- •1. Теория электролитической диссоциации
- •1.1. Примеры решения задач
- •2. Растворы сильных электролитов. Активность электролитов
- •2.1. Примеры решения задач
- •2.2. Задачи для самостоятельного решения
- •3. Ионное произведение воды. Водородный показатель
- •3.1. Примеры решения задач
- •3.2. Задачи для самостоятельного решения
- •4. Растворы солей в воде и их гидролиз
- •4.1. Примеры решения типовых задач
- •4.2. Задачи для самостоятельного решения
- •5. Труднорастворимые соли. Произведение растворимости
- •5.1. Примеры решения типовых задач
- •5.2. Задачи для самостоятельного решения
- •6. Окислительно-восстановительные реакции
- •6.1. Определение коэффициентов уравнений окислительно-восстановительных реакций методом электронного баланса
- •6.2. Определение коэффициентов уравнений окислительно-восстановительных реакций методом ионно-электронного баланса
- •6.3. Задачи для самостоятельного решения
- •7. Электропроводность растворов электролитов. Числа переноса
- •7.1. Примеры решения задач
- •7.2. Задачи для самостоятельного решения
- •8. Электрохимические процессы на электродах. Типы электродов. Электродный потенциал
- •8.1.Примеры решения задач
- •8.2. Задачи для самостоятельного решения
- •9. Электролиз. Законы Фарадея
- •9.1. Примеры решения задач
- •9.2. Задачи для самостоятельного решения
- •10. Химические источники тока
- •10.1. Примеры решения задач
- •10.2. Задачи для самостоятельного решения
- •Библиографический Список
- •Приложения
- •Оглавление
2.1. Примеры решения задач
Пример 6. Определить активность электролита AlCl3, если его молярная концентрация в водном растворе равна 0,02 моль/л.
Решение
Активность электролита
где – средняя ионная активность электролита,.
Определим средний ионный стехиометрический коэффициент и средний ионный коэффициент активности
Ионная сила раствора Ic=6c=60,02=0,12, поэтому
Теперь определим активность электролита:
Пример 7. Определить средний коэффициент активности CuCl2в растворе, содержащем 0,02 моля CuCl2, 0,003 моля NiSO4и 0,005 моля H2SO4в 1 кг воды.
Решение
Для определения используем уравнение Дебая и Гюккеля
Определим ионную силу раствора электролитов
Пример 8. Определить коэффициент активности иона Fe2+в растворе, содержащем 0,03 моля FeCl2и 0,05 моля CuSO4в 1 кг воды.
Решение
Коэффициент активности иона Fe2+определим по уравнению Дебая и Гюккеля
Ионная сила раствора
Пример 9. Растворимость иодистого серебра AgI при 25 С равна 2,8610–6 г/л. Определить произведение растворимости AgI.
Решение
Для процесса диссоциации труднорастворимой соли
степень диссоциации , поэтому
,
где – концентрация соли в насыщенном растворе – растворимость, которая в справочной литературе может обозначаться.
Определим молярную концентрацию AgI в насыщенном растворе:
При такой малой растворимости коэффициент активности принимаем равным единице, поэтому произведение растворимости определяем не произведением активностей , а произведением концентраций. Получаем
Пример 10. Растворимость гидроксида Cd(OH)2равна 3,910–5 моль/л при 25 С. Вычислить с учетом активностей компонентов раствора.
Решение
Для диссоциации Cd(OH)2
;
Ионная сила раствора
Коэффициенты активности ионов определим по уравнению Дебая и Гюккеля:
Произведение растворимости, рассчитанное в предположении идеальности раствора (f=1), таково:
Как видно, даже для сильно разбавленных растворов, в которых коэффициенты активности мало отличаются от единицы, ошибка в определении произведения растворимости существенна и составляет
Пример 11. Растворимость соли SrSO4в воде равна 6,510–4 моль/л при 25 С. Вычислить и растворимость этой соли в 0,02 М растворе CuSO4.
Решение
В водном растворе соль SrSO4диссоциирует на ионы
Произведение растворимости Подсчитаем ионную силу раствора SrSO4и коэффициенты активности ионов, принимая, что коэффициенты активности двузарядных ионов одинаковы:
Получим
Отсюда
Теперь определим растворимость соли SrSO4в 0,02 М растворе CuSO4по уравнению
Вычислим ионную силу раствора, содержащего 6,510–4 моль/л SrSO4и 0,02моль/л CuSO4:
Таким образом, растворимость соли SrSO4в 0,02 М растворе CuSO4меньше, чем в воде, враза.
Пример 12. Определить, во сколько раз уменьшится растворимость Zn(OH)2в 0,02 н растворе NaOH по сравнению с растворимостью в чистой воде, если.
Решение
Для труднорастворимого гидрата окиси цинка
Растворимость Zn(OH)2в воде
Ионная сила такого раствора поэтому сделанное выше допущениене приводит к существенной ошибке в вычислении растворимости Zn(OH)2в воде.
Теперь определим растворимость Zn(OH)2в 0,02 н растворе NaOH. Ионная сила этого раствораПоэтому
Таким образом, растворимость в 0,02 н растворе NaOH
Растворимость в 0,02 н растворе NaOH уменьшилась в раза.