ФизХим_решен_задач
.pdfПРИЛОЖЕНИЯ Приложение 1 – Термодинамические константы некоторых ве-
ществ при стандартных условиях
Вещества |
Η0обр, |
S0, |
G0обр, |
|
кДж/моль |
Дж/моль·К |
кДж/моль |
||
|
||||
Al (кр.) |
0 |
28 |
0 |
|
Al2O3 (корунд) |
–1676 |
51 |
–1582 |
|
C (алмаз) |
2 |
2 |
3 |
|
С (графит) |
0 |
6 |
0 |
|
C6H12O6 (кр.) |
–1273 |
– |
–920 |
|
CO (г.) |
–111 |
198 |
–137 |
|
CO2 (г.) |
–394 |
214 |
–394 |
|
Cu (кр.) |
0 |
33 |
0 |
|
CuO (кр.) |
–162 |
43 |
–134 |
|
Cl2 (г.) |
0 |
223 |
0 |
|
CH4 (г.) |
–75 |
186 |
–51 |
|
Fe-α (кр.) |
0 |
27 |
0 |
|
FeO (кр.) |
–265 |
61 |
–244 |
|
Fe2O3 (кр.) |
–822 |
88 |
–740 |
|
H2 (г.) |
0 |
131 |
0 |
|
HI (г.) |
27 |
207 |
2 |
|
H2O (г.) |
–242 |
189 |
–229 |
|
H2O (ж.) |
–286 |
70 |
–237 |
|
H2S (г.) |
–21 |
206 |
–34 |
|
HCl (г.) |
–92 |
187 |
–95 |
|
I2 (кр.) |
0 |
116 |
0 |
|
S (кр.) |
0 |
32 |
0 |
|
NO (г.) |
91 |
211 |
88 |
|
NO2 (г.) |
34 |
240 |
52 |
|
NH3 (г.) |
–46 |
193 |
–17 |
|
O2 (г.) |
0 |
205 |
0 |
41
Приложение 2 – Интегральные теплоты растворения некоторых
веществ при 25 ºС
Сm, |
|
|
∆H , кДж/моль |
|
|
|||
|
|
|
m |
|
|
|
|
|
моль/кг |
KCl |
NH4Cl |
NH4NO3 |
KNO3 |
KI |
KOH |
NaOH |
|
воды |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
0,01 |
17,39 |
14,85 |
25,77 |
35,03 |
20,67 |
–55,10 |
–42,66 |
|
0,02 |
17,44 |
14,94 |
25,79 |
35,02 |
20,71 |
–55,00 |
–42,55 |
|
0,05 |
17,51 |
15,02 |
25,82 |
34,94 |
20,73 |
–54,87 |
–42,47 |
|
0,1 |
17,55 |
15,10 |
25,75 |
34,77 |
20,71 |
–54,75 |
–42,36 |
|
0,2 |
17,57 |
15,19 |
25,56 |
– |
20,67 |
– |
– |
|
0,3 |
17,55 |
15,23 |
25,38 |
– |
20,59 |
–54,56 |
–42,30 |
|
0,4 |
17,50 |
15,27 |
25,21 |
– |
20,42 |
– |
– |
|
0,5 |
17,43 |
15,27 |
25,06 |
– |
20,29 |
–54,45 |
–42,34 |
|
1,0 |
17,28 |
15,31 |
24,31 |
– |
19,73 |
–54,33 |
–42,53 |
|
2,0 |
16,72 |
15,27 |
23,05 |
– |
18,62 |
–53,80 |
–42,70 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 3 – Основные физические постоянные
Наименования |
Символ |
Значения |
|
Постоянная Авогадро |
NA |
6,022·1023 моль–1 |
|
Постоянная Фарадея |
F |
96484,56 Кл/моль |
|
Универсальная газовая посто- |
R |
8,314 Дж/(моль·К) |
|
янная |
|||
|
|
||
Молярный объем идеального |
Vm |
22,4·10–3 м3/моль |
|
газа при нормальных условиях |
|
|
|
Абсолютный ноль температуры |
Т0 |
0 К= –273,15 ºС |
|
Нормальное атмосферное дав- |
P0 |
101325 Па = 760 мм |
|
ление |
рт. ст. |
||
|
|||
Плотность воды максимальная |
Н2О |
999,973 кг·м–3 |
|
(t = 3,98 ºC и p = 101325 Па) |
|
|
42
Приложение 4 – Стандартные электродные потенциалы в водных растворах при 25 ºС
Электрод |
Электродный процесс |
Потенциал E0, В |
|
Li+/Li0 |
Li+ + ē → Li0 |
−3,045 |
|
K+/K0 |
K+ + ē → K0 |
−2,924 |
|
Ba2+/Ba0 |
Ba2+ |
+ 2ē → Ba0 |
−2,905 |
Ca2+/Ca0 |
Ca2+ |
+ 2ē → Ca0 |
−2,866 |
Na+/Na0 |
Na+ + ē → Na0 |
−2,714 |
|
Mg2+/Mg0 |
Mg2+ |
+ 2ē → Mg0 |
−2,363 |
Al3+/Al0 |
Al3+ |
+ 3ē → Al0 |
−1,663 |
Mn2+/Mn0 |
Mn2+ |
+ 2ē → Mn0 |
−1,179 |
SO42−+H2O/SO32−+2OH− |
SO42−+H2O+2ē → SO32−+2OH− |
−0,930 |
|
2H2O0/H20+2OH− |
2H2O0 + 2ē → H20+2OH− |
−0,828 |
|
Zn2+/Zn0 |
Zn2+ |
+ 2ē → Zn0 |
−0,763 |
Cr3+/Cr0 |
Cr 3+ |
+ 3ē → Cr 0 |
−0,744 |
S0/S2− |
S0 + 2ē → S2− |
−0,447 |
|
Fe2+/Fe0 |
Fe2+ |
+ 2ē → Fe0 |
−0,440 |
Cd2+/Cd0 |
Cd2+ |
+ 2ē → Cd0 |
−0,403 |
Co2+/Co0 |
Co2+ |
+ 2ē → Co0 |
−0,277 |
Ni2+/Ni0 |
Ni2+ |
+ 2ē → Ni0 |
−0,250 |
Sn2+/Sn0 |
Sn2+ |
+ 2ē → Sn0 |
−0,136 |
Pb2+/Pb0 |
Pb2+ |
+ 2ē → Pb0 |
−0,126 |
Fe3+/Fe0 |
Fe3+ |
+ 3ē → Fe0 |
−0,037 |
2H+/H20 |
2H+ + 2ē → H20 |
±0,000 |
|
Cu2+/Cu0 |
Cu2+ |
+ 2ē → Cu0 |
+0,337 |
O2+2H2O/4OH− |
O20 + 2H2O0 + 4ē → 4OH− |
+0,401 |
|
Cu+/Cu0 |
Cu+ + ē → Cu0 |
+0,520 |
|
I20/2I− |
I20 + 2ē → 2I− |
+0,536 |
|
Ag+/Ag0 |
Ag+ + ē → Ag0 |
+0,799 |
|
Hg2+/Hg0 |
Hg2+ |
+ 2ē → Hg0 |
+0,850 |
Br20/2Br− |
Br20 + 2ē → 2Br− |
+1,065 |
|
Pt2+/Pt0 |
Pt2+ |
+ 2ē → Pt0 |
+1,188 |
O2+4H+/2H2O |
O20 + 4H+ + 4ē → 2H2O0 |
+1,228 |
|
Cl20/2Cl− |
Cl20 + 2ē → 2Cl− |
+1,359 |
|
Au3+/Au0 |
Au3+ |
+ 3ē → Au0 |
+1,498 |
MnO4−+8H+/Mn2++4H2O |
MnO4−+8H++5ē → Mn2++4H2O |
+1,507 |
|
F20/2F− |
F20 + 2ē → 2F− |
+2,870 |
|
43
Приложение 5 – Потенциалы водородного и кислородного электродов при различных условиях (25 ºС)
|
|
Парциальные давления |
|
||
Среда |
водорода |
кислорода |
|||
1 атм (стан- |
5∙10–7 атм |
1 атм (стан- |
5∙10–7 атм |
||
|
|||||
|
дартное) |
(воздух) |
дартное) |
(воздух) |
|
Кислая |
0,000 |
+ 0,186 |
+ 1,229 |
+1,180 |
|
рН = 0 |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Нейтральная |
– 0,414 |
–0,228 |
+0,815 |
+0,805 |
|
рН = 7 |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Щелочная |
– 0,828 |
– 0,641 |
+ 0,401 |
+ 0,391 |
|
рН = 14 |
|||||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Приложение 6 – Перенапряжение выделения водорода ηН2 и кислорода ηО2 на различных электродах при плотности тока 10 А/м2
(25 ºС)
Электрод |
ηН2 |
ηО2 |
Электрод |
ηН2 |
ηО2 |
|
Pb |
1,23 |
0,69 |
Cu |
0,48 |
0,40 |
|
Hg |
1,07 |
– |
Ti |
0,40 |
– |
|
Cd |
1,05 |
0,90 |
Fe |
0,36 |
0,30 |
|
Zn |
0,83 |
– |
Ni |
0,30 |
0,70 |
|
Al |
0,70 |
– |
Co |
0,20 |
0,24 |
|
Sb |
0,67 |
– |
Pd |
0,15 |
0,94 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ag |
0,65 |
0,50 |
W |
0,13 |
– |
|
Графит |
0,65 |
1,10 |
Pt (гладкая) |
0,07 |
1,18 |
|
Sn |
0,63 |
– |
Au |
0,04 |
1,34 |
|
Mn |
0,50 |
– |
Pt (платиниро- |
0,00 |
0,70 |
|
Bi |
0,48 |
– |
ванная |
|||
|
|
44
Приложение 7 – Константы диссоциации некоторых слабых электролитов при 25 ºС
Электролит |
Выражение |
Кдис |
|
рК = –lgKдис |
|||||||||||
СH3COOH |
[CH3COO- ][H+ ] |
1,75·10–5 |
4,75 |
||||||||||||
|
|
|
[CH |
COOH] |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[HCOO- ][H+ ] |
1,77·10–4 |
3,75 |
|||||||||||
HCOOH |
|
|
|
|
[HCOOH] |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
[NH + ][OH- ] |
1,79·10–5 |
4,75 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||
NH4OH |
|
|
|
|
[NH4OH] |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(I) |
|
[HCO - ][H+ ] |
|
–7 |
|
|||||||||
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4,45·10 |
6,35 |
|||||
H2CO3 |
|
|
|
|
|
|
[H2CO3 ] |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
[CO 2- ][H+ ] |
|
|
|
|||||||
|
(II) |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4,69·10–11 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
[HCO3- ] |
10,33 |
||||||
Приложение 8 – Коэффициенты активности ионов (fi) при различной ионной силе раствора
Ионная сила (I) |
z = 1 |
z = 2 |
z = 3 |
z = 4 |
0,0001 |
0,99 |
0,95 |
0,90 |
0,83 |
0,0002 |
0,98 |
0,94 |
0,87 |
0,77 |
0,0005 |
0,97 |
0,90 |
0,80 |
0,67 |
0,001 |
0,96 |
0,86 |
0,73 |
0,26 |
0,002 |
0,95 |
0,81 |
0,64 |
0,45 |
0,005 |
0,92 |
0,72 |
0,51 |
0,30 |
0,01 |
0,89 |
0,63 |
0,39 |
0,18 |
0,02 |
0,87 |
0,57 |
0,28 |
0,12 |
0,05 |
0,84 |
0,50 |
0,21 |
0,06 |
0,1 |
0,81 |
0,44 |
0,16 |
0,04 |
0,2 |
0,80 |
0,41 |
0,14 |
0,03 |
0,3 |
0,81 |
0,42 |
0,14 |
0,03 |
0,4 |
0,82 |
0,45 |
0,17 |
0,04 |
0,5 |
0,84 |
0,50 |
0,21 |
0,06 |
0,6 |
0,87 |
0,56 |
0,27 |
0,10 |
0,7 |
0,89 |
0,63 |
0,36 |
0,16 |
0,8 |
0,92 |
0,72 |
0,48 |
0,27 |
0,9 |
0,96 |
0,83 |
0,66 |
0,48 |
1,0 |
0,99 |
0,96 |
0,91 |
0,85 |
45
ЛИТЕРАТУРА
1.Болдырев, А.И. Физическая и коллоидная химия [Текст]: Учебник для сельскохозяйственных вузов / А.И. Болдырев. – М.: Высшая школа, 1983. – 408 с., ил.
2.Заплишный, В.Н. Физическая и коллоидная химия [Текст]: Учебник для сельскохозяйственных вузов / В.Н. Заплишный. – Краснодар: ГУП «Печатный двор Кубани», 2001. – 344 с., ил.
3.Лукьянов, А.Г. Физическая и коллоидная химия [Текст]: Учебник для сельскохозяйственных вузов / А.Г. Лукьянов. – М.: Ко-
лос, 1984. – 176 с., ил.
4.Электродные процессы [Текст]: Методические указания к выполнению лабораторных работ по разделу «Электрохимия» / Челябинск: ЧГАУ, 2006.
5.Карякин, Н.В. Основы химической термодинамики [Текст]: Учебное пособие для вузов / Н.В. Карякин. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 464 с.
6.Музыкантов, В.С. Задачи по химической термодинамике [Текст]: Учебники и учебные пособия для студентов вузов / В.С. Музыкантов, Н.М. Бажин, Н.Н. Булгаков, В.А. Иванченко. – М.: КолосС, 2004. –120 с., ил.
7.Кругляков, П.М. Физическая и коллоидная химия [Текст]: Учебное пособие / П.М. Кругляков, Т.Н. Хаскова. – М.: Высшая шко-
ла, 2007. – 319 с., ил.
8.Гельфман, М.И. Коллоидная химия [Текст]: Учебники и учебные пособия для студентов вузов / М.И. Гельфман, О.В. Ковалевич, В.П. Юстратов. – СПб.: Издательство «Лань», 2003. – 336 с., ил.
46
|
СОДЕРЖАНИЕ |
|
ВВЕДЕНИЕ ............................................................................................... |
3 |
|
1. |
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА............................................... |
4 |
2. |
ХИМИЧЕСКАЯ КИНЕТИКА И РАВНОВЕСИЕ ............................ |
11 |
3. |
СВОЙСТВА РАСТВОРОВ ЭЛЕКТРОЛИТОВ И |
|
НЕЭЛЕКТРОЛИТОВ. БУФЕРНЫЕ РАСТВОРЫ ............................... |
16 |
|
4. |
ЭЛЕКТРОХИМИЯ.............................................................................. |
22 |
5. |
ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ФАЗ . 31 |
|
6. |
ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ .............................................................. |
34 |
ПРИЛОЖЕНИЕ....................................................................................... |
41 |
|
ЛИТЕРАТУРА......................................................................................... |
46 |
|
СОДЕРЖАНИЕ ....................................................................................... |
47 |
|
47
Калганов Антон Александрович
Физическая и коллоидная химия Методические указания к решению задач
Редактор Гришина Л.Ф.
РИО ЧГАА.
454080 Челябинск, пр. Ленина, 75.
Формат 60х84/16 Объем
Уч.-изд. л. ________. Заказ ______. Тираж ___.
УОП ЧГАА
48