Задачи для самостоятельного решения

Задача 1. Будет ли протекать окисление нитрит-иона перманганатом калия при Т=298 К и рН=6,0, если С()=C()=С()=C()=0,1моль/л?

Ответ: Е=0,71 В, т.е. Е > 0, реакция протекает самопроизвольно.

Задача 2. Определите, можно ли окислить медь концентрированным и разбавленным растворами азотной кислоты при с.у, если В,В,В? Ответ поясните, напишите уравнения реакций, укажите протекающие на электродах процессы, рассчитайте значение ЭДС.

Ответ: окислить можно и концентрированным и разбавленным растворами азотной кислоты.Е₁= 0,46В; Е₂= 0,62В.

Задача 3. Определите, в каком направлении может самопроизвольно протекать реакция при с.у. Ответ поясните. Рассчитайте значение ЭДС:

если В;

Ответ: Е = 0,23 В. Реакция самопроизвольно протекает в прямом направлении.

Задача 4. Можно ли ионы восстановить ионами? Ответ подтвердите расчетами.

Ответ: нельзя.

Задача 5. Определите, какая из реакций пойдет в первую очередь в кислой среде при добавлении к смесиNa₂SO₃ и . Ответ подтвердите расчетами.

Ответ: В первую очередь пойдёт реакция с Na₂SO₃.

Задача 6. Для определения рН желчи (из желчного пузыря) была составлена цепь из водородного и хлорсеребряного электродов, ЭДС которой оказалась равной 0,577 В при Т=298 К. Определите рН пузырной желчи (В).

Ответ: рН(желчи)= 6,68, что соответствует норме.

Задача 7. Вычислите теоретическое значение редокс-потенциала для системы, содержащей по 10 мл растворов гексацианоферрата(III) калия и гексацианоферрата(II) калия с концентрациями 0,01 и 0,05 моль/л, Т=298 К.

Ответ:

Задача 8. В растворе концентрация гексацианохромат(III)-ионов в три раза превышает концентрацию гексацианохромат(II)-ионов. Рассчитайте редокс-потенциал этой системы при Т=298 К.

Ответ:

Задача 9. В ротовой полости протезы, приготовленные из нержавеющей стали и золота, совмещать нельзя. Составьте схему гальванического элемента и покажите его работу в кислой слюне после приёма кисломолочных продуктов. Рассчитайте ЭДС

Ответ: Е = 1,938 В

Задача 10. Покажите работу и вычислите ЭДС гальванического элемента Ni/NiCl₂/FeCl₂//Fe, если концентрация раствора хлорида никеля(II)

(C=1 моль/л), а хлорида железа (III) (C=0,1 моль/л). Т = 298К. Ответ: Е =0,19 В

Тема 7. Осмотические свойства растворов

Медико-биологическое значение темы.

Благодаря осмосу регулируется поступление воды в клетки, межклеточные структуры. Особенностью человеческого организма является постоянство осмотического давления (изоосмия) во многих физиологических системах и, прежде всего в системе кровообращения (740-780 кПа). Оно обусловлено главным образом присутствием в крови катионов и анионов неорганических солей и в меньшей степени – наличием коллоидных частиц и белков. Постоянство осмотического давления в крови регулируется выделением паров воды при дыхании, работой почек, выделением пота и т.д.

Онкотическое давление крови, создаваемое за счет белков плазмы (2,5-4,0 кПа) играет исключительно важную роль в обмене водой между кровью и тканями, в распределении ее между сосудистым руслом и внесосудистым пространством. Во всех случаях, когда в кровяное русло, мышечную ткань вводят растворы с терапевтическими целями, необходимо знать, что эта процедура может привести к «осмотическому конфликту». Он возникает из-за различий осмотических давлений вводимого раствора и данной системы организма.

Изменение осмотического равновесия в биосистемах может быть вызвано нарушением обмена веществ, поступлением пищи, физическим напряжением, воспалением и др. При возникновении осмотической гипертонии крови соединительная ткань отдает в кровь воду и забирает из нее соли. После этой быстрой реакции включаются почки и выводят соли из организма. Обратное явление наблюдается в случае солевого голода, вызывающего осмотическую гипотонию.

В медицинской практике широко используют изотонические (NaCl, глюкоза), гипертонические растворы (NaCl, глюкоза, СаСl₂) и др.

Таблица 6. Основные параметры, используемые для характеристики коллигативных свойств растворов

Параметр	Обозначение, единица	Смысловое значение
Осмотическое давление	Pосм, π, [кПа] π = cRT, π = icRT C, [моль/л]	Избыточное гидростатическое давле-ние, возникающее в результате осмоса и приводящее к вырав-ниваю скоростей взаим-ного проникновения молекул растворителя через полупроницаемую мембрану
Изотонический коэффициент	i i = 1 + α(n-1), где n – число ионов, на которое распадается дан-ный электролит; α – степень диссоциации	Отношение общего числа частиц (молекул и ионов) растворенного вещества в растворе после диссоциации к исходному числу молекул вещества. Вводится в формулы для растворов электролитов.
Осмолярная концентрация	Сосм=іС(Х), [ осмоль/л ]	Суммарное молярное количество всех частиц, содержащихся в 1 л раствора, независимо от их формы, размера и природы
Онкотическое давление	πонк, [кПа]	Осмотическое давление, создаваемое за счет наличия белков в биологических жидкостях организма
Давление насыщенного пара	Р, [кПа]	Давление пара, при котором при данной температуре в системе жидкость - пар наступает динамическое равновесие
Относительное по-нижение давления насыщенного пара растворителя над идеальным или бесконечно разбав-ленным раствором вещества.		При постоянной температуре равно молярной доле растворенного вещества (закон Рауля).
Температура кипения жидкости	tкип	При данной температуре давление насыщенного пара над жидкостью становится равным внешнему давлению.
Температура замерзания жид-кости (появление первых кристаллов растворителя)	tзам	При данной температуре давление насыщенного пара над жидкостью становится равным давлению насыщенного пара над кристаллами этой жидкости.
Повышение темпе-ратуры кипения и понижение темпе-ратуры замерзания идеальных или бесконечно разбав-ленных растворов нелетучих веществ	∆ tкип = Кэбb(Х) ∆ tзам = Ккрb(Х) ∆ tкип = іКэбb(Х) ∆ tкип = іКкрb(Х) (і вводится в формулу для растворов электролитов)	Прямо пропорционально моляльной концентрации вещества в растворе.
Эмбулиоскопичес-кая и криоскопи-ческая константы растворителя	Кэб, Ккр	Численно равны повышению температуры кипения или, соответственно, пониже-нию температуры замер-зания одномоляльного идеального раствора.