- •Министерство здравоохранения и социального развития Российской Федерации
- •Тема : Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов. Теоретический материал к занятию:
- •Формулы перехода от одних способов выражения состава раствора к другим
- •Тема: Способы выражения состава растворов. Приготовление растворов Решение задач
- •Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».
- •Тема: Количественный анализ. Теоретический материал к занятию:
- •Домашнее задание:
- •Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».
- •Лабораторная работа. Определение массы гидроксида натрия в растворе.
- •Тема: Принципы качественного анализа. Теоретический материал к занятию:
- •Лабораторная работа. Качественные и групповые реакции ионов.
- •Модуль №02.
- •Примеры решения типовых задач Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3.
- •Пример 4.
- •Пример 5.
- •Пример 6.
- •Пример 7.
- •Пример 8.
- •Пример 9.
- •Пример 10.
- •Для реакции
- •Пример 11.
- •Химическая термодинамика. Энергетика химических реакций.
- •Лабораторная работа. Определение стандартной энтальпии реакции нейтрализации.
- •Тема: Химическая кинетика. Теоретический материал к занятию:
- •Истинная скорость (в любой момент времени) определяется первой производной концентрации по времени:
- •Примеры решения типовых задач Пример 1
- •Определите порядок реакции
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Для ответа на вопрос а) воспользуемся модифицированым уравнением:
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Пример 8
- •Пример 9
- •Пример 10
- •Пример 11
- •Пример 12
- •Лабораторная работа. Определение кинетических характеристик реакции окисления йодид йонов пероксидом водорода. (Оценка практических навыков.)
- •Приготовление реакционной смеси.
- •Проведение измерений при комнатной температуре.
- •Проведение измерений при повышенной температуре.
- •Проведение измерений в присутствии катализатора.
- •Тема: Свойства водных растворов Теоретический материал к занятию:
- •Примеры решения типовых задач Пример 1
- •Пример 2
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Лабораторная работа. Наблюдение явлений плазмолиза и гемолиза эритроцитов.
- •Свойства растворов
- •Протолитические равновесия и процессы
- •Примеры решения типовых задач
- •Пример 9
- •M(сн3соок)
- •0,0482 Моль/л 0,1 л 98 г/моль
- •Пример 16
- •Пример 20
- •Домашнее задание:
- •Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».
- •Тема: Свойства буферных растворов. Лабораторная работа. Свойства буферных растворов, определение буферной емкости.
- •Экспериментальные данные
- •Расчет рН
- •Лигандообменные равновесия и процессы
- •Примеры решения типовых задач
- •Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».
- •Изучение реакций комплексообразования с неорганическими лигандами.
- •Редокс-равновесия и редокс-процессы
- •Примеры решения типовых задач Пример 1
- •Пример 2 . Определение направления редокс-процесса в стандартном состоянии
- •Пример 3
- •Пример 4
- •Пример 5
- •Пример 6
- •Пример 7
- •Пример 8
- •Пример 9
- •Пример 10
- •Пример 11
- •Пример 12
- •Пример 13
- •Пример 14
- •После введения некоторого количества протолита значение редокс-потенциала системы уменьшается:
- •Пример 15
- •Пример 16
- •Пример 17
- •Пример 18
- •Пример 19
- •Ответ: эдс гальванического элемента равна 0,118 в.
- •Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».
- •Изучение зависимости редокс-потенциала от соотношения концентраций окисленной и восстановленной форм
- •Изучение влияния лигандного окружения на редокс-потенциал
- •Задания для самостоятельной работы из «Сборника задач и упражнений по общей химии».
- •Изучение влияния рН на редокс-потенциал.
- •Измерение рН растворов с помощью стеклянного электрода
Пример 8
. Расчет энергии активации по температурному коэффициенту скорости реакции.
Вычислить энергию активации гидролиза этилацетата в щелочном растворе (10 С - 45С);= 1,9.
Решение.Зависимость константы скорости химической реакции от температуры выражается приближенным правилом Вант-Гоффа:
k2/k1=t2-t1/10[3.3]
Представим уравнение Вант-Гоффа в логарифмической форме:
t2-t1
ln k2/k1=ln
10
Выведем расчетную формулу для энергии активации, используя (3.3) и (3.5):
RT1T2ln
Еа=
10
Подставив в полученное выражение известные по условию задачи значения, вычислим:
8,31Дж/(моль К)283 К318 Кln1,9
Еа== 48001 Дж/моль48 кДж/моль
10
Ответ: 48 кДж/моль.
Пример 9
. Расчет температурного коэффициента скорости реакции по энергии активации
Вычислите температурный коэффициент скорости реакции. Разложения пероксида водорода (25 С - 55С), Еа= 75,4 кДж/моль.
Решение:Температурный коэффициент рассчитаем по формуле, используя (3.3) и (3.6):
= e10Еа/RT1Т2
Подставляя известные по условию задачи значения в это уравнение , вычислим:
= е10 75400Дж/моль/8,31 дж/(моль К)298К 328К
= 2,5.
Анализ полученного ответа: Значение = 2,5 - реально возможно, т.к. согласно правилу Вант-Гоффа температурный коэффициент принимает значения от 2 до 4.
Пример 10
.Сравнение констант скорости каталитической и некаталитической реакции с использованием значений энергии активации.
Оцените, во сколько раз возрастет скорость реакции разложения угольной кислоты при 310 К, если в присутствии карбоангидразы Еа= 49 кДж/моль, а без катализатора Еа= 86 кДж/моль.
Решение. Для того, чтобы оценить эффективность работы катализатора, можно использовать выражение(3.6):
kкатЕа
ln =
kбез катRT
Ответим на поставленный вопрос, подставив известные по условия задачи величины:
kкат(86000 – 49000) Дж/моль
ln == 1,73106
kбез кат8,31 Дж/(моль·К)·310 К
Ответ: Катализатор увеличивает константу скорости в 1,73106раз.
Пример 11
Расчет периода полупревращения по кинетическим данным при разных температурах.
Период полупревращения некоторой реакции первого порядка равен 15,4 час при 298 К. Как изменится период полупревращения при введении катализатора, снижающего энергию активации на 15000 Дж/моль?
Решение.При введении катализатора в реакционную смесь значение константы скорости увеличивается, а значение периода полупревращения уменьшается. Выразим отношение каталитической и некаталитической реакции:
kкат t0,5без кат
=
kбез катt0,5кат
Преобразуем данное уравнение с учетом (3.6):
t0,5без катЕа
ln =
t0,5кат RT
Отсюда
t0,5кат =t0,5без кат/ еЕа/RT
t0,5кат= 15,4час/ е15000 Дж/моль:{8,31 Дж/(мольК) 298К}
kкат/kбез кат= 15,4 час: 0,036 час = 427,7428 раз
Ответ: введение катализатора снижает период полупревращения реакции в 428 раза.