Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь FAQ Написать работу КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Применение законов идеальных растворов к разбавленным растворам электролитовСодержание книги
Поиск на нашем сайте
Диссоциация электролита приводит к тому, что число частиц растворенного вещества в растворе возрастает по сравнению с раствором неэлектролита той же молярной концентрации. Например, в 0,1 М растворе неэлектролита, в каждом литре раствора находится 0,1 моля или 6,02 1022 молекул сахара. В 0,1 М растворе сильного электролита HCI суммарная концентрация частиц будет складываться из концентрации молекулярной и ионной форм кислоты. Если принять степень диссоциации HCI в этом растворе равной 0,8 (80%), то концентрация частиц будет равна:
См(час-ц) = 2 * 0,1* 0,8 + (1-0,8)* 0,1 = 0,18 (моль/л) ионная молекулярная. Свойства растворов являются коллигативными, т.е. зависят от числа частиц растворенного вещества. В растворах электролитов эти свойства проявляются в большей степени, чем в равных по концентрации растворах неэлектролитов. В результате диссоциации общее число частиц в растворе электролита возростает в ί раз по сравнению с числом его молекул, введенных в раствор, что должно быть учтено при расчете осмотического давления, температуры кипения и кристаллизации и других коллигативных свойств. В нашем примере для HCI количество частиц возросло в ί=1,8 раз. ί - изотонический коэффициент или коэффициент Вант-Гоффа., который показывает, во сколько раз увеличивается число частиц электролита в растворе по сравнению с введенной молекулярной формой. Формулы для расчета коллигативных свойств разбавленных растворов электрполитов с учетом изотонического коэффициента имеют вид: - осмотическое давление Росм = ί См RT; - 1-й закон Рауля Δ Р / Р (z) = ί Сm; - 2-й закон Рауля tкp = ί Ккр Cm; Δtкип = ί Ккип Cm. Нетрудно увидеть, что изотонический коэффициент ί может быть вычислен как отношение Δ Р, Δtкp, Δtкип, Росм, найденных экспериментально на опыте, к тем же величинам, вычисленным без учета диссоциации электролита (Δ р выч, Δtкp выч, Δtкип выч; Росм выч): Δ р Δtкp Δtкип Росм ί = ——— = ——— = ——— = ———. Δ р выч Δtкp выч Δtкип выч Росм выч
Изотонический коэффициент ί связан со степенью диссоциации электролита α дис соотношением: ί = l + αдис (p - l) или α = (ί - 1) /(p - 1). Здесь p - число ионов, на которые распадается молекула электролита (для КСl p= 2, для ВаСl2 и Na2SO4 p = 3 и т.д). Экспериментально найденное значение изотонического коэффициента используют для вычисления степени диссоциации электролита растворе. При этом следует иметь в виду, что в случае сильных электролитов найденное таким способом значение aдис выражает лишь «кажущуюся» степень диссоциации.
Пример 1. Раствор, содержащий 0,85 г хлорида цинка в 125 г воды кристаллизуется при -0,23°С. Определите кажущуюся степень диссоциации ZnCl2. Решение. Найдем сначала моляльную концентрацию (m) соли в растворе. Поскольку мольная масса ZnCl2 равна 136,3 г/моль, то m = 0,85 / (136,3 * 0,125) = 0,050 моль/кг. Теперь определим понижение температуры кристаллизации без учета диссоциации электролита (криоскопическая постоянная воды равна 1,86): Δtкp выч = 1,86 · 0,050 = 0,093°С. Сравнивая найденное значение с экспериментально определенным понижением температуры кристалл-изации, вычисляем изотонический коэффициент ί: ί = Δtкp / Δtкp выч = 0,23/0,093 = 2,47.
Пример 2. Вычислить при 100°С давление насыщенного пара воды над раствором, содержащим 5 г гидроксида натрия в 180 г воды. Кажущаяся степень диссоциации NaOH равна 0,8. Решение. Находим изотонический коэффициент ί: ί = l+α(р-l) = 1+0,8(2-1)= 1,8. Давление насыщенного пара над водой при 100° С равно 101,33 кПа (760 мм. рт. ст.). Моляльная масса гидроксида натрия составляет 40 г/моль, мольная масса воды 18 г/моль. Следовательно, n (z) = 180 г/18 г/моль = 10 молей, n(х) = 5 г /40 г/моль = 0,125 моля. Отсюда: · 0,125 Δ р = 101,33*1,8 —————— = 2,23 кПа (или 16,7 мм рт. ст.). Находим искомое давление насыщенного пара над раствором: р = р 0 - Δ р = 101,33 - 2,23 = 99,1 кПа (или 743,3 мм рт. ст.). ЗАДАЧИ 46. Раствор, содержащий 2,1 г КОН в 250 г воды, замерзает при -0,519°С. Найти для этого раствора изотонический коэффициент. 47. При 0°С осмотическое давление 0,1 N. раствора карбоната калия равно 272,6 кПа. Определить кажущуюся степень диссоциации К2СО3 в растворе. 48. Раствор, содержащий 0,53 г карбоната натрия в 200 г воды, кристаллизуется при -0,13°С. Вычислить кажущуюся степень диссоциации соли. 49. Кажущаяся степень диссоциации хлорида калия в 0,1 н. растворе равна 0,80. Чему равно осмотическое давление этого раствора при 17°С? Ккр = 1,86°С. 50. В растворе электролита типа АВЗ на каждые 200 г воды приходится 18 г соли (Мr = 320 г/моль). Рассчитайте температуру кристаллизации этого раствора, если степень диссоциации равна 0.85. 51. Раствор электролита типа АВ2 закипает при 101,2°С. Рассчитайте степень диссоциации электролита, если в 500 г раствора содержится 0,2 моля электролита (Мr = 120 г/моль). Считайте плотность раствора равной 1. 52. Рассчитайте температуру кристаллизации раствора сульфата алюминия, содержащего в 200 мл воды 34,8 г соли. Степень диссоциации соли в этом растворе равна 0,69. 53. Осмотическое давление раствора серной кислоты равно 7109 Па при 300 К.Рассчитайте степень диссоциации серной кислоты в этом растворе, если на каждые 50 г раствора приходится 4,9 г кислоты. 54. При какой температуре закипит раствор хлорида калия, если он кристаллизуется при -1,12°С. 55. Рассчитайте осмотическое давление слабой одноосновной кислоты НА Кдис = 10-2, если в 250мл раствора содержится 0,025 моля кислоты. 56. Рассчитайте температуру кристаллизации 0,5m раствора хлорида алюминия, если известно, что концентрация ионов хлора в этом растворе равна 1,2 моль/кг. 57. В 0,2 молярном растворе серной кислоты концентрация ионов SO4-2 равна 0,192 моль/л. Рассчитайте осмотическое давление этого раствора при температуре 310 К. 58. Во сколько раз отличаются значения tкип для 0,1m раствора глюкозы С6Н12O6 и 0,1m раствора 59. Кдис (НА) равна 0,0001. Рассчитайте температуру кипения этого раствора при условии: 1) НА -электролит; 2) НА - неэлектролит. Сделайте вывод о применимости закона Рауля к растворам этого вещества.
|
||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 499; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.144.9.183 (0.006 с.) |