6 и 21
.pdfБилет № 6 Экзаменационный билет по общей химии No6
1.На примере поясните 1-ый закон термодинамики.
2.Поясните закон Авогадро и два следствия из него.
3.Дайте определение «коллоидный раствор».
4.Рассчитайте температуру замерзания 10% раствора NaCl, если степень диссоциации NaCl равна 100%.
5.Рассчитайте степень диссоциации нитрита натрия в его 10 мас.% растворе
Ответы:
1.Тепло, переданное системе, расходуется на повышение внутренней энергии системы и на работу системы против внешних сил или на работу внешних сил против системы.
Q=ΔU+A или ΔU=Q–A.
Первый закон термодинамики является формой выражения закона сохранения энергии. Согласно этому закону, энергия не исчезает и не возникает, она переходит из одной формы в другую в строго определенных, всегда эквивалентных количествах. В данном случае тепловая энергия Q расходуется на изменение внутренней энергии U и на работу системы против внешних сил или на работу внешних сил над системой, которая обозначается символом А и которая равна внешнему давлению, помноженному на изменение объема системы V.
A=P V
2.Закон Авогадро.
В равных объемах различных газов содержится одинаковое количество частиц атомов или молекул. Na=6,024 * 10^23 штук/моль.
Следствие 1: При одинаковых физических условиях в моле любых газов содержатся равные объемы. Vm=22,4 л/моль.
Следствие 2: Молярная масса газообразного вещества равна удвоенной его плотности по водороду. M=2D(H2).
3. Коллоидный раствор – раствор, размер частиц в котором составляет 10−5−10−7 см. Определить, что раствор является коллоидным, можно, зная их свойство рассеивать проходящий через них свет до такой степени, что можно заметить путь светового луча (эффект Тиндаля). Примеры коллоидных растворов: р-ры клея, желатины.
4.
Дано: |
Решение: tзам=0-Δtзам; |
ώ(NaCl)=10% |
Δt зам=Kkr*Cm; |
α=100% |
Cm=n/m(1кг); |
Kkr(H2O)=1,853 |
Из условия ώ(NaCl)=10% следует, что m(NaCl)=10г в 90 г воды. |
Hайти: |
Х г в 1000 г воды |
t зам=? |
Х=111,1г; |
|
Вычислим количество моль NaCl: |
|
M(Nacl)=58,5 г/моль; |
|
n=m/M; |
|
n(NaCl)=111,1/58,5= 1,9 моль; |
|
Вычислим Сm(NaCl):Cm= 1,9 моль/кг; |
|
Вычислим Δt зам: Δt зам=1,853*1,9=3,5ºC |
|
Ответ: -3,5ºC |
|
И тут такое маленькое НО: в справочнике температура замерзания 8,3% |
|
|
раствора NaCl=-5,4, если составить пропорцию: 8,3 - -5,4 10 - х
x= -54/8,3= -6,5. Как-то так.
5.
Билет 21
1.Запишите уравнение гидролиза Na3SbO4.
2.Электролитическая диссоциация воды.
3.Дайте определение «истинный раствор».
4.Рассчитайте число атомов Ar в объеме 10 л при температуре -100оС и давлении 0,5 Мпа.
5.Каков будет состав раствора (мас.доля %) соли, если смешать 200 мл 0,4н раствора NaOH с 300 мл (ρ=1,3) раствора пирофосфорной кислоты.
Ответы:
1.Na3SbO4 = Na+ + SbO4 3+
1. Na3SbO4 + H2O = Na2HSbO4 + NaOH
SbO4 3- + HOH = HSbO4 2- + OHpH>7- щелочная среда; 2. Na2HSbO4 + H2O = NaH2SbO4 + NaOH
HSbO4 2- + HOH = H2SbO4- + OHpH>7- щелочная среда; 3. NaH2SbO4 + H2O= H3SbO4 + NaOH
H2SbO4 - + HOH = H3SbO4 + OHpH>7- щелочная среда.
2.Вода, хотя и является слабым электролитом, в небольшой степени диссоциирует: H2O ↔ H+ + OH−
Константа равновесия этой обратимой реакции называется константой диссоциации (Кд):
[ H+ ][ OH− ] |
|
|
|
Кд = [ H2 O ] |
. |
1000 г |
|
|
|
=5,56 моль ) Cм=5,56 |
|
Так как концентрация H2O − величина постоянная ( n[H2O] = |
18 г/ моль |
моль/л, и мало отличающаяся от концентрации всех (диссоциировавших и недиссоциировавших) молекул воды, ее включают в константу, которую называют ионным произведением воды (Кв):
Kд·[H2O] = [H+]·[OH−] = Кв то есть Кд = Кв/55,56.
При 295 К ИП воды равно 10−14. Отсюда [H+] = [OH−] = √ Kв = 10−7 моль/л.
Ионное произведение, как и всякую константу равновесия, можно найти по термодинамическим данным ( G0дисс.):
Кд = exp (− G0 дисс / RT) .
По этой формуле можно рассчитать стандартную энергию Гиббса для диссоциации воды:
lnKд = − G0 дисс / RT; |
G0 дисс = − lnKд·RT = |
ln (10−14/55,56)·8,31·298 = 53565 (Дж/моль) = 53,565 кДж/моль.
3. Истинный раствор — раствор, в котором дисперсная фаза диспергирована до уровня атомов,
молекул или ионов.
Истинные растворы термодинамически устойчивы и могут быть разрушены в двух случаях:
1.При испарении растворителя;
2.Химическим методом (осаждением компонентов).
Дано: |
Решение: |
V(Ar)=10л |
PV=nRT |
T=-100ºC =173K |
N=Na*n |
P=0,5MПа |
n=PV/RT |
Найти: N(Ar)-? |
n=0,5 106 0,01/8,31 173=3,5 моль; |
|
N=6,02 1023 3,5=21,07 1023 штук. |
|
Ответ: N=21,07 1023 штук. |
5. |
|