- •Часть 3
- •Растворимость. Способы выражения состава растворов Краткие теоретические сведения
- •Примеры решения задач
- •156, 2 Г раствора — 100,0 г н2о;
- •50,0 Г раствора — m1 г н2о;
- •1 Моль (278 г) FeSo4 ·7h2о содержит 1 моль (152 г) FeSo4 ;
- •50 Г FeSo4 ·7h2о содержит m2 г FeSo4 ;
- •Разбавленные растворы неэлектролитов Краткие теоретические сведения
- •Примеры решения задач
- •Растворы электролитов Краткие теоретические сведения
- •Примеры решения задач
- •Ионное произведение воды. Буферные растворы Краткие теоретические сведения
- •Примеры решения задач
- •Произведение растворимости Краткие теоретические сведения
- •Выражение для произведения растворимости имеет вид
- •Примеры решения задач
- •Гидролиз солей Краткие теоретические сведения
- •Примеры решения задач
- •Список литературы
- •Содержание
Примеры решения задач
Пример 1. Раствор содержит 0,85 г хлорида цинка и 125 г воды, которая кристаллизуется при температуре –0,23 °С. Рассчитайте кажущуюся степень диссоциации хлорида цинка в данном растворе.
Р е ш е н и е
Температура замерзания чистой воды равна Т = 0 С, тогда
DTзам = Т – Tзам = 0 – (–0,23) = 0,23 °С.
Моляльность раствора рассчитаем по формуле (3)
.
Изотонический коэффициент для данного раствора определяем из формулы (36)
.
Для соли CaCl2 = 3, тогда по уравнению (33) кажущаяся степень диссоциации равна
= .
Пример 2.Определите концентрацию ионов ОН– в 0,01 М растворе гидроксида аммония, если КД(NH4OH) = 1,77 · 10-5.
Р е ш е н и е
Данный электролит в водном растворе диссоциирует обратимо по схеме NH4OH NH + ОН–. Поскольку КД(NH4OH) << 1, значит гидроксид аммония очень слабый электролит. Тогда для определения степени диссоциации NH4ОН можно использовать формулу (25)
= .
Концентрацию ионов ОН– найдем по уравнению (20)
[ОН–] = n C2 = 1 0,042 0,01 = 4,2 · 10-4.
Пример 3. Вычислите концентрацию ионов ОН ˉ в растворе, содержащем смесь NH4OH (С2 = 0,2 M) и NH4Сl (С = 1 M), КД(NH4OH) = = 1,77 · 10-5.
Р е ш е н и е
Концентрация ионов ОН ˉ определяется уравнением диссоциации слабого электролита по схеме NH4OH Û NH4+ + OH ˉ .
Выражение для константы диссоциации имеет вид KД = .
Тогда [ОН ˉ] = .
NH4Сl – сильный электролит, диссоциирует на ионы полностью по схеме NH4Cl NH + Cl–. Тогда [NH4+] = С = 1 моль/л, поскольку концентрацией ионов NH , полученной за счет диссоциации слабого электролита NH4OH, можно пренебречь. Отсюда
[ОН –] = = 3,6×10-6 моль/дм3.
Пример 4. Рассчитайте концентрации ионов в 0,01 М растворе K2SO4.
Р е ш е н и е
K2SO4 – сильный электролит, диссоциирует по уравнению K2SO4 2K+ + SO . Следовательно, концентрации ионов определяем по формуле (21)
K+ = 2 С2 = 2 0,01 = 0,02 моль/дм3; SO = С2 = 0,01 моль/дм3.
Пример 5. Рассчитайте активность ионов водорода в 0,03 М растворе серной кислоты.
Р е ш е н и е
Н2SO4 − сильная двухосновная кислота, которая полностью распадается на ионы по уравнению Н2SO4 → 2H+ + SO . Тогда концентрации ионов из формулы (21) равны Н+ = 2 0,03 = 0,06 М; SO = 0,03 М. Ионную силу раствора рассчитаем по формуле (32)
I = ½ (0,06·12 + 0,03 · 22) = 0,09.
Коэффициент активности γ(Н+) найдем из справочника [8]. Для ионной силы I = 0,09 коэффициент активности однозарядного иона γ+ = 0,847. Тогда по формуле (26)
а = [Н+] + = 0,06 0,847 = 0,051 М.
Пример 6. Определите активность нитрата стронция в растворе с концентрацией 0,06 моль/кг?
Р е ш е н и е
Sr(NO3)2 диссоциирует по уравнению Sr(NO3)2 Sr2+ + 2 . Так как Сm = 0,06 моль/кг, то равновесные концентрации ионов равны
Sr2+ = 0,06 моль/кг; = 2 0,06 = 0,12 моль/кг.
По уравнению (32) находим ионную силу раствора
I = 1/2 ([Sr2+] z + [ ] z ) = 1/2(0,0622 + 0,1212) = 0,18.
По формуле (31) вычисляем средний ионный коэффициент активности электролита
lg = – 0,5 = – 0,52 1 = –0,424.
Следовательно, f = 10–0,424 = 0,376.
Среднюю ионную моляльность электролита найдем по формуле (30)
С = .
Активность Sr(NO3)2 оцениваем по уравнению (27)
а2 = моль/кг.