNO3
84,9
1000
-3,16
15
KCl
4,47
100
-2,0
16
NaCl
14,62
500
-1,67
6.6. Вычислить кажущуюся степень диссоциации СаС12 в растворе, содержащем 0,0995 моль хлорида кальция в 500 г воды. Температура кристаллизации
такого раствора -0,74 о С.
6.7. Давление пара раствора, содержащего 16,72 г Ca(NO3 )2 в 250 г воды,
45
при 17 о С равно 1903,81 Па. Вычислите кажущуюся степень диссоциации соли,
если давление пара воды при той же температуре равно 1937,14 Па.
6.8. Какова температура кристаллизации раствора, содержащего 84,9 г
NaNO3 в 1000 г воды? Давление пара раствора составляет 2269,11 Па, а давление пара воды при той же температуре – 2338,43 Па.
6.9. Раствор, содержащий 33,2 г Вa(NO3 )2 в 300 г воды, кипит при 100,466о
С. Вычислите кажущуюся степень диссоциации соли в растворе.
6.10. Вычислите кажущуюся степень диссоциации NaCl в растворе с молярной концентрацией 0,25 моль/л, если этот раствор изотоничен с раствором
глюкозы С6 Н12 О6 с молярной концентрацией 0,44 моль/л при 18о С.
6.11. Изотонический коэффициент раствора азотной кислоты с молярной
концентрацией 1 моль/л равен 1,03. Сколько растворенных частиц содержится в
1 мл этого раствора?
6.12. Раствор, содержащий 14,62 г в 500 г воды, замерзает при -1,67о С.
Вычислите кажущуюся степень диссоциации этого электролита в растворе и осмотическое давление раствора при 27о С. Плотность раствора принять равной
единице.
6.13. Изотонический коэффициент раствора KBr, содержащего 178,5 г соли
в 900 г воды равен 1,7. Определите давление водяного пара над этим раствором
при 50о С, если давление паров воды при этой температуре равно 12334 Па.
6.14. в равных количествах воды растворено в одном случае 0,5 моль сахара, а в другом – 0,2 моль СаС12 . Температуры кристаллизации обоих растворов одинаковы. Определите кажущуюся степень диссоциации СаС12 в растворе.
7. Произведение растворимости
7.1. Что называется произведением растворимости? Какая связь существует между растворимостью и произведением растворимости?
Можно ли применять понятие " произведение растворимости " к хорошо растворимым электролитам? Изменяется ли величина произведения растворимости
с увеличением температуры?
Определите растворимость вещества Х при 25 0 С в моль/л и г/ л
Вариант
Вещество Х
ПР(Х)
Вариант
Вещество Х
ПР (Х)
01
Сульфид кобальта(II)
3,1 10-23 09
Карбонат серебра
6,15 10-12
02
Арсенат серебра
1,1 10-22 10
Фосфат серебра
1,8 10-18
03
Карбонат кальция
4,8 10-9
Фторид стронция
2,8 10-9
11
46
04
Хромат бария
2,3 10-10 12
Сульфид серебра
5,7 10-51
05
Фосфат бария
3,9 10-29 13
Иодид свинца(II)
8,7 10-9
06
Сульфат серебра
1,2 10-5
Сульфат свинца(II)
1,7 10-8
07
Фторид кальция
3,4 10-11 15
Фосфат кальция
1,0 10-25
08
Бромид серебра
5,0 10-13 16
Сульфид марганца(II)
1,4 10-15
14
7.2. Какое свойство вещества характеризуется величиной произведения
растворимости? Запишите уравнение диссоциации ниже приведенного малорастворимого электролита Х.
Рассчитайте произведение растворимости вещества Х, если его растворимость равна S моль/л.
Вариант
Вещество Х
S,
Варимоль/л ант
Вещество Х
S,
моль/л
01
Фторид свинца(II)
4,0 10-3
09
Сульфид цинка
1,3 10-12
02
Сульфид олова(II)
1,0 10-13
10
Карбонат кадмия
2,3 10-6
03
Гидроксид магния
1,0 10-4
11
Бромид меди (I)
1,5 10-5
04
Хлорид свинца(II)
1,7 10-2
12
Карбонат никеля(II)
3,5 10-4
05
Фторид стронция
0,9 10-3
13
Сульфид никеля(II)
1,0 10-12
06
Карбонат железа(II)
5,0 10-6
14
Хромат серебра
2,0 10-4
07
Сульфид марганца(II)
1,6 10-5
15
Карбонат цинка
3,0 10-6
08
Карбонат кобальта(II)
4,0 10-7
16
Иодид свинца(II)
2,0 10-3
7.3. В каком объеме насыщенного раствора вещества Х содержится 1 г этого
вещества, если произведение растворимости его равно ПР.
Изменится ли (увеличится или уменьшится) растворимость этого вещества
при добавлении к насыщенному раствору трудно растворимого вещества Х небольшого количества хорошо растворимой соли, содержащей одноименный
ион?
Вариант
Вещество Х
ПР (Х)
Вариант
Вещество Х
ПР (Х)
01
Фосфат свинца(II)
1,5 10-32
09
Иодид свинца(II)
8,7 10-9
02
Карбонат серебра
6,15 10-12
10
Хромат свинца(II)
1,8 10-14
47
03
Фосфат кальция
1,0 10-25
11
Фосфат алюминия
5,7 10-19
04
Хромат бария
1,2 10-10
12
Карбонат стронция
1,1 10-10
05
Фосфат серебра
1,8 10-18
13
Цианид серебра
7,0 10-15
06
Карбонат стронция
1,6 10-9
14
Сульфид кадмия
6,5 10-28
07
Сульфид серебра
5,7 10-51
15
Сульфат бария
1,1 10-10
08
Гидроксид кальция
5,5 10-6
16
Сульфид сурьмы(III)
1,6 10-93
7.4.
Образуется ли осадок малорастворимого вещества AB, если смешать
равные объемы растворов вещества АX и вещества YB с молярной концентрацией эквивалента, равной С(1/z* AX или YB)?
Растворы
веществ
Вариант
Молярная
концентрация
эквивалента,
моль/л
AX
Вещество
AB
ПР(АВ)
AX
YB
YB
01
SrCl2
Na2 SO4
0,001
0.001
SrSO4
2,1 10-7
02
AgNO3
BaCl2
0,002
0,0005
AgCl
1,8 10-10
03
Pb(NO3 )2 H2 SO4
0,001
0,002
PbSO4
1,7 10-8
04
CaCl2
Na3 PO4
0,0001
0,0005
Ca3 (PO4 )2
1,0 10-25
05
AgNO3
K2 CrO4
0,0005
0,0002
Ag2 CrO4
1,2 10-12
06
BaCl2
Na2 CO3
0,002
0,0002
BaCO3
4,9 10-9
07
ZnSO4
NaOH
0,0005
0,0001
Zn(OH)2
3,0 10-16
08
K2 CrO4
Pb(NO3 )2
0,0001
0,0005
PbCrO4
1,8 10-14
09
CaCl2
Na2 SO4
0,002
0,005
CaSO4
6,1 10-5
10
Ba(NO3 )2 K2 CrO4
0,0001
0,0002
BaCrO4
1,6 10-7
11
AgNO3
Na2 SO4
0,005
0,0002
Ag2 SO4
7,7 10-5
12
BeCl2
KOH
0,001
0,001
Be(OH)2
2,7 10-10
13
Pb(NO3 )2 NaI
0,005
0,005
PbI2
9,8 10-9
14
CaCl2
KOH
0,002
0,002
Ca(OH)2
5,5 10-6
15
AgNO3
K2 Cr2 O7
0,001
0,005
Ag2 Cr2 O7
2,0 10-7
48
16
MnSO4
Na2 S
0,005
0,001
7,0 10-17
MnS
8. Гидролиз солей
8.1. Какой процесс называется гидролизом? Какие соли могут подвергаться гидролизу? Как протекает процесс гидролиза? Определите характер среды
в растворах солей (рН < 7, рH > 7 или рН = 7). Составьте молекулярные и ионно-молекулярные уравнения гидролиза солей.
Вариант
Соли
Вариант
Соли
01
Be(NO3 )2 , KI, Na2 SO3 , FeCl3
09
BaCl2 , Fe2 (SO4 )3 , KCN, Cs 2 CO3
02
NaNO2 , CaCl2 , FeSO4 , K3 PO4
10
ZnSO4 , NaHCOO, SrCl2 , K3 PO4
11
Na2 SiO3 , NiSO4 , KBr, CrCl3
12
K2 S, Ba(NO3 )2 , FeCl3 , NaCH3 COO
Вариант
Соли
03 LiBr, Al2 (SO4 )3 , KClO, Na3 AsO4
04
Вариант
NaI, Cr2 (SO4 )3 , KNO2 , SnCl2
Соли
05 Ca(NO3 )2 , Na2 S, ZnCl2 , K2 CO3
13
NaClO4 , CoSO4 , NH4 Br, Li3 PO4
06 NaBrO, CuSO4 , LiNO3 , AlCl3
14
BeSO4 , Cs 2 SO3 , NaI, Fe(NO3 )3
07 MgCl2 , Sr(NO3 )2 , Na2 SeO3 , KCN
15
K2 Te, Pb(NO3 )2 , Na2 SeO4 , NiCl2
08 NaBr, NH4 Cl, K2 Se, NiSO4
16
CoBr2 , FeSO4 , Na3 AsO4 , KNO3
8.2. При сливании водных растворов соли Х и соли Y образуется осадок
гидроксида металла и выделяется газ (или образуется нерастворимая кислота).
Почему? Составьте молекулярное и ионно-молекулярное уравнения происходящих реакций.
Вариант
01
02
03
Соль Х и соль Y
Хлорид хрома(III) и
карбонат калия
Сульфат хрома(III) и
сульфид натрия
Хлорид алюминия и
Вариант
09
10
11
Соль Х и соль Y
Сульфат железа(III) и
карбонат натрия
Хлорид железа(III) и
карбонат калия
Сульфат алюминия и
49
04
05
06
07
08
карбонат лития
Хлорид алюминия и
силикат калия
Хлорид алюминия и
сульфид калия
Бромид алюминия и
силикат натрия
Сульфат хрома(III) и
силикат натрия
Хлорид железа(III) и
силикат натрия
12
13
14
15
16
сульфид натрия
Хлорид хрома(III) и
сульфид калия
Нитрат хрома(III) и
силикат натрия
Сульфат железа(III) и
силикат натрия
Хлорид алюминия и
сульфид натрия
Нитрат алюминия и
силикат натрия
8.3. Зависит ли окраска индикатора от характера среды? Какую окраску имеют индикаторы: лакмус, фенолфталеин и др. в растворах кислот и щелочей?
Можно ли с помощью индикатора различить растворы солей? Ответ дайте на основании реакций гидролиза.
Вариант
Растворы солей
а)
б)
в)
01
Na2 SO4 и Na2 SO3
ZnCl2 и KCl
K2 SiO3 и MgSO4
02
KNO3
AlCl3 и LiCl
Na2 SO3 и ZnSO4
03
K2 S
и K2 SO4
BaCl2 и BeCl2
ZnCl2 и Na3 PO4
04
K3 PO4 и KNO3
BeCl2 и CaCl2
05
Na2 SiO3 и NaBr
ZnSO4 и Li2 SO4
Pb(NO3 )2 и Na2 S
06
KCN
Al2 (SO4 )3 и Cs 2 SO4
Zn(NO3 )2 и Na3 PO4
07
NaCH3 COO и NaCl
Pb(NO3 )3 и LiNO3
NH4 Cl и NaCH3 COO
08
KClO и KClO4
BaCl2
AlCl3 и Cs 2 CO3
09
NaBr и NaBrO
BeSO4 и K2 SO4
10
KHCOO и KCl
Ca(NO3 )2 и MgCl2
FeCl2 и K2 CO3
11
Na2 CO3 и NaI
FeCl2
NH4 NO3 и NaNO2
12
K2 SO3 и K2 SO4
CsNO3 и Zn(NO3 )2 MnCl2 и Na2 S
13
LiNO3 и KNO2
SrCl2 и (NH4 )2 SO4
ZnBr2 и NaBrO
14
CaBr2 и KCH3 COO
CdSO4 и Ba(NO3 )2
Be(NO3 )2 и K2 Te
и KNO2
и KI
и MgSO4
и LiCl
Al2 (SO4 )3 и K2 S
KCN и Pb(CH3 COO)2
50
15
Cs 2 CO3 и KClO4
SnCl2 и BaBr2
K2 SeO3 и CdCl2
16
NaCN и Cs 2 SO4
Cd(NO3 )2 и CaCl2
Li3 PO4 и ZnSO4
8.4. Какое из приведенных веществ, следует прибавить к раствору соли Х,
чтобы уменьшить степень гидролиза соли? Почему?
Вариант
01
02
03
04
05
Вариант
06
07
08
Добавляемые ВариСоль Х
вещества
ант
Na3 PO4 NaOH , NaCl ,
ZnSO4
09
HCl , NH4 Cl
SnCl2
K2 CO3
KOH , HCl ,
10
KCl , Na2 CO3
KClO
ZnCl2 , KOH ,
Cr2 (SO4 )3
11
HCl , KNO3
Fe2 (SO4 )3 KCl , H2 SO4 ,
Na2 S
12
NaOH , Na2 CO3
Na2 SO3 K2 SO4 , H2 SO4 ,
Al2 (SO4 )3
13
NaOH , CrCl3
Добавляемые ВариСоль Х
Соль Х
вещества
ант
Pb(NO3 )2 HNO3 , NaNO3 ,
NaCH3 COO
14
KOH , Na2 CO3
KCN
HCl , KOH ,
BeCl2
15
KCl , NH4 Cl
NiSO4
K2 SiO3
H2 SO4 , K2 SO4 ,
16
K2 CO3 , KOH
Соль Х
Добавляемые
вещества
KOH , H2 SO4 ,
Na2 CO3 , KCl
HCl , K2 SO4 ,
KOH , Fe2 (SO4 )3
H2 SO4 , K2 SO4 ,
K2 CO3 , KOH
Al2 (SO4 )3 , NaOH
HCl , K2 SO4
H2 SO4 , KOH ,
K2 S , Na2 SO4
Добавляемые
вещества
NaCl , NH4 Cl ,
HCl , NaOH
KCl , HCl ,
NaOH , Na2 CO3
KOH , KNO3 ,
HNO3 , NH4 NO3
8.5. Какая из двух приведенных солей (соль Х или соль Y) будет подвергаться гидролизу в большей степени? Почему? Напишите уравнение гидролиза этой
соли в молекулярной и ионно-молекулярной форме. Укажите реакцию среды в
растворе соли.
Вариант
01
Соль Х и соль Y
Карбонат натрия или
силикат натрия
Вариант
09
Соль Х и соль Y
Хлорид железа(III) или
хлорид железа(II)
51
02
03
04
05
06
07
08
Сульфат цинка или
сульфат кадмия
Сульфит натрия или
сульфид натрия
Нитрат олова(II) или
нитрат свинца(II)
Ацетат калия или
формиат калия
Сульфат галлия или
сульфат индия
Нитрит натрия или
карбонат натрия
Хлорид меди(II) или
хлорид цинка
10
11
12
13
14
15
16
Цианид калия или
нитрат калия
Нитрат магния или
нитрат бериллия
Фосфат натрия или
карбонат натрия
Хлорид хрома(II) или
хлорид хрома(III)
Сульфид натрия или
селенид натрия
Сульфат олова(II) или
сульфат олова(IY)
Арсенал натрия или
фосфат натрия
8.6. Что называется константой гидролиза и степенью гидролиза? Вычислите константу гидролиза соли Х, степень гидролиза этой соли и рН раствора с молярной концентрацией соли, равной С (Х) моль/л (учитывая только первую ступень гидролиза соли).
Чему рано значение энергии Гиббса реакции гидролиза? В каком направлении
смешено равновесие процесса гидролиза?
Вариант
С(Х),
Соль Х
моль/
л
Вариант
Соль Х
С(Х),
моль/л
01
Ацетат натрия
0,1
09
Гипохорит калия
0,01
02
Нитрит калия
0,05
10
Гипохлорит натрия
0,5
03
Формиат калия
0,01
11
Гипобромит натрия
0,05
04
Карбонат натрия
0,1
12
Цианид калия
0,01
05
Селенид цезия
0,2
13
Сульфит натрия
0,2
06
Фторид натрия
0,05
14
Фосфат калия
0,05
07
Силикат натрия
0,01
15
Цианид калия
0,5
08
Селенит натрия
0,5
16
Гипобромит натрия
0,1
52
8.7. Вычислите константу гидролиза соли Х, степень гидролиза этой соли
и рН раствора с молярной концентрацией соли, равной С (Х) моль/л (учитывая
только первую ступень гидролиза соли).
Чему рано значение энергии Гиббса реакции гидролиза? В каком направлении
смешено равновесие процесса гидролиза?
Вариант
С(Х),
Соль Х
моль/
л
Вариант
Соль Х
С(Х),
моль/л
01
Хлорид цинка
0,1
09
Хлорид аммония
0,01
02
Нитрат свинца(II)
0,05
10
Хлорид меди(II)
0,5
03
Хлорид железа(II)
0,01
11
Нитрат аммония
0,05
04
Сульфат железа(III)
0,1
12
Сульфат никеля(II)
0,01
05
Сульфат меди(II)
0,2
13
Нитрат свинца(II)
0,2
06
Хлорид железа(III)
0,05
14
Хлорид алюминия
0,05
07
Хлорид кадмия
0,01
15
Сульфат аммония
0,5
08
Сульфат алюминия
0,5
16
Сульфат железа(III)
0,1
53
Приложения
Таблица 1. Термодинамические константы некоторых веществ
Вещество
Ag ( K )
AgBr (K)
AgCl (K)
AgI (K)
AgF (K)
AgNO3 (K)
Ag 2O (K)
Ag 2CO3 (K)
Ag 2S (К)
Al (K)
Al2O3 (K)
Al(OH)3 (K)
AlCl3 (K)
Al2(SO4)3 (K)
Al2S3 (К)
As (K)
As 2O3 (K)
As 2O5 (K)
AsН3 (Г)
Au (K)
AuF3 (K)
Au(OH)3 (K)
AuCl3 (K)
B (K)
B2O3 (K)
B2H6 (Г)
Ba (K)
BaO(К)
Ba(OH)2 (K)
BaCl2 (K)
BaSO4 (K)
BaCO3 (K)
Be (K)
BeO (K)
BeCO3 (K)
Bi (K)
∆Η˚298 ,
кДж /моль
0
- 99,16
- 126,8
- 64,2
- 202,9
- 120,7
- 30,56
- 506,1
-31,77
0
- 1675,0
- 1275,7
- 697,4
- 3434,0
-723,4
0
- 656,8
- 918,0
66,4
0
- 348,53
- 418,4
- 118,4
0
- 1264,0
31,4
0
- 557,9
- 946,1
-860,06
- 1465
- 1202,0
0
- 598,7
- 981,57
0
∆G˚298 ,
кДж /моль
0
- 95,94
- 109,7
- 66,3
- 184,9
- 32,2
- 10,82
- 437,1
0
- 1576,4
- 1139,72
- 636,8
- 3091,9
-492,5
0
- 575,0
- 772,4
68,8
0
- 297,48
- 289,95
- 48,53
0
- 1184,0
82,8
0
- 528,4
-810,9
- 352
- 1138,8
0
- 581,6
- 944,75
0
S ˚298 ,
Дж /(моль . К)
42,69
107,1
96,07
114,2
83,7
140,9
121,7
167,4
144,2
28,31
50,94
71,1
167,0
239,2
96,1
35,1
107,1
105,4
222,7
47,65
114,2
121,3
146,4
5,87
53,85
232,9
64,9
70,29
103,8
126
131,8
112,1
9,54
14,10
199,4
56,9
54
BiCl3 (Г)
BiCl3 (K)
- 270,7
- 379,1
- 260,2
- 318,9
356,9
189,5
Продолжение таблицы
Вещество
Br2 (Г)
Br2 (Ж)
HBr (Г)
C (АЛМАЗ)
C (ГРАФИТ)
CO (Г)
CO2 (Г)
COCl2 (Г)
CS2 (Г)
CS2 (Ж)
CH4 (Г)
C2H2 (Г)
C2H4 (Г)
C2H6 (Г)
C3H6 (Г)
C3H8 (Г)
С4Н10 (Г)
C6H6 (Г)
C6H6 (Ж)
НСООН (Ж)
CH3OH (Ж)
C2H5OH (Ж)
CH3COOH (Ж)
(СООН)2 или С2Н2О4 (К)
С3Н6О(Ж)
С12Н22О11 (К)
СН3С1(Г)
СНС13 (Ж)
CCl4 (Ж)
Ca (K)
CaO (K)
CaF2 (K)
CaCl2 (K)
CaC2 (K)
Ca3N2 (K)
Ca(NО3)2 (K)
Ca(OH)2 (K)
∆Η˚298 ,
кДж /моль
30,92
0
- 36,23
1,897
0
- 110,5
- 393,51
- 223,0
115,3
87,5
- 74,85
226,75
52,28
- 84,67
- 104
- 103,75
- 124,7
82,93
49,04
-425,0
- 238,7
- 227,6
- 484,9
-826,8
-247,7
-2221
-82,0
-131,8
- 139,3
0
- 635,1
- 1214,0
- 785,8
- 62,7
- 431,8
-936,9
- 986,2
∆G˚298 ,
кДж /моль
3,14
0
- 53,22
2,866
0
- 137,27
- 394,38
- 210,5
65,1
63,6
- 50,79
209,2
68,12
- 32,89
107,15
- 17,15
129,7
124,50
-357,8
- 166,31
- 174,77
- 392,46
- 68,2
0
- 604,2
- 1161,0
- 750,2
- 67,8
- 368,6
- 896,76
S ˚298 ,
Дж /(моль .К)
245,35
153,41
198,48
2,38
5,74
197,4
213,6
289,2
237,8
151,0
186,19
200,8
219,4
229,5
269,9
269,61
310,0
269,2
173,2
128,8
126,7
160,7
159,8
120,1
200
360
233,5
116,3
214,4
41,62
39,7
68,87
113,8
70,3
104,6
193,2
83,4
55
CaSO4 (K)
CaSiO3 (K)
Ca3(PO4)2 (K)
CaCO3 (K)
- 1424,0
- 1579,0
- 4125,0
- 1206,0
- 1320,3
- 1495,4
- 3899,5
- 1128,8
106,7
87,45
240,9
92,9
Продолжение таблицы
Вещество
Cd
CdO (K)
CdS(К)
Cd(OH)2 (K)
CdCl2 (K)
Cl 2 (Г)
Cl2O (Г)
ClO2 (Г)
Cl2O7 (Ж)
HCl (Г)
HCI (Ж)
HClO (Ж)
Cr (K)
Cr2O3 (K)
Cr(OH)3 (K)
Cs (K)
Cs 2O (K)
CsOH (K)
Cu (K)
Cu 2O (K)
CuO (K)
Cu(OH)2 (K)
CuF2 (K)
CuCl2 (K)
CuBr (K)
CuI2 (K)
Cu 2S (K)
CuS (K)
CuSO4 (K)
CuCO3 (K)
Cu(NO3)2 (K)
F2 (Г)
HF (Г)
OF2 (Г)
Fe (K)
∆Η˚298 ,
кДж /моль
0
- 256,1
-144,3
- 553,2
- 389,0
0
76,6
105,0
251,0
- 92,30
- 167,5
- 116,4
0
- 1141,0
- 1033,9
0
- 317,6
- 406,5
0
- 167,36
- 165,3
- 443,9
- 530,9
- 205,9
- 141,42
-21,34
- 82,01
- 48,5
- 771,1
- 594,96
- 307,11
0
- 270,7
25,1
0
∆G˚298 ,
кДж /моль
0
- 225,0
S ˚298 ,
Дж /(моль . К)
- 470,5
- 342,6
0
94,2
122,3
51,76
54,8
71,0
95,4
115,3
223,0
266,2
257,0
- 95,27
- 131,2
80,0
0
- 1046,84
- 902,5
0
- 274,5
- 355,2
0
- 146,36
- 127,19
- 356,9
- 485,3
- 166,1
- 126,78
- 23,85
- 86,19
- 48,95
- 661,91
- 517,98
- 114,22
0
- 272,8
42,5
0
186,7
55,2
129,7
23,76
81,1
80,3
84,35
123,8
77,8
33,3
93,93
42,64
79,5
84,5
113,0
142,34
159,0
119,24
66,5
133,3
87,9
193,0
202,73
178,7
247,0
27,15
56
FeO (K)
Fe2O3 (K)
Fe3O4 (K)
Fe(OH)2 (K)
FeCl2 (K)
FeSO4 (K)
- 263,68
- 822,2
- 1117,1
- 568,0
- 341,0
- 922,57
- 244,35
- 740,3
- 1014,2
- 483,5
- 302,08
- 829,69
58,79
87,4
146,2
79,5
119,66
107,51
Продолжение таблицы
Вещество
FeCO3 (K)
FeS (K)
FeS2 (K)
Fe(OH)3 (K)
FeCl3 (K)
GeO ( K )
GeO2 (K)
H2 (Г)
H2O (Г)
H2O (Ж)
H2O (K)
H2O2 (Ж)
Hg (K)
HgCl2 (K)
Hg 2Cl2 (K)
I2 (K)
I2 (Г)
HI (Г)
HIO (Ж)
K (K)
K2O (K)
KOH (K)
KCl (K)
KNO3 (K)
KNO2 (K)
K2SO4 (K)
KHSO4 (K)
KH (K)
Li (K)
Li2O (K)
LiOH (K)
LiCl (K)
Mg (K)
∆Η˚298 ,
кДж /моль
- 744,75
- 95,4
- 177,4
- 824,25
- 405,0
- 305,4
- 539,74
0
- 241,84
- 285,84
- 291,85
- 187,36
0
- 230,12
- 264,85
0
62,24
25,94
- 158,9
0
- 361,5
- 425,93
-435,87
- 492,71
- 370,28
- 1433,44
- 1158,1
- 56,9
0
- 595,8
- 487,8
- 408,8
0
∆G˚298 ,
кДж /моль
- 637,88
- 694,54
- 336,39
- 276,1
- 531,4
0
- 228,8
- 237,5
- 117,57
0
- 185,77
- 210,66
0
19,4
1,30
- 98,7
0
- 193,3
- 374,47
-408,32
- 393,13
- 281,58
- 1316,37
- 1043,49
- 38,49
0
- 560,2
- 443,1
- 383,6
0
S ˚298 ,
Дж /(моль . К)
92,9
67,36
53,14
96,23
130,1
50,2
52,3
130,6
188,74
69,96
44,1
105,86
76,1
144,35
185,81
116,73
260,58
206,33
24,32
64,35
87,0
59,41
82,68
123,93
117,17
175,73
187,89
67,95
28,03
37,9
42,81
55,2
32,55
57
MgO (K)
Mg(OH)2 (K)
MgCl2 (K)
MgCO3 (K)
MgSO4 (K)
MnO2 (K)
Mn(OH)2 (K)
MnCl2 (K)
- 601,24
- 924,66
- 641,83
- 1096,21
- 1279
- 519,4
- 693,7
- 468,6
- 569,6
- 833,7
- 542,32
- 1029,3
- 1173,7
- 466,1
- 610,4
- 441,4
26,94
63,14
89,5
65,69
91,63
53,14
88,28
117,15
Продолжение таблицы 1.
Вещество
МоО3 (К)
N2 (Г)
N2O (Г)
NO (Г)
NO2 (Г)
N2O4 (Г)
N2O5 (K)
HNO3 (Ж)
NH3 (Г)
NH4OH (Ж)
NH4Cl (K)
(NH4)2SO4 (K)
NOCl (Г)
Na (K)
Na2O (K)
NaOH (K)
NaF (K)
NaCl (K)
NaBr (K)
NaI (K)
Na2CO3 (K)
Na2SO4 (K)
Na2SiO3 (K)
NiO (K)
Ni(OH)2 (K)
O2 (Г)
O3 (Г)
P (КРАСНЫЙ)
PCl3 (Г)
PCl5 (Г)
РН3 (Г)
∆Η˚298 ,
кдж /моль
-745,2
0
81,55
90,37
33,89
9,37
- 42,7
- 173,0
- 46,19
- 366,69
- 315,39
- 1179,0
52,59
0
- 430,6
- 426,6
- 570,3
- 410,9
- 399,8
- 287,9
- 1129,0
- 1384,0
- 1518,0
- 239,7
- 538,0
0
142,54
- 18,41
- 277,0
- 369,45
5,0
∆G˚298 ,
кДж /моль
-668,1
0
103,6
86,69
51,84
98,29
114,1
- 79,91
- 16,64
- 263,8
- 343,64
- 900,8
0
- 376,6
- 377,0
- 543,5
- 384,9
- 347,7
- 284,5
- 1047,7
- 1266,8
- 1426,7
- 211,6
- 453,1
0
163,2
13,81
- 286,27
- 324,55
12,5
S ˚298 ,
Дж /(моль . К)
77,5
191,5
220,0
210,62
240,45
304,3
178,0
156,16
192,5
179,9
94,56
220,3
263,5
51,42
71,1
64,18
51,3
72,8
83,7
91,2
136,0
149,4
113,8
38,0
79,5
205,03
238,8
22,8
311,7
362,9
210,2
58
P2O3 (K)
P2O5 (K)
HPO3 (Ж)
H3PO4 (Ж)
Pb (K)
PbO (K)
PbO2 (K)
PbCО3 (K)
PbCl2 (K)
PbBr2 (K)
- 820,0
- 1492,0
- 982,4
- 1271,94
0
-217,86
- 276,86
-700
- 359,2
- 277,0
- 1348,8
- 902,91
- 1147,26
0
- 188,49
- 218,99
173,5
114,5
150,6
200,83
64,9
67,4
76,44
130,96
136,4
161,4
-313,97
- 260,4
Окончание таблицы 1.
Вещество
PbI2 (K)
PbSO4 (K)
PbS (K)
Rb (K)
Rb 2O (K)
RbOH (K)
S (РОМБ.) ( K)
SO2 (Г)
SO3 (Г)
H2S (Г)
H2S (Ж)
H2SO4 (Ж)
H2Se (Г)
SiO2 (K)
SiCl4 (Ж)
SiH4 (Г)
SnO (K)
SnO2 (K)
SrO (K)
SrCO3 (K)
H2Te (Г)
Zn (K)
ZnO (K)
Zn(OH)2 (K)
ZnS (K)
ZnSO4 (K)
Ti (K)
TiCl4 (Ж)
TiO2 (K)
∆Η˚298 ,
кДж /моль
- 175,1
- 918,1
- 94,28
0
- 330,12
- 413,8
0
- 296,9
- 395,2
- 20,15
- 39,33
- 811,3
85,77
- 859,3
- 687,8
34,7
- 286,0
- 580,8
- 590,4
- 1221,3
154,39
0
- 349,0
-642,2
- 201,0
- 978,2
0
- 804,2
- 943,9
∆G˚298 ,
кДж /моль
- 173,8
- 811,24
- 92,68
0
- 290,79
- 364,43
0
- 300,37
- 370,37
- 33,02
- 27,36
- 724,0
71,13
- 803,75
57,2
- 257,32
- 519,65
- 559,8
- 1137,6
138,48
0
- 318,19
- 554,4
- 198,32
- 871,75
0
- 737,4
- 888,6
S ˚298 ,
Дж /(моль . К)
176,4
147,28
91,20
76,2
109,6
70,7
31,88
248,1
256,23
205,64
122,2
156,9
221,3
42,09
239,7
204,6
56,74
52,34
54,4
97,1
234,3
41,59
43,5
84,9
57,7
124,6
30,6
252,4
50,3
59
V2O5 (К)
WO3 (K)
-1573
- 842,7
-1428
- 763,9
130,96
75,9
60
Таблица 2. Приближенные значения средних коэффициентов активности ионов
(f) при различных ионных силах раствора
Заряд
Ионная сила раствора (I)
иона± Z 0,001
0,002
0,005
0,01
0,02
0,05
0,1
0,2
0,3
04
0,5
± 1
0,97
0,95
0,93
0,90 0,87 0,84 0,81 0,80 0,81 0,82 0,84
± 2
0,87
0,82
0,74
0,66 0,57 0,50 0,44 0,41 0,42 0,45 0,50
± 3
0,73
0,64
0,55
0,47 0,37 0,21 0,16 0,14 0,14 0,17 0,21
Таблица 3. Константы диссоциации некоторых слабых электролитов в водных
растворах при 25 0 С
Электролит
Название
Азотистая кислота
Алюминиевая
Бензойная кислота
Борная кислота
Тетраборная кислота
Формула
HNO2
HAlO2
С6 Н5 СООН
H3 BO3
H2 B4 O7
Бромноватистая кислота
Иодноватистая кислота
Кремневая кислота
HBrO
HIO
H2 SiO3
Муравьиная кислота
Мышьяковая кислота
HCOOH
H3 AsO4
Мышьяковистая кислота
Пероксид водорода
Селенистая кислота
H3 AsO3
H2 O2
H2 SeO3
Селеноводородная кислота
H2 Se
Сернистая кислота
H2 SO3
Сероводородная кислота
H2 S
Константы
диссоциации
5,1. 10-4
6. 10-13
6,3. 10-5
K1 = 5,8. 10-10
K1 = 1,8. 10-4
K2 = 2,0. 10-8
2,1 .10-10
2 10-11
K1 = 2,2 10-10
K2 = 1,6 10-12
1,8 10-4
K1 = 5,7 10-3
K2 = 1,1 10-7
K3 = 3,2 . 10-12
K1 = 5,9 . 10-10
2,0. 10-12
K1 = 1,8 . 10-3
K2 = 3,2 . 10-9
K1 = 1,7 . 10-4
K2 = 1 . 10-11
K1 = 1,4 . 10-2
K1 = 6,2 10-8
K1 = 1,0 . 10-7
61
K2 = 2,5 . 10-13
Окончание таблицы 3.
Электролит
Название
Синильная кислота
Теллуристая кислота
Формула
HCN
H2 TeO3
Теллуроводородная кислота
H2 Te
Угольная кислота
H2 CO3
Уксусная кислота
Хлоруксусная кислота
Хлорноватистая кислота
Хлористая кислота
Фосфорная кислота
CH3 COOH
CH2 ClCOOH
HСlO
HClO2
H3 PO4
Фосфористая кислота
H3 PO3
Фтороводородная кислота
Циановодородная кислота
Щавелевая кислота
HF
HCN
H2 C2 O4
Гидроксид аммония
Гидроксид алюминия
Гидроксид железа(II)
Гидроксид железа(III)
Основания
NH4 OH
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Гидроксид кадмия(II)
Гидроксид никеля(II)
Гидроксид меди(II)
Гидроксид цинка
Cd(OH)2
Ni(OH)2
Cu(OH)2
Zn(OH)2
Гидроксид свинца(II)
Pb(OH)2
Константы
диссоциации
5,0 . 10-10
K1 = 2,7 . 10-3
K1 = 1,8 . 10-8
K1 =1. 10-3
K2 =1. 10-11
K1 = 4,5 10-7
K1 = 4,8 10-11
1,74 10-5
1,4 10-3
5 10-8
5 10-3
K1 = 7,1 . 10-3
K2 = 6,2 10-8
K3 = 5,0 10-13
K1 = 5 . 10-2
K2 = 2 . 10-5
6,6 . 10-4
7,9 10-10
K1 = 5,6 . 10-2
K2 = 5,4 . 10-5
1,76 . 10-5
K3 = 1,38. 10-9
K2 = 1,3. 10-4
K2 = 1,82. 10-11
K3 = 1,35. 10-12
K2 = 5. 10-3
K2 = 2,5. 10-5
K2 = 3,4. 10-7
K1 = 4,4. 10-5
K2 = 1,5. 10-9
K1 = 9,6. 10-4
62
K2 = 3. 10-8
63
Таблица 4. Константы нестойкости некоторых комплексных ионов
Комплексный
ион
Константа
нестойкости
Комплексный
ион
Константа
нестойкости
[Ag(NH3 )2 ]+
5,89 10-8
[Co(SCN)4 ]2-
5,5 10-3
[Ag(CN)2 ]-
1 10-21
[Co(CN)6 ]4-
1 10-19
[Ag(S2 O3 )2 ]3-
2,5 10-14
[FeF6 ]3-
7,9 10-17
[Ag(NO2 )2 ]-
1,3 10-3
[Fe(CN)6 ]4-
1 10-24
[Ag(SCN)2 ]-
2,7 10-8
[Fe(CN)6 ]3-
1 10-31
[Ag(Cl)2 ]-
1,7 10-5
[Fe(SCN)6 ]3-
5,6 10-4
[Ag(Br)2 ]-
7,8 10-8
[CdCl4 ]2-
9,3 10-3
[Au(CN)2 ]-
5 10-39
[Cu(CN)4 ]2-
5 10-31
[Cd(NH3 )4 ]2+
7,6 10-8
[CuCl4 ]2-
6,3 10-6
[Cd(NH3 )6 ]2+
8 10-6
[Cu(еn)3 ]2+
7,9 10-20
[Cd(CN)4 ]2-
1,4 10-19
[HgCl4 ]2-
8,5 10-16
[Cd(еn)2 ]2+
2,4 10-11
[HgBr4 ]2-
2 10-22
[Cd(еn)3 ]2+
6,3 10-13
[HgI4 ]2-
1,5 10-30
[CdI4 ]2-
7,9 10-7
[Hg(SCN)4 ]2-
5,9 10-22
[Zn(еn)3 ]2+
2 10-13
[Hg(CN)4 ]2-
4 10-42
[Ni(NH3 )6 ]2+
1,9 10-9
[Hg(NH3 )4 ]2+
5,2 10-20
[Ni(CN)4 ]2-
1 10-22
[Zn(еn)2 ]2+
1,2. 1011
[Ni(еn)3 ]2+
2,5 10-19
[Zn(еn)3 ]2+
5. 1012
[Со(еn)3 ]2+
1,6 10-14
[Zn(NH3 )4 ]2+
3,5 10-10
[Со(еn)3 ]3+
6,2 10-36
[Zn(CN)4 ]2-
1,3 10-17
[Co(NH3 )6 ]3+
4,1 10-5
[Zn(SCN)4 ]2-
5 10-2
[Co(NH3 )6 ]2+
4,1 10-5
[Zn(OH)4 ]2-
7,1 10-16
64
Таблица 5. Растворимость оснований и солей в воде
Br-
I-
S2-
SO4 2-
NO3 -
PO4 3-
CO3 2-
P
P
P
P↑ P↑
P
P
P
P↑ H
P
NH4 +
P↑ P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
_
P
Na+ , K+
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
P
Mg 2+
M
H
P
P
P
P
H
P
P
H
H
H
P
Ca 2+
M
H
P
P
P
M
H
M
P
H
H
H
P
Ba 2+
P
M
P
P
P
P
H
H
P
H
H
H
P
Al 3+
H
M
P
P
P
_
_
P
P
H
_
H
P
Cr 3+
H
H
P
P
P
_
_
P
P
H
_
H
P
2+
H
M
P
P
P
H
H
P
P
H
H
H
P
H
M
P
P
P
H
H
P
P
H
H
H
P
P
P
P
P
H
H
P
P
H
H
H
P
H+
Zn
Mn
2+
Co2+ , Ni 2+ H
SO3 2-
Cl-
P
OH-
F-
SiO3 2-
Катионы
CH3 COO-
Анионы
Fe
2+
H
H
P
P
P
H
H
P
P
H
H
H
P
Fe
3+
H
H
P
P
P
_
_
P
P
H
H
H
P
Cd 2+
H
P
P
P
P
H
H
P
P
H
H
H
P
Hg 2+
_
_
P
M
H
H
H
P
P
H
H
_
P
2+
H
H
P
P
P
H
H
P
P
H
H
H
P
_
P
H
H
H
H
H
M
P
H
H
H
P
2+
H
P
P
P
P
H
_
P
_
H
_
_
P
Pb 2+
H
H
M
M
H
H
H
H
P
H
H
H
P
Cu
Ag +
Sn
65
Таблица 6. Произведение растворимости малорастворимых веществ в воде при
25 0 С
Вещество
AgCl
AgBr
AgI
Ag2 CrO4
Ag2 Cr2 O7
Ag2 CO3
Ag3 PO4
Ag2 S
Ag2 SO4
AgCN
AgSCN
Al(OH)3
А1РО4
BaCO3
BaCrO4
BaSO4
BaF2
BaSO3
Be(OH)2
CaCO3
CaC2 O4
Ca3 (PO4 )2
Ca(OH)2
CaSO4
CdCO3
Cd(OH)2
CdS
Co(OH)2
CoS
Cr(OH)3
CuCl
CuBr
CuI
Cu2 S
ПР
1,8. 10-10
5,3. 10 -13
8,3 10-16
1,1. 10-12
1,0 . 10-10
6,15 . 10-12
1,8 . 10-18
6,3 . 10-50
1,1. 10-5
7,0 . 10-5
1,1. 10-12
3,2 . 10-34
5,8 . 10-19
4,0 . 10-10
1,2. 10-10
1,1. 10-10
1,1 . 10-6
8,0 . 10-7
2,7 . 10-10
3,8 . 10-9
2,3 . 10-9
1 . 10-25
6,5 . 10-6
2,5 . 10-5
1,0 . 10-13
2,2 . 10-14
1,6 . 10-28
1,6 . 10-15
4,0 . 10-21
6,3 . 10-15
1 . 10-6
4,2 . 10-8
1,1. 10-12
3,6 10-50
Вещество
CuS
CuCO3
Cu(OH)2
FeCO3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
FeS
MgСO3
Mg 3 (PO4 )2
Mg(OH)2
MgNH4 РO4
MgS
MnCO3
MnS
Ni(OH)2
NiS
NiCO3
PbCO3
PbCl2
PbBr2
PbI2
PbS
PbSO4
Pb(OH)2
PbCrO4
Sn(OH)2
SnS
SrCO3
SrSO4
SrCrO4
SrF2
ZnCO3
ZnS
Zn(OH)2
ПР
6,3. 10-36
2,4 10-10
5,6 10-20
2,1 10-11
7,1. 10-16
6,3. 10-38
5,0. 10-18
2,1 . 10-5
1 . 10-13
6,0 . 10-10
2,5 . 10-13
2,0 . 10-15
5,1 . 10-10
2,5 . 10-10
2,0 . 10-15
2 . 10-28
1,3 . 10-7
1,5 . 10-13
1,6 . 10-5
9,2 . 10-6
1,1 . 10-8
2,5 . 10-27
1,6 . 10-8
1 . 10-15
1,8 . 10-14
6,3 . 10-27
2,5 . 10-27
1,1 . 10-10
2,8 . 10-7
3,6. 10-5
2,5. 10-9
6 10-11
2,5. 10-22
4 10-16
66
Библиографический список
1. Глинка Н.Л. Общая химия: учеб. для вузов / Н.Л. Глинка. – Л.: Химия,
2006. – 712с.
2. Коровин Н.В. Общая химия: учебник для студ. Вузов, обучающихся по
техн. направлениям и спец. – М.: Высшая школа, 2005. – 559с.
3. Глинка Н.Л. Задачи и упражнения по общей химии: учеб. пособие для вузов / Н.Л. Глинка. – М.: 2005. – 278 с.
4. Карапетьянц М. Х., Дракин С.И. Общая и неорганическая химия. - М.: Химия, 1993. - 592 с.
5. Степин Б.Д., Цветков А.А. Неорганическая химия. - М.: Высш. шк., 1994.
– 608 с.
6. Любимова Н.Б. Вопросы и задачи по общей и неорганической химии. - Л.:
Химия, 1990. - 351 с.
7. Романцева Л.М. , Лещинская З.Л. , Суханова В.А. Сборник задач и упражнений по общей химии. - М.: Высш. шк. , 1991. - 288 с.
8. Калюкова Е.Н.Основные понятия и некоторые законы химии: учебное пособие / Е.Н. Калюкова. – Ульяновск: УлГТУ, 2001. – 116с.
9. Дисперсные системы. Ч. 1: Учебное метод. пособие. для студентов нехимических спец. техн. вузов / Письменко В.Т. – Ульяновск, 2003. – 96с.
10.Сборник лабораторных работ по химии: Метод. указания к лаб. работам по
химии для студентов всех спец. и форм обучения. Ч.3 / Состав.: Письменко В.Т., Калюкова Е.Н., Петрова Л.В. – Ульяновск: УлГТУ. 2005. – 40с.
То же 2001, 2002, 2003, 2004.
11.Сборник лабораторных работ по химии: Метод. указания к лаб. работам по
химии для студентов всех спец. и форм обучения. Ч.4 / Состав.: Письменко В.Т., Калюкова Е.Н., Петрова Л.В. – Ульяновск: УлГТУ. 2005. – 48с.
То же 2001, 2002, 2003, 2004.
12.Письменко В.Т. Элементы химической термодинамики и кинетики. Ульяновск: УлГТУ, 1996. - 132 с.
15. Краткий справочник физико-химических величин / Под ред. К.П.
Мищенко и др. - Л.: Химия, 1974. - 200 с.
67
Электронное издание
Системные требования:
PC не ниже класса Pentium I;
32 Mb RAM; свободное место на HDD 16 Mb;
Windows 95/98;
Adobe Acrobat Reader;
мышь.
Учебное издание
ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМО СТО ЯТЕЛЬНО Й РАБО ТЫ ПО КУРСУ ХИМИИ
Т ермодинамика. Кинетика.
Растворы электролитов и неэлектролитов
Часть 2
Составитель КАЛЮКОВА Евгения Николаевна
Ульяновский государственный технический университет,
432027, Ульяновск, Сев. Венец, 32.
68