- •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.
Пример 5.
Расчет стандартной энтропии реакции по стандартным значениям энтропии реагентов и продуктов.
Вычислите стандартную энтропию реакции:
С2Н2(г) + 2Н2(г)С2Н6(г)
Решение.ВычислимrSпо формуле
rS =iS(продуктов) -jS(исх. в-в).
Подставляя в выражение значения стандартных энтропий веществ и учитывая стехиометрические коэффициенты, вычислим стандартную энтропию реакции:
Sr=S(С2Н6) – (S(С2Н2) + 2S(Н2)) = 229 – (201 + 2131) = -234 Дж/мольК
Ответ: -234 Дж/(мольК)
Пример 6.
Расчет стандартной энергии Гиббса реакции по стандартным значениям энергии Гиббса образования реагентов и продуктов.
Вычислите стандартную энергию Гиббса реакции фотосинтеза:
6СО2(г) + 6Н2О(ж)С6Н12О6(aq) + 6О2(г)
Решение.Выпишем табличные значенияfGвеществ в кДж/моль:
fG(СО2) = -394,4 кДж/моль;fG(Н2О) = -237 кДж/моль;
fG(С6Н12О6) = - 917кДж/моль;fG(О2) = 0.
rGреакции вычислим по формулеrG=ifG(продуктов) -jfG(исх.в-в).
Подставляя в выражение значения стандартных энергии Гиббса образования веществ и учитывая стехиометрические коэффициенты, вычислим стандартную энергию Гиббса реакции фотосинтеза:
Gr= (fG(С6Н12О6) + 6fG(О2)) – 6(fG(СО2) +fG(Н2О)) =
= -917 -6(-394,4 – 237) = 2871кДж/моль.
Ответ: 2871 кДж/моль.
Пример 7.
Расчет стандартной энергии Гиббса реакции по величинам стандартной энтальпии и стандартной энтропии реакции.
Анализ энтропийного и энтальпийного факторов.
Вычислите стандартную энергию Гиббса реакции денатурации трипсина при 50С;rН= 283 кДж/моль,rS= 288 Дж/(мольК). Оцените вклад энтальпийного и энтропийного факторов.
Решение. Воспользуемся объединенным выражением для первого и второго начала термодинамики:
G=Н - ТS, по которому изменение энергии ГиббсаGопределяется двумя слагаемыми:
Н(энтальпийным фактором) и ТS(энтропийным фактором).
rG= 283 кДж/моль – 323К0,288кДж/(мольК) = 190 кДж/моль.
При соотношении Н>TSконтролирующим оказывается энтальпийный фактор.
Ответ: 190 кДж/моль.
Пример 8.
Расчет температуры равновероятного протекания прямого и обратного процесса.
Вычислите температуру, при которой равновероятны оба направления процесса:
СО2(г) + С(тв)2СО(г),rН= +173 кДж/моль;rS= +176 Дж/(мольК).
Решение.Оба направления процесса равновероятны при условии, чтоrGстановится равным нулю. Согласно выражению искомую величину рассчитаем :
rН173 кДж/ моль
Т = = 983 К
rS0,176 кДж/(моль К)
Ответ: Т = 983 К.
Пример 9.
Расчет константы равновесия по стандартной энергии Гиббса реакции, выяснение практической обратимости реакции в стандартном состоянии.
Рассчитайте константу химического равновесия реакции гидролиза глицил-глицина при 310 К, если rG= -15,08 кДж/моль. Обратима ли данная реакция?
Решение.Константу химического равновесия находим по формуле:
ln K = -rG/RT или К = еrGо/RT; К = е-(-15080 Дж/моль)/ 8,31 Дж/(моль К) 310 КК = 5,85
Ответ: К = 5,85. Реакция является обратимой, т.к. 10-5 < 5,85 < 105