Закономерности растворения

561.

Дано: m(NH4Cl) = 10 г. V(Н2О) = 233 мл. T = -2.8oC Суд = 4.2 Дж/(г*К) n(NH4Cl) = m/M = 10*53.5 = 0.19 моль. Qраств(NH4OH) = m(раствора)*Т*Cуд = (10+233)*2.8*4.2 = -2.86 кДж Hoраств = кДж/моль.  

562.

Дано: m(NaOH) = 10 г. V(Н2О) = 250 мл. Hoраств(NaOH) = ?. Т = 6.7оС Суд = 4.2 Дж/(г*К)   n(NaOH) = m/M = 10*40 = 0.25 моль. Qраств(NaOH) = m(раствора)*Т*Cуд = (10+250)*6.7*4.2 = 7.32 кДж Hoраств = кДж/моль.  

563.

Дано: m(CaCl2) = 10 г. Q = 6.82 кДж m(CaCl2*6H2O) = 10г. Q = -0.87 кДж Hoгидр(СaCl2) = ? n(CaCl2) = m/M = 10/111 = 0.09 моль. Hoраств(CaCl2) = -Q/n = -6.82/0.09 = -75.7 кДж/моль n(CaCl2*6Н2О) = m/M = 10/219 = 0.046 моль. Hoраств(CaCl2*6Н2О) = -Q/n = 0.87/0.046 = 19.05 кДж/моль Hoгидр(СaCl2) = Hoраств(CaCl2) - Hoраств(CaCl2*6Н2О) = -94.75 кДж/моль

564.

Дано: Hoраств(CuSO4*5H2O)=11.72 кДж/моль. V(Н2О) = 0.2 литра. Т = 2оС Суд = 4.2 Дж/(г*К) m(CuSO4) = 4 г. n(CuSO4) = m/M = 4/160 = 0.025 моль Q = m(раствора)*Т*Cуд = (200+4)*2*4.2 = 1.71 кДж Hoраств(CuSO4) = -Q/n = – 1.71/0.025 = -68.5 кДж/моль Hoгидр(СuSO4) = Hoраств(CuSO4) - Hoраств(CuSO4*5Н2О) = -68.5 – 11.72 = -80.22 кДж/моль

565.

Дано: Hoрастворения(NH4NO3)=26.32 кДж/моль. V(Н2О) = 0.2 литра. Т = 5оС Суд = 3.77 Дж/(г*К) m(NH4NO3) = ? Qраств(NH4NO3) = m(H2O)*Т*Cуд = 200*5*3.77 = 3.77 кДж n = моль. m(NH4NO3) = n*M = 0.14*80 = 11.46 грамм.

566.

Дано: m(H2O) = 25 г m(NaCl) = 8,75 г S - ? Решение: 8,75 г NaCl – 25 г Н2О х г NaCl - 100 г Н2О х = 8,75*100/25 = 35 г NaCl/100г Н2О

567.

Дано: V(Н2О) = 50 мл. n(Zn(NO3)2) = 0.003 моль m(Zn(NO3)2) = n*M = 0.003*189 = 0.567 г. Растворимость S = = 1.13 г/100 г воды

568.

Дано: w(K2Cr2O7) = 45.2%. S - ? Возьмем 100 г раствора: m(K2Cr2O7) = 45.2 г, m(H­2O) = 100 –45.2 = 54.8 г. Растворимость S =

 

569.

Дано: S (KNO3) = 31.6 г/100 г w - ? Возьмем раствор, в котором m(KNO3) = 31.6 г, тогда m(H­2O)=100 г. w (KNO3) = %

570.

Дано: S (KNO3) = 55 г/100 г m(р-ра) = 60 г. m (KNO3) - ?   w (KNO3) = % В 60 г раствора : m(KNO3) = (60*35.5) / 100 = 21.3 г.

 

571.

Дано: S1(K2CO3)= 155 г/100г S2(K2CO3)= 111 г/100г m(раствора) = 770 г. Найдем, сколько грамм соли содержится в 770 граммах раствора при 100оС. m1(K2CO3) = грамм, следовательно воды в растворе содержится 770 – 468 = 302 грамма. Найдем, сколько соли может растворится в 302 г. воды при 00С: m2(K2CO3) = =335г. Т.е. при охлаждении из раствора выделится 468 – 335 = 133 гр. соли.

572.

Дано: S1(Pb(NO3)2)= 90 г/100г S2(Pb(NO3)2)= 46 г/100г V(H2O) = 200 мл T = 200C При 60оС в 200г воды растворяется m1(Pb(NO3)2) = 90*200/100 = 180г При 0оС в 200г воды растворяется m1(Pb(NO3)2) = 46*200/100 = 92 г. В осадок выпадет m1-m2 = 180 – 192 = 92 грамма соли.

573.

Дано: Т1 = 100оС, Т2 = 20оС S1(NaNO3) = 176 г/100г S2(NaNO3) = 88 г/100г m(NaNO3) = 120 г. Найдем массовую долю соли в растворе при обеих температурах: w1% = 176*100%/(176+100) = 63,8%; w2% = 88*100%/(88+100) = 46,8% Пусть m1(р-ра) = х, m2(р-ра) = у, m1(NaNO3) = z, m2(NaNO3) = k. По условию: х-у = 120, z-k = 120 грамм. x = z*100%/w1% = z*1.57, y = k*100%/w2% = k*2.14. Получаем систему уравнений: z*1.57 – k*2.14 = 120иz-k =120. Решая ее, получаем х = 357,4 грамм; z = 228 грамм.

574.

Дано: S(H2S) = 2.91 P = 101325 Па T = 200C W%(CO2) = ? В одном литре воды растворяется 2.91 литра H2S. m(H2O) = 1000 г. n(H2S) = V/Vм = 2.91/22.4 = 0.13 моль m(H2S) = n*M = 0.13*34 = 4.42 г. w%(H2S) =

575.

Дано: S(CO2) = 0.878 P = ? W%(CO2) = 1 % В одном литре воды растворяется 0.878 литр диоксида углерода. m(H2O) = 1000 г. n(CO2) = V/Vм = 2.91/22.4 = 0.13 моль m(CO2) = n*M = 0.13*44 = 5.72 г.

576.

Дано: W%(C12H22O11) = 10% Т = 100оС Ро = 101.3*105 Па Р’ = ? Ро - Р’ = Ро Возьмем 1 кг раствора. m(C12H22O11) = 100 г. n(C12H22O11) = m/M = 100/342 = 0.292 моль m(H2O) = 1000-100 = 900 г. n(H2O) = 900/18 = 50 моль. 101.3*105 - Р’ = 101.3*105 Р’=1.007*105 Па = 755.6 мм.рт.ст.

577.

Дано: Р0 = 8199.325 Па V(H2O) = 540 мл m(C6H12O6) = 1 г. P’ = ? Po - P’ = P0*N(C6H12O6) n(H2O) = m/M = 540/18 = 30 моль. n(С6H12O6) = m/M = 36/180 = 0.2 моль. 8199.325 - P’ = 8199.325* , следовательно, P’ = 8145.025 Па

578.

Дано: Р0 = 23939.35 Па P’ = 21854.4 Па m(ацетона) = 200 г. m(неэлект.)=10.5 г. М = ? Po - P’ = P0*N2 n(ацетона) = m/M = 200/58 = 3.45 моль. . 23939.35 – 21854.4 = 23939.35* , следовательно, n (неэлектр.) = 0.329 моль, М(неэлектр.) = m / n = 10.5 / 0.329 = 32 г/моль.

 

579.

Дано: Р0 = 47375 Па P’ = 33310 Па n(в-ва) = 1 n(H2O) = ? Po - P’ = P0*N(вещества) => 47375 - 33310 = 47375* 1+n(H2O) = 3.37 => n(H2O) = 2.37 моль.    

580.

Дано: w(С2Н5ОН)=25% Тзам-? КН2Ом, где См-моляльность р-ра или моль в-ва на 1кг растворителя. КН2О = 1,86. Возьмем 100 грамм раствора, тогда масса этанола будет 0,25*100 = 25 г, а количество в-ва его n = m/M = 25/46 = 0,54 моль. Масса воды тогда будет 100-25 = 75 грамм. Тогда См = n(C2H5OH)/M(H2O) = 0,543/75*10-3 = 7,25 моль/кг. DТзам = 1,86*7,25 = 13,480. Тзам = -13,480С

581.

Дано: W%(C6H12O6) = 10% Т(кип) = ? Т(кип) = Е(Н2О)*Сm, где Сm - моляльная концентрация. Найдем моляльность раствора глюкозы: возьмем 100 грамм раствора m(C6H12O6) = 10 г. n(C6H12O6) = m/M = 10/180 = 0.056 моль m(H2O) = 100-10 = 90 г. Сm = n(C6H12O6)/m(H2O) = 0.056/0.090 = 0.62 моль/кг. Т(кип) = Е(Н2О)*Сm = 0.52*0.62 = 0.320. Т(кип) = 100.32 0С

582.

Дано: m(x) = 1.6 г. V(H2O) = 250 мл. Т(зам) = -0.2 оС М(х) = ? Т(зам) = К(Н2О)*Сm = 0.2 = 1.86* , следовательно, М(х) = 59.52 г/моль

583.

Дано: m(x) = 27 г. V(H2O) = 1000 мл. Т(кип) = 100.78 оС М(х) = ? Т(кип) = Е(Н2О)*Сm = 0.78 = 0.52* , следовательно, М(х) = 18 г/моль

584.

Дано: m(Ix) = 9.2 г. m(CH3OH) = 100 г. То(кип) = 64.7 оС Т’(кип) = 65 оС М(Iх) = ? Е(CН3ОH) = 0.84 Необходимо найти молярную массу иода, растворенного в метаноле Т(кип) = Е(CН3ОH)*Сm = 65 - 64.7 = 0.84* , следовательно, М(Iх) = 257.6 г/моль Молекула иода состоит из 257.6/127 = 2 атомов.

585.

Дано: m(Sx) = 0.81 г. m(C6H6) = 100 г. Т(кип) = 0.081 оС М(Sх) = ? Е(C6H6) = 2.57 Необходимо найти молярную массу серы, растворенной в бензоле Т(кип) = Е(C6H6)*Сm = 0.081 = 2.57* , следовательно, М(Sх) = 257 г/моль Молекула серы состоит из 257/32 = 8 атомов.

586.

Дано: V(H2O) = 30 л. V(C3H5(OH)3) = 9 л. Т(зам) = ? p(глицерина) = 1,261 г/мл Т(зам)=К(Н2О)*Сm= Масса глицерина равна m = V*p = 9000*1.261 = 11349 г. Т(зам) = 1.86* = 7.65о. Раствор замерзает при -7.65оС

587.

Дано: Т(зам) = -150С m(C2H4(OH)2)= ?   Т(зам)=К(Н2О)*Сm= Сm = = =8.06 моль / кг растворителя. m(этил.гл.) = Сm * М(этил.гл.) * m(H2O) = 8.06*62*1 = 499.7 г = 0.5 кг.

588.

Дано: Pосм = ? w%(сахара) = 4 % Т = 20оС = 293 К p = 1.014 г/мл Pосм = См*R*T Возьмем 1 литр раствора и найдем См сахара: m(раствора) = V*p = 1000*1.014 = 1014 г. m(сахара) = 1014*4%/100% = 40.56 г. См(сахара) = m/(M*V) = 40.56/(342*1) = 0.12 моль/л Росм = 0.12*8.31*293 = 288.8 кПа, Росм = 0.12*0.082*293 = 2.85 атм.

589.

Дано: V(H2O) = 1 л. Pосм = 607950 Па m(глюкозы) = 45 г. Т = ? Pосм = См*R*T = , следовательно Т=293.6К  

 

590.

Дано: W%(C) = 39.56 % W%(H) = 7.69 % W%(O) = 52.75 % V(H2O) = 1 л. Pосм = 9.00*105 Па m(маннита) = 72 г. Т = 00С = 273 К Pосм = См*R*T = М(маннита) = 181 г/моль Возьмем 1 моль маннита. Масса одного моль маннита 181 грамм. В них содержится: m(C) = 39.56%*181/100% = 72 г. n(С) = m/M = 72/12 = 6 моль m(Н) = 7.69%*181/100% = 14 г. n(Н) = m/M = 14/1 = 14 моль m(О) = 52.75%*181/100% = 96 г. n(О) = m/M = 96/16 = 6 моль Формула маннита: С6Н14О6

Растворы электролитов

591. Электролитами называются вещества, диссоциирующие в растворе. Согласно теории электролитической диссоциации, кислоты- вещества, которые при диссоциации дают катионы водорода. Основания при диссоциации дают ОН-группы. Соли диссоциируют на катион и анион кислотного остатка. Кислые и основные соли называют промежуточными соединениями, т.к. они являются продуктами неполной реакции нейтрализации.

592.Возможность электролитической диссоциации определяется природой вещества (сильный или слабый электролит), природой растворителя, температурой и т.п. Ионизирующую силу растворителя характеризует диэлектрическая проницаемость: вода – 81.0, спирт – 25.8, бензол – 2.23, фтороводород – 32.3. Диссоциация NaCl:

NaCl + H2O =

593.В воде хлорид натрия диссоциирует на ионы практически полностью, а спирт практически не диссоциирует. Т.к. ионы, образующиеся при диссоциации, проводят электрический ток, то раствор NaCl проводит электрический ток, а раствор CH3CH2OH не проводит.

594.Для количественной характеристики электролитической диссоциации применяются константа диссоциации (Кд) и степень диссоциации (а). Кд – отношение произведения концентраций продуктов к произведению концентраций исходных веществ. а – отношение количества диссоциированных молекул к исходному количеству молекул. Постоянной величиной при различных концентрациях является Кд.

595.По величине электролитической диссоциации электролиты делятся на: сильные (Кд >>1), средние (1> Кд > 10-2) и слабые (Кд << 1). К первым относится HNO3д = 43.6 ): HNO3 = H+ + NO3- . Ко вторым – HIO4д = 2/3*10-2): HIO4 = H+ + IO4- . К слабым электролитам относят NH4OH (Кд = 1.76*10-5): NH4OH = NH4+ + OH-.

596.

K2SO4 K+ + KSO4-1   KSO4-1 K+ + SO4-2 K1 = K2=
Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH - K =
H3PO4 3H+ + PO43- K =
KHCO3 K+ + H+ + CO32- K =
3H+ + AlO3-3Al(OH)3 Al3+ + 3OH- K =
  Fe(OH)Cl2 Fe2+ + OH - + 2Cl - K =

597.

Ba(OH)2 Ba+2 + 2OH- K =
  H3AsO4 3H+ + AsO4-3 K =
  KHSO4 K+ + HSO4     HSO4 H+ + SO4 –2 K 1= K 2=
Fe(OH)2Cl Fe3+ + 2OH- + Cl- K =
2H+ + ZnO22-Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH- K =

598.

Сa(NO3)2 Ca+2 + 2NO3- K =
Sr(OH)2 Sr+2 + 2OH- K =
  NaH2PO4 Na+ + H2PO4     H2PO4 2H+ + PO4 –3 K 1= K 2=
2H+ + BeO22-Be(OH)2 Be+2 + 2OH- K =
AlOH(NO3)2 Al3+ + OH- + 2NO3- K =

 

599.

K2Cr2O7 2K+ + Cr2O72- K =
H2SeO3 2H+ + SeO32- K =
NaHS Na+ + HS-   HS- = H+ + S2- K1 = K2 =
Al(OH)2NO3 Al3+ + 2OH- + NO3- K =
2H+ + SnO22-Sn(OH)2 Sn2+ + 2OH- K =

600.

LiOH Li+ + OH- K =
  H2S H+ + HS-     HS- H+ + S2- K1 = K2 =
K2HPO4 2K+ + H+ + PO43- K =
Cr(OH)2Cl Cr3+ + 2OH- + Cl- K =
4H+ + SnO44-Sn(OH)4 Sn4+ + 4OH- K =

601.Тип диссоциации гидроксида зависит от соотношения энергии связи металл-кислород и кислород-водород. В NaOH радиус атома натрия относительно большой, поэтому энергия связи Na-O ниже O-H и он диссоциирует по типу основания Na-O-H = Na+ + OH- ; В HNO3 радиус атома азота относительно небольшой, поэтому энергия связи N-O выше O-H и он диссоциирует по типу кислоты H-O-NO­2 = H+ + NO3- ; В Zn(OH)2 радиус атома цинка средний между азотом и натрием, поэтому энергии связи Zn-O и O-H примерно равны, в результате соединение диссоциирует и по типу кислоты и по типу основания Zn2+ + 2OH- = Zn(OH)2 = 2H+ + ZnO22-. В сильно кислой среде азотная кислота способна проявлять основные свойства: H-O-NO­2 = ОH- + NO2+.

602.Сила кислоты определяется константой ее диссоциации. Чем сильнее диссоциирует кислота, тем сильнее кислота. Чем слабее связь атома водорода с атомом кислорода в молекуле кислоты, тем сильнее кислота. Чем выше степень окисления центрального атома в однотипных кислотах, тем сильнее кислота. Чем больше атомов кислорода, связанных только с центральным атомом приходится на атомы водорода, тем сильнее кислота.

А) HNO2 – HNO3 Сила HNO3 выше, т.к. степень окисления азота в ней +5, а в HNO2 cтепень окисления азота +3
Б) H2SO4 – H2SeO4 Радиус атома Se больше радиуса атома S, поэтому связь Н-О в серной кислоте слабее связи Н-О в селеновой кислоте, т.е. серная кислота сильнее селеновой.
В) HPO3 – H3PO4 Т.к. в HPO3 количество атомов кислорода, связанных только с центральным атомом, приходящихся на атомы водорода, больше, чем в H3PO4, то сильнее HPO3.

603. Сила кислоты определяется константой ее диссоциации. Чем сильнее диссоциирует кислота, тем сильнее кислота.

А) HF – HCl – HBr – HI В данном ряду сила кислот увеличивается от HF к HI, т.к. с ростом радиуса атома галогена связь галоген–водород ослабевает и кислота легче диссоциирует: HCl = H+ + Cl-
Б) HClO4 – HClO3 – HClO2 – HClO Согласно правилу, чем больше атомов кислорода, связанных только с центральным атомом приходится на атомы водорода, тем сильнее кислота. Поэтому в данном ряду сила кислот уменьшается. HClO = H+ + ClO-
В) HClO – HBrO – HIO С ростом радиуса атомов галогенов от Cl к I ослабевает связь галоген-кислород, т.е. увеличивается константа диссоциации по основному типу. Следовательно, сила кислот уменьшается. HBrO = H+ + BrO-
Г) HPO3 – H4P2O7 – H3PO4 Как и в случае (б), в данном ряду количество атомов кислорода, связанных только с центральным атомом слева направо уменьшается, следовательно уменьшается сила кислот. H3PO4 = 3H+ + РО43-

604.Чем слабее связь Ме—ОН в основании, тем выше сила основания. Т.е., чем больше радиус атома металла, чем меньше степень окисления металла, чем меньше поляризующая способность катиона металла, тем сильнее соответствующее основание. Т.о., в ряду LiOH-…-CsOH сила оснований увеличивается (растет радиус металла), Fe(OH)2 сильнее, чем Fe(OH)3 (степень окисления железа +2 и +3), Ca(OH)2 сильнее, чем Zn(OH)2 (поляризующая способность кальция меньше, чем цинка).

605. ,поскольку величина константы диссоциации небольшая, то степенью диссоциации - а по сравнению с 1 в знаменателе можно пренебречь, тогда = 2.2*10-5.

606.

Дано: a1 = 0.42 %, С1= 1М a2 = 1.33 %, С2= 0.1М a3 = 4.22%, С3= 0.01М Кд - ?   С увеличением разбавления возрастает степень диссоциации, а константа диссоциации остается неизменной, т.е. она не зависит от концентрации раствора.

 

607.

Дано: a = 0.1 % См= 1М. Кд - ? По справочным данным данная Кд относится к NH4OH.  

608.

Дано: Кд1 = 1.3*10-2 Кд2 = 0.6*10-7 См= 0.1м А) H2S = H+ +HS- = 1.3*10-2 = , следовательно, 1=0.3=30% См(HS-) = 1*См(H2S) = 0.3*0.1 = 0.03 моль/л Б) HS- = H+ + S2- = = 0.6*10-7, следовательно, 2 = 0.0014 = 0.14%

609.

Дано: Кд = 1.8*10-5 См1 = 0.1 м См2 = 0.001 м Закон Оствальда: А) 1.8*10-5 = , a1 = 0.0134 Б) 1.8*10-5 = , a2 = 0.134 a2/a1 = 10 раз

610.В растворе сильные электролиты диссоциируют нацело, образуя ионы. Т.к. молекулы воды полярны, то они окружают ионы электролита, что приводит к кажущемуся уменьшению концентрации и степени диссоциации электролита.

Дано: Cm(KCl) = 1моль/кг Т(зам) = -3.360С i, a(каж) = ? = i*1.86*1 = 3.36, следовательно, i = 1.8 a(каж) = (i-1)/(m-1) = (1.8-1)/(2-1) = 0.8 = 80%

611. В растворе сильные электролиты диссоциируют нацело, образуя ионы. Т.к. молекулы воды полярны, то они окружают ионы электролита, что приводит к кажущемуся уменьшению концентрации и степени диссоциации электролита. Т.к. раствор глюкозы См = 0.44м изотоничен раствору NaCl Сн = 0.25м, то изотонический коэффициент i = 0.44/0.25 = 1.76. Степень диссоциации , где m – число ионов, на которые диссоциирует электролит.

612.В растворе сильные электролиты диссоциируют нацело, образуя ионы. Т.к. молекулы воды полярны, то они окружают ионы электролита, что приводит к кажущемуся уменьшению концентрации и степени диссоциации электролита.

Дано: m(NH4Cl) = 1.07 г V(H2O) = 200 мл. Т(кип) = 100.09 0С a(каж) = ? . Найдем моляльность раствора Сm = =n(NH4Cl)/m(H2O) = = 0.1 моль/кг 0.09 = i*0.52*0.1 => i = 1.73 a(каж) = (i-1)/(m-1) = (1.73-1)/(2-1) = 0.73 = 73%, где m – количество ионов, на которые диссоциирует электролит.

613.В растворе сильные электролиты диссоциируют нацело, образуя ионы. Т.к. молекулы воды полярны, то они окружают ионы электролита, что приводит к кажущемуся уменьшению концентрации и степени диссоциации электролита.

Дано: Р0 = 101.3 кПа V(H2O) = 450 мл n(Na2SO4) = 0.05моль P’ = 100.8 кПа a(каж) = ? Po - P’ = i*P0*N(Na2SO4) n(H2O) = m/M = 450/18 = 25 моль. 101.3 – 100.8 = 101.3*i* , следовательно, i = 2.47 a(каж) = (i-1)/(m-1) = (2.47-1)/(3-1) = 0.73 = 73 %, где m – количество ионов, на которые диссоциирует электролит.

614.

Дано: Cм(Х) = 0.04моль/л Т = 00С = 273 К Pосм = 217.8 кПа А = 70% m = ? Pосм = iСм(Х)*R*T = i*0.04*8.31*273 = 217.8 кПа i = 2.4 Степень диссоциации а = (i-1)/(m-1) = 0.70, следовательно, m = 3. Вещество диссоциирует на три иона. Примеры электролитов: CaCl2, H2SO4 и т.д.

615.Теоретически i=2,a=100 %, Тзам.= -3.720 С, практически Тзам.= -3.360 С, m = 1моль/кг.

В растворе KCl диссоциирует на ионы: KCl = K+ + Cl- . Полярные молекулы воды окружают эти ионы, что приводит к кажущемуся изменению концентрации. a(практич.) = (3.36/3.72)*100% = 90%. i=1 + (n-1)* a = 1+(2-1)*0.9 = 1.9

616.

Na2[Sn(OH)6] = 2Na+ + [Sn(OH)6]2- Кд = Кн =
[Cr(NH3)6](NO3)3 = [Cr(NH3)6]3+ + 3NO3- Кд = Кн =

 

617.

K2[NiCl4] = 2K+ + [NiCl4]2- Кд = Кн =
[PtF2(NH3)4](NO3)2 = [PtF2(NH3)4]2+ + 2NO3- Кд = Кн =

 

618.

(NH4)2[RuCl6] = 2NH4+ + [RuCl6]2- Кд = Кн =
[Ag(NH3)2]Cl = [Ag(NH3)2]+ + Cl- Кд = Кн =

619.

Na2[Ni(CN)4] = 2Na+ + [Ni(CN)4]2- Кд = Кн =
[PtCl2(NH3)4]SO4 = [PtCl2(NH3)4]2+ + SO42- Кд = Кн =

620.