Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕриклади розвТ€зуванн€ задач. ѕриклад 1. ќбчислити граничне розведенн€, межу ви€вленн€, граничну концентрац≥ю ≥ показник чутливост≥




ѕриклад 1. ќбчислити граничне розведенн€, межу ви€вленн€, граничну концентрац≥ю ≥ показник чутливост≥, €кщо 0,005 мкг речовини кал≥й кат≥она можна ви€вити у розчин≥ обТЇмом 0,05 см 3.

ƒано:

mmin+) = 0,005 мкг

Vmin+(р)) = 0,05 см3

Vгран+(р)) Ц?

гран+) Ц?

min 1( +) Ц?

pD Ц?

–озвТ€зуванн€

1. ¬изначенн€ граничного розведенн€.

Vгран+(p)) = [ Vmin+(p))Ј106]: mmin+) = (0,05 см 3Ј106 мкг/г):0,005 мкг = =1Ј107 см 3/ г

2. ¬изначенн€ граничноњ концентрац≥њ.

гран+) = 1: Vгран+(p)) = 1 г:1Ј107 см 3 = 1:1Ј107 г/см 3

3. ¬изначенн€ меж≥ ви€вленн€.

min 1( +) = 1 г:1Ј107 см 3 = 1Ј10Ц7 г/см 3

4. ¬изначенн€ показника чутливост≥.

pD = Цlg Cmin 1( +) = Цlg1Ј10Ц7 = 7.

ѕриклад 2. ¬изначити масу речовини BaCl2Ј2H2O, що викристал≥зуЇтьс€ при охолодженн≥ насиченого при 100∞— розчину бар≥й хлориду масою 794 г до 10∞—, €кщо коеф≥ц≥Їнти розчинност≥ його дор≥внюють 0,588 при 100∞— ≥ 0,357 при 10∞—.

ƒано:

m (BaCl2(p)) = 794 г ћ (BaCl2) = 208 г/моль

= 0,558 M (BaCl2Ј2H2O) = 244 г/моль

= 0,357

m (BaCl2Ј2Ќ2ќ) Ц?

–озвТ€зуванн€

1. ¬изначенн€ маси речовини BaCl2, що м≥ститьс€ в насиченому при 100∞— розчин≥.

m (BaCl2) = = 294 г

2. ¬изначенн€ маси води у розчин≥, насиченому при 100∞—.

m (H2O) = 794 г Ц294 г = 500 г

3. ¬изначенн€ маси речовини BaCl2Ј2H2O, що викристал≥зуЇтьс€ при 10∞—. ѕозначимо масу ¬а—l2Ј2H2O, €ка викристал≥зуЇтьс€ при 10∞—, за x, тобто:

m (BaCl2Ј2Ќ2ќ) = x г.

“од≥ маса води, що м≥ститьс€ в x г BaCl2Ј2Ќ2ќ, дор≥внюЇ: m (H2O) = 36 x:244 = 0,1475Ј х г, а в розчин≥ залишитьс€ (500Ц0,1475Ј х) г води.

ћаса BaCl2, €ка м≥ститьс€ в х г BaCl2Ј2H2O, дор≥внюЇ: m (BaCl2) = 208 х:244 = 0,8525 х г, а у розчин≥ залишитьс€ (294Ц0,8525) г бар≥й хлориду.

“аким чином, Ї р≥вн≥сть:

” 100 г води розчин€Їтьс€ 35,7 г BaCl2,

у (500Ц0,1475 х) г води Ц (294 Ц 0,8525 х) г BaCl2.

“од≥ (294Ц0,8525 х) = ;

100Ј(294Ц0,8525 х) = 35,7Ј(500Ц0,1475 х);

х =144,4; m (BaCl2Ј2H2O) = 144,4 г.

ѕриклад 3. ” вод≥ масою 1 кг розчинено кал≥й г≥дроксид масою 560 г. «найти мол€рн≥ частки речовин кал≥й г≥дроксиду ≥ води у розчин≥.

ƒано:

m (H2O) = 1 кг ћ(Ќ2ќ) = 18 г/моль

m (KOH) = 560 г M(KOH) = 56 г/моль

χ (KOH) Ц?

χ (H2O) Ц?

–озвТ€зуванн€

1. ¬изначенн€ к≥лькост≥ речовини кал≥й г≥дроксиду в розчин≥.

n (KOH) = = = 10 моль

2. ¬изначенн€ к≥лькост≥ речовини води в розчин≥.

n (H2O) = = = 55,5 моль.

3. ¬изначенн€ мол€рноњ частки речовини кал≥й г≥дроксиду в розчин≥.

χ (KOH) = = = 0,1530, або 15,30%

4.¬изначенн€ мол€рноњ частки води в розчин≥.

χ (H2O) = = 0,8470 або 84,70%.

ѕриклад 4. ™ розчин фосфатноњ кислоти з масовою часткою речовини H3PO4 38,17%. √устина розчину становить 1,24 г/см 3. –озрахувати мол€рну масу екв≥валента речовини H3PO4 у розчин≥, €кщо мол€рна концентрац≥€ екв≥валента речовини H3PO4 у розчин≥ 9,6580 моль/дм 3.

ƒано:

w (%)(H3PO4) = 38,17

ρ (H3PO4(p)) = 1,24 г/см 3

c (fекв (H3PO4)H3PO4) = 9,6580 моль/дм 3

M (fекв (H3PO4)H3PO4) Ц?

–озвТ€зуванн€

1. ¬изначенн€ мол€рноњ маси екв≥валента речовини H3PO4.

c (fекв (H3PO4) H3PO4) =

M (fекв (H3PO4) H3PO4) = =

= = 49 г/моль

ќтже, M (fекв (H3PO4)H3PO4) = 49 г/моль; ћ (H3PO4) = 98 г/моль

¬≥домо, що M (fекв (X) X) = fекв (Xћ (X), тод≥ M (fекв (H3PO4)H3PO4) = = fекв (H3PO4ћ (H3PO4)

fекв (H3PO4) = M (fекв (H3PO4)H3PO4)/ ћ (H3PO4)

fекв (H3PO4) = 49 г/моль: 98 г/моль = ½

ќтже, fекв (H3PO4) = ½. “од≥ ћ (½H3PO4) = 49 г/моль.

ѕриклад 5. ” вод≥ масою 60 г розчинили сульфатну кислоту масою 40 г. ¬икористовуючи ц≥ дан≥, виразити склад розчину ≥ концентрац≥ю H2SO4 вс≥ма в≥домими способами.

1. ћасова частка (%) розчиненоњ речовини в розчин≥.

ƒано:

m (H2O) = 60 г

m (H2SO4) = 40 г

w (%)(H2SO4) Ц?

w (%)(H2SO4) = m (H2SO4):[ m (H2SO4)+ m (H2O)]Ј100 =

= 40 г:(40 г +60 г)Ј100 = 40,00%.

2. ћольна частка (%) розчиненоњ речовини в розчин≥.

ƒано:

m (H2O) = 60 г M (H2SO4) = 98,08 г/моль

m (H2SO4) = 40 г M (H2O) = 18,02 г/моль

χ(%)(H2SO4) Ц?

χ(%)(H2SO4) = n (H2SO4):[ n (H2SO4)+ n (H2O)Ј100 =

= (40 г:98,08 г/моль):[40 г:98,08 г/моль +60 г:18,02 г/моль ]Ј100 =

= 0,408 моль:(0,408 моль +3,330 моль)Ј100 = 10,91%.

3. ћол€льн≥сть розчину (в≥дношенн€ числа мол≥в розчиненоњ речовини, що припадаЇ на 1 кг розчинника).

ƒано:

m (H2O) = 60 г

m (H2SO4) = 40 г

b (H2SO4/H2O) Ц?

b (H2SO4/H2O) = n (H2SO4): m (H2O) = [ m (H2SO4): M (H2SO4)]: m (H2O) =

= (40 г:98,08 г/моль):0,06 кг = 6,797 моль/кг.

4. —ольватне число розчиненоњ речовини в розчин≥.

ƒано:

m (H2O) = 60 г

m (H2SO4) = 40 г

h (H2SO4) Ц?

h (H2SO4)= n (H2O): n (H2SO4)=

= (1000 г:18,02 г/моль):(40 г /60 г ·1000 г:98,08 г/моль)=

= 55,50 моль:6,797 моль = 8,16.

5. ћол€рна концентрац≥€ розчиненоњ речовини в розчин≥.

ƒано: m (H2O) = 60 г m (H2SO4) = 40 г w (%)(H2SO4) = 40,00 « дов≥дника: густина розчину ρ сульфатноњ кислоти з масовою часткою речовини 40% становить 1,303 г/см 3

c (H2SO4) Ц?

c(H2SO4) = 10· w (%)(H2SO4)·ρ(H2SO4(p))/ M (H2SO4) =

= 10·40,00%·1,303 г/см 3/98,08 г/моль = 5,3140 моль/дм 3.

6. ћол€рна концентрац≥€ екв≥валента речовини H2SO4 у розчин≥ за умови, що цей розчин буде використано дл€ реакц≥њ сульфатноњ кислоти, у €к≥й фактор екв≥валентност≥ дор≥внюЇ ½.

ƒано: w (%)(H2SO4) = 40,00

m (H2O) = 60 г ρ (H2SO4(p)) = 1,303 г/см 3

m (H2SO4) = 40 г M (H2SO4) = 98,08 г/моль

с (½H2SO4) Ц? M (½H2SO4) = 49,04 г/моль

с (½H2SO4) = 10· w (%)(H2SO4ρ (H2SO4(p))/ M (½H2SO4) =

= 10Ј40,00%·1,303 г/см 3/49,04 г/моль = 10,6281 моль/дм 3.

ѕриклад 6. ƒо 20 см 3 розчину аргентум н≥трату, с (AgNO3)=0,40 моль/дм 3, додали 40 см 3 розчину кал≥й ц≥ан≥ду, с (KCN)=0,50 моль/дм 3. ќбчислити р≥вноважну мол€рну концентрац≥ю речовини аргентум-≥он≥в у сум≥ш≥, €кщо константа нест≥йкост≥ ан≥она [Ag(CN)2] становить 1,0·10Ц21.

ƒано:

V (AgNO3) = 20 см 3

с (AgNO3) = 0,40 моль/дм 3

V (KCN) = 40 см 3

с (KCN) = 0,50 моль/дм 3

Kн [Ag(CN)2]Ц = 1,0·10Ц21

[Ag+] Ц?

–озвТ€зуванн€

¬изначаютьс€ мол€рн≥ концентрац≥њ кожноњ речовини п≥сл€ зм≥шуванн€ розчин≥в.

«агальний обТЇм сум≥ш≥ п≥сл€ зм≥шуванн€ становить 60 см 3.

с (AgNO3) = (0,40·20)/60 = 0,13 моль/дм 3; с (Ag+) = 0,13 моль/дм 3.

с (KCN) = (0,50·40)/60 = 0,33моль/дм3; с (CNЦ) = 0,33 моль/дм 3.

ћол€рна концентрац≥€ речовини кал≥й ц≥ан≥ду по в≥дношенню до мол€рноњ концентрац≥њ аргентум н≥трату Ї в надлишку, тому у розчин≥ може в≥дбуватис€ процес комплексоутворенн€:

Ag+ + 2CNЦ D [Ag(CN)2]Ц.

÷ей процес зворотний, €кий к≥льк≥сно можна охарактеризувати константою нест≥йкост≥ комплексного йона.

¬изначаЇмо р≥вноважну концентрац≥ю Ag+ у сум≥ш≥.

[Ag(CN)2]Ц D Ag+ + 2CNЦ

  1моль 1моль 2моль
ср≥вн.   х моль 2х моль
       

Kн [Ag(CN)2]Ц =

[Ag+] = х моль;

[CNЦ]= с (CNЦ)Ц2(с (Ag+х);

[CNЦ] = 0,33Ц2·(0,13Ц х) = 0,33Ц2Ц0,13 = 0,07 моль/дм 3;

[Ag(CN)2]Ц = с (Ag+х = (0,13Ц х) моль/дм 3.

ќск≥льки х Ц мала величина у пор≥вн€нн≥ з мол€рною концентрац≥Їю Ag+, то значенн€м х можна знехтувати.

1,0·10Ц21 = ; х = 2,65·10Ц20.

–≥вноважна концентрац≥€ аргентум-≥он≥в у розчин≥

[Ag+]=2,65·10Ц20 моль/дм 3.

ѕриклад 7. ћол€рна концентрац≥€ речовини Ќ+-≥он≥в у розчин≥ ацетатноњ кислоти (с (—Ќ3ќќЌ)=0,1 моль/дм 3) становить 1,3·10Ц3 моль/дм 3.ќбчислити константу ≥ ступ≥нь дисоц≥ац≥њ кислоти.

ƒано:

с (—Ќ3—ќќЌ) = 0,1 моль/дм 3

[H+] = 1,3·10Ц3 моль/дм 3

Kд (CH3COOH) Ц?

α Ц?

–озвТ€зуванн€

CH3COOH D H+ + CH3COOЦ

” стан≥ р≥вноваги [H+] = [CH3COOЦ]= с Јα; a [CH3COOH] = с Ц с Јα

Kд (CH3COOH) = = =1,71Ј10Ц5

Kд (CH3COOH) = α2Ј с (CH3COOH); α= = = 0,0171 (1,71%).

ѕриклад 8. –озрахувати активн≥сть натр≥й-≥он≥в ≥ сульфат-≥он≥в у розчин≥, в 1 дм 3 €кого м≥ститьс€ 0,005 натр≥й сульфату ≥ 0,02 моль ацетатноњ кислоти.

ƒано:

с (Na2SO4) = 0,005 моль/дм 3

с (—H3COOH) = 0,02 моль/дм 3

а (Na+) Ц?

a () Ц?

–озвТ€зуванн€

¬изначаютьс€ мол€рн≥ концентрац≥њ Na+ у розчин≥.

Na2SO4 " 2Na+ +

  1моль 2моль 1моль
ср≥вн.   (0,005Ј2) моль 0,005 моль
       

[Na+] = 0,01 моль/дм 3; [ ] = 0,005 моль/дм 3.

ƒисоц≥ац≥Їю молекул ацетатноњ кислоти нехтують, оск≥льки ацетатна кислота Ц слабкий електрол≥т ≥ участь њњ у створенн≥ йонноњ сили не суттЇва.

–озраховують йонну силу розчину.

μ = 3 с (Na2SO4) = 3Ј0,005 = 0,015 моль/дм 3.

 оеф≥ц≥Їнт активност≥ йон≥в Na+ за ц≥Їњ йонноњ сили f (Na+)=0,89, a йон≥в Ц f () = 0,63 (з дов≥дника).

ƒал≥ розраховують активност≥ йон≥в Na+ у розчин≥.

а (Na+) = [Na+f (Na+) = 0,01Ј 0,89 = 8,9Ј10Ц3 моль/дм 3;

а () = [ f () = 0,005Ј0,63 = 3,15Ј10Ц3 моль/дм 3.

ѕриклад 9. –озрахувати ступ≥нь дисоц≥ац≥њ ≥ p H у розчин≥ ацетатноњ кислоти (с (—Ќ3—ќќЌ) = 0,2 моль/дм 3) з урахуванн€м коеф≥ц≥Їнт≥в активност≥.

ƒано:

с (—Ќ3—ќќЌ) = 0,2 моль/дм3 Kд (—H3COOH) = 1,74Ј10Ц5. (μ =0)

α Ц?; рЌ -?

–озвТ€зуванн€

¬изначають наближену мол€рну концентрац≥ю йон≥в Ќ+ у розчин≥.

—Ќ3—ќќЌ D Ќ+ + —Ќ3—ќќЦ

  1моль 1моль 1моль
ср≥вн. (сЦсα)моль (сα)моль (сα)моль
       

[H+] = [—Ќ3—ќќЦ]

ќск≥льки ступ≥нь дисоц≥ац≥њ Ц мала величина, то допускають, що р≥вноважна концентрац≥€ —Ќ3—ќќЌ дор≥внюЇ початков≥й мол€рн≥й концентрац≥њ ацетатноњ кислоти, тобто [—Ќ3—ќќH] = с (—Ќ3—ќќЌ).

[H+] = = = 1,87Ј10Ц3

[H+] = 1,87Ј10Ц3 моль/дм3.

ƒал≥ визначають йонну силу розчину.

ќцтова кислота Ц б≥нарний електрол≥т, тому

[H+] = [—Ќ3—ќќЦ] = 1,87Ј10Ц3 моль/дм3μ =1,87Ј10Ц3.

«а р≥вн€нн€м ƒев≥са визначають точне значенн€ константи дисоц≥ац≥њ —Ќ3—ќќЌ.

Δ z 2 = Σ nz 2 продукт≥в реакц≥њ Ц Σ mz 2 вих≥дних речовин = 1+1Ц0=2

Kд (—H3COOH) = 1,92Ј10Ц5.

¬изначають мол€рну концентрац≥ю йон≥в H+ з урахуванн€м активност≥.

[H+] а = = 1,96Ј10Ц3.

[H+] а = 1,96Ј10Ц3 моль/дм 3.

ƒал≥ визначають раЌ розчину ≥ ступ≥нь дисоц≥ац≥њ CH3COOH.

раH = Цlg[H+] a = Цlg1,96Ј10Ц3 = 2,71

α = = = 9,8Ј10Ц3 або 0,98%

раЌ = 2,71

α = 0,98%

ѕриклад 10. як зм≥нитьс€ p H ≥ ступ≥нь дисоц≥ац≥њ амон≥й г≥дроксиду у розчин≥ з с (NH3ЈH2O)=1,0 моль/дм 3 п≥сл€ додаванн€ до розчину речовини амон≥й хлориду в так≥й к≥лькост≥, щоб мол€рна концентрац≥€ речовини амон≥й хлориду в розчин≥ стала 0,2 моль/дм 3?

ƒано:

с (NH3ЈH2O) = 1,0 моль/дм3 Kд (NH3ЈH2O) = 1,76Ј10Ц5

с (NH4Cl) = 0, 2моль/дм3

pH1 Ц? α1 Ц?

pH2 Ц? α2 Ц?

–озвТ€зуванн€

¬изначенн€ мол€рноњ концентрац≥њ г≥дроксид-≥он≥в у розчин≥ NH3ЈH2O до додаванн€ сол≥:

[OHЦ] = = 4,20Ј10Ц3 моль/дм 3.

¬изначенн€ ступен€ дисоц≥ац≥њ амон≥й-г≥дроксиду:

α = (4,20Ј10Ц3/1,0)Ј100 = 0,42%

¬изначенн€ p OH розчину:

p OH = Цlg4,20Ј10Ц3 = 2,38

¬изначенн€ p H розчину:

p H = 14Ц p OH = 14Ц2,38 = 11,62

¬изначенн€ мол€рноњ концентрац≥њ г≥дроксид-≥он≥в у розчин≥ п≥сл€ додаванн€ сол≥ NH4Cl:

[OHЦ] = 1,76Ј10Ц5Ј1,0/0,2 = 8,8Ј10Ц5 моль/дм 3

¬изначенн€ ступен€ дисоц≥ац≥њ амон≥й г≥дроксиду п≥сл€ додаванн€ сол≥ NH4Cl:

α = (8,8Ј10Ц5/1,0)Ј100 = 0,009%

¬изначенн€ p OH розчину п≥сл€ додаванн€ сол≥ NH4Cl:

p OH = Цlg8,8Ј10Ц5 = 4,06

¬изначенн€ p H розчину п≥сл€ додаванн€ сол≥ NH4Cl:

p H = 14Ц p OH = 14Ц4,06 = 9,94

ѕ≥сл€ додаванн€ до 1,0ћ розчину амон≥й г≥дроксиду амон≥й хлориду p H зм≥нитьс€ з 11,62 до 9,94, а ступ≥нь дисоц≥ац≥њ зменшитьс€ з 0,42% до 0,009%.

ѕриклад 11. –озрахувати, €к зм≥нитьс€ p H, €кщо до 400 см 3 буферного розчину з мол€рними концентрац≥€ми амон≥й г≥дроксиду 0,2 моль/дм 3 ≥ амон≥й хлориду 0,3 моль/дм 3 додати 100 см 3 розчину NaOH з мол€рною концентрац≥Їю натр≥й г≥дроксиду 0,05 моль/дм 3.

ƒано:

V (NH3ЈH2O+NH4Cl) = 400 3 Kд (NH3ЈH2O) = 1,76Ј10Ц5

с (NH3ЈH2O) = 0,2 моль/дм 3

с (NH4Cl) = 0,3 моль/дм 3

V (NaOH) = 100 см 3

с (NaOH) = 0,05 моль/дм 3

Δ p H Ц?

–озвТ€зуванн€

ƒопускають, що [NH3ЈH2O] ≈ с (NH3ЈH2O) = 0,2 моль/дм 3; [NH4Cl] ≈ с (NH4Cl) = 0,3 моль/дм 3.

¬изначають мол€рну концентрац≥ю г≥дроксид-≥он≥в у буферному розчин≥:

[OHЦ] = Kд (NH3ЈH2O)Ј = 1,76Ј10Ц5Ј = 1,7Ј10Ц5 моль/дм 3

¬изначають p OH ≥ p H буферноњ системи:

p OH = Цlg[OHЦ] = 1,7Ј10Ц5 = 4,93; p H = 14Ц p OH = 14Ц4,93 = 9,07.

ƒодаванн€ розчину натр≥й г≥дроксиду викликаЇ перетворенн€ частини амон≥й-≥он≥в в амон≥ак.

¬изначають мол€рн≥ концентрац≥њ амон≥аку ≥ амон≥й хлориду у розчин≥ п≥сл€ додаванн€ натр≥й г≥дроксиду:

с (NH3ЈH2O) = = 0,17 моль/дм 3

с (NH4Cl) = = 0,23 моль/дм 3

¬изначають мол€рну концентрац≥ю г≥дроксид-≥он≥в у буферному розчин≥ п≥сл€ додаванн€ розчину натр≥й г≥дроксиду:

[OHЦ] = Kд (NH3ЈH2O)Ј = 1,76Ј10Ц5Ј = 1,3Ј10Ц5 моль/дм 3

¬изначають p OH ≥ p H буферноњ системи п≥сл€ додаванн€ розчину лугу:

p OH = Цlg[OHЦ] = Цlg1,3Ј10Ц5 = 4,87;

p H = 14ЦpOH = 14Ц4,87 = 9,13.

ѕри додаванн≥ лугу ∆ p H = 9,13Ц9,07 = 0,06.

“обто, при додаванн≥ до буферних систем невеликих к≥лькостей сильних основ або сильних кислот p H буферноњ системи зм≥нюЇтьс€ в дуже незначн≥й м≥р≥.

ѕриклад 12. ќбчислити, у ск≥льки раз≥в розчинн≥сть (моль/дм 3) бар≥й сульфату в насиченому водному розчин≥ б≥льша, н≥ж у водному розчин≥ натр≥й сульфату з концентрац≥Їю Na2SO4 0,05 моль/дм 3

ƒано:

BaSO4, с (Na2SO4)=0,05 моль/дм 3 ƒ– (BaSO4) = 1,1Ј10Ц10

Ц?

–озвТ€зуванн€

” насиченому водному розчин≥ встановлюЇтьс€ р≥вновага:

BaSO4 D Ba2+ +

    1 моль 1 моль
ср≥вн.   х моль х моль
       

ƒ– (BaSO4) = [Ba2+]Ј[ ]; 1,1Ј10Ц10 = x 2; x =1,05Ј10Ц5.

[Ba2+] = с (BaSO4). ќтже, с (BaSO4, H2O) = 1,05Ј10Ц5 моль/дм 3.

ƒал≥ визначаЇтьс€ мол€рна концентрац≥€ -≥он≥в у розчин≥ натр≥й сульфату з с (Na2SO4)=0,05моль/дм3:

Na2SO4 " 2Na+ +

  1моль 2моль 1моль
ср≥вн.     0,05 моль
       

ќтже, с () = 0,05моль/дм3.

¬изначаЇтьс€ розчинн≥сть бар≥й сульфату у розчин≥ натр≥й сульфату з с (Na2SO4)=0,05 моль/дм 3:

BaSO4 D Ba2+ +

    1 моль 1 моль
ср≥вн.   х моль +0,05 ) моль
       

ƒ– (BaSO4) = [Ba2+]Ј[ ]; 1,1Ј10Ц10 = х Ј(х +0,05)

ќск≥льки величина х у загальн≥й р≥вноважн≥й мол€рн≥й концентрац≥њ сульфат-≥он≥в у пор≥вн€нн≥ з 0,05 моль мала, то нею можна знехтувати ≥ вважати, що р≥вноважна мол€рна концентрац≥€ сульфат-≥он≥в дор≥внюЇ 0,05 моль/дм 3. “од≥:

1,1Ј10Ц10 = х Ј0,05; х = 2,2Ј10Ц9.

ќтже, с (BaSO4, Na2SO4) = 2,2Ј10Ц9 моль/дм 3

ƒал≥ визначаЇтьс€, у ск≥льки раз≥в мол€рна концентрац≥€ бар≥й сульфату у насиченому водному розчин≥ б≥льша, н≥ж у водному розчин≥ натр≥й сульфату з с (Na2SO4)=0,05 моль/дм3.

= = 4772

¬≥дпов≥дь: у 4772 рази розчинн≥сть бар≥й сульфату у вод≥ б≥льша, н≥ж у водному розчин≥ Na2SO4 з с (Na2SO4) = 0,05 моль/дм 3.

ѕриклад 13. ќбчислити розчинн≥сть аргентум сульф≥ду у розчин≥ хлоридноњ кислоти (с (Ќ—l)=0,1 моль/дм 3), насиченому г≥дроген сульф≥дом (с (H2S)=0,1 моль/дм 3).

ƒано:

Ag2S ƒ– (Ag2S) =6,3 Ј 10Ц50;

с (HCl) = 0,1 моль/дм 3 (H2S) = 1,0Ј10Ц7;

с (H2S) = 0,1 моль/дм 3 (H2S) = 2,5Ј10Ц13.

S (Ag2S) Ц?

–озвТ€зуванн€

¬изначають мол€рну концентрац≥ю Ќ+-≥он≥в у розчин≥ хлоридноњ кислоти:

[H+] = с(HCl) = 0,1 моль/дм 3.

¬изначають частку речовини в≥льних сульф≥д-≥он≥в у розчин≥. ѕроцес розчиненн€ Ag2S в HCl можна представити таким р≥вн€нн€м:

Ag2S(т) D 2Ag+ + S

S + 2H+ D H2S

јбо Ag2S(т) + 2Ќ+ D 2Ag+ + H2S

с (S) = [H2S] + [HSЦ] + [S]

= = 2,5∙10Ц18

[S] = с (H2S)∙α2 = 0,1∙2,5∙10Ц18 = 2,5∙10Ц19 моль/дм 3

–озраховують розчинн≥сть аргентум сульф≥ду.

якщо S Ц розчинн≥сть Ag2S, то [Ag+]=2 S

“од≥ (2 S)2∙0,1 = ƒ– (Ag2S)/α2 = 6,3∙10Ц50/2,5∙10Ц19 = 2,52∙10Ц31

S = = = 2,51∙10Ц16

S (Ag2S) = 2,51∙10Ц16 моль/дм 3.

ѕриклад 14. ќбчисл≥ть p H у водному розчин≥ натр≥й ацетату з мол€рною концентрац≥Їю CH3COONa 0,01 моль/дм 3 за температури 25o—.

ƒано:

с (—Ќ3COONa) = 0,01 моль/дм 3  онстанта дисоц≥ац≥њ оцтовоњ

кислоти Ц

t ∞ = 25∞— Kд (CH3COOH) =1,74∙10Ц5

p H Ц? …онний добуток води за вказаноњ

температури Kw =1∙10Ц14

–озвТ€зуванн€

Ќатр≥й ацетат г≥дрол≥зуЇтьс€ за ан≥оном.

CH3COOЦ + HOH D CH3COOH + OHЦ

¬изначають константу г≥дрол≥зу ацетат-≥она:

Kг (CH3COOЦ) = = = 5,7 ∙ 10Ц10

¬изначають мол€рну концентрац≥ю Ќ+-≥он≥в у розчин≥:

[H+] = = = 4,2 ∙ 10Ц9 моль/дм 3

¬изначають p H розчину:

p H = Цlg[H+] = Цlg4,2∙10Ц9 = 8,38.

ѕриклад 15. яка маса кал≥й ц≥ан≥ду розчинена у 10 см 3 водного розчину його, €кщо p H розчину становить 11,10?

ƒано:

V (KCN) = 10 см 3 Kд (HCN) = 6,2∙10Ц10

p H = 11,10

m (KCN) Ц?

–озвТ€зуванн€

 ал≥й ц≥ан≥д г≥дрол≥зуЇтьс€ за ан≥оном.

CNЦ + HOH D HCN + OHЦ

¬изначають мол€рну концентрац≥ю кал≥й ц≥ан≥ду в розчин≥.

pH = 7Ц½lg Kд (HCN)+½lg с (KCN);

½lg с (KCN) = pHЦ(7Ц½lg Kд (HCN)) = p HЦ7+½lg Kд (HCN);

lg с (KCN) = 2(p HЦ7+½lg Kд (HCN));

lg с (KCN) = 2[11,10Ц7+½(Ц9,19)] = 2∙(Ц0,495) = Ц0,99

с (KCN) = 0,1026 моль/дм 3

ƒал≥ визначають масу речовини кал≥й ц≥ан≥ду, що м≥ститьс€ в 10 см3 цього розчину.

m (KCN) = [ M (KCN)∙ с (KCN)∙ V (KCN)]/1000;

m (KCN) = 65,12 г/моль ∙0,1026 моль/дм 3∙0,010 дм 3/1000 = 0,0668 г

m (KCN) = 0,0668 г.

ѕриклад 16. ќбчислити константу ≥ ступ≥нь дисоц≥ац≥њ форм≥атноњ кислоти у водному розчин≥ амон≥й форм≥ату з мол€рною концентрац≥Їю HCOONH4 0,1 моль/дм 3, €кий маЇ p H 6,50.

ƒано:

с (HCOONH4) = 0,1 моль/дм 3

p H = 6,50

Kд (HCOOH) Ц?

α Ц?

–озвТ€зуванн€.

јмон≥й форм≥ат г≥дрол≥зуЇтьс€ ≥ за кат≥оном, ≥ за ан≥оном.

HCOOЦ + + HOH D HCOOH + NH3∙H2O

¬изначають константу дисоц≥ац≥њ форм≥атноњ кислоти:

p H = ½ pKw + ½ pK (HCOOH) Ц ½ pK (NH3∙H2O);

½ pK (HCOOH) = p HЦ½ pKw + ½ pK (NH3∙H2O);

pK (HCOOH) = 2∙(p HЦ½ pKw + ½ pK (NH3∙H2O) = 2∙(6,50Ц7+2,38) = Ц3,76

Kд (HCOOH) = 1,74∙10Ц4

¬изначають ступ≥нь дисоц≥ац≥њ форм≥атноњ кислоти:

= =0,0417 або 4,17%.

ѕриклад 17. ¬изначити напр€м окисно-в≥дновноњ реакц≥њ 2Fe3++Sn2+=2Fe2++Sn4+, €кщо концентрац≥њ компонент≥в дор≥внюють: с (Fe3+)= с (Sn2+)=0,001моль/дм3, с (Fe2+)= с (Sn4+)=0,1моль/дм3.

–озвТ€зуванн€

«а р≥вн€нн€м Ќернста редокс-потенциал системи визначаЇтьс€:

;

= +0,771 B (табличне значенн€).

;

;

= + 0,15 B (табличне значенн€).

0,15 B ;

–едокс-пара з б≥льшим окисно-в≥дновним потенц≥алом Ї окисником по в≥дношенню до редокс-пари з меншим окисно-в≥дновним потенц≥алом.

ќтже, в дан≥й окисно-в≥дновн≥й реакц≥њ окисником Ї Fe3+, а в≥дновником Sn2+. –еакц≥€ буде проходити в б≥к утворенн€ Sn4+ ≥ Fe2+.

≈лектроруш≥йна сила = ox Ц Ered = 0,653Ц0,21 = 0,443 B > 0.

ѕриклад 18. ƒо розчину CuSO4 з мол€рною концентрац≥Їю купрум сульфату 0,2 моль/дм 3 додали р≥вний обТЇм розчину амон≥аку з c (NH3)=2,0 моль/дм 3.

ќбчислити мол€рну концентрац≥ю —u2+ в отриманому розчин≥, €кщо вважати, що у розчин≥ утворюЇтьс€ комплексний кат≥он [Cu(NH3)4]2+.

ƒано:

c (CuSO4) = 0,2 моль/дм 3  онстанта нест≥йкост≥ комплексного

йона

V (CuSO4(p)) = V (NH3(p)) Kн [Cu(NH3)4]2+ = 9,33·10Ц13.

c (NH3) = 2моль/дм3

[Cu2+] Ц?

–озвТ€зуванн€.

¬изначають вих≥дн≥ мол€рн≥ концентрац≥њ кожноњ речовини п≥сл€ зм≥шуванн€ розчин≥в.

с (CuSO4)=0,1моль/дм3; с (NH3)=1моль/дм3.

¬изначають мол€рну концентрац≥ю Cu2+-≥она у розчин≥ п≥сл€ додаванн€ розчину амон≥аку.

ѕри додаванн≥ розчину амон≥аку концентрац≥€ Cu2+-≥он≥в зменшуЇтьс€ внасл≥док реакц≥њ комплексоутворенн€:

Cu2+ + 4NH3 D [Cu(NH3)4]2+

1моль 4моль  

”творений комплексний йон [Cu(NH3)4]2+ дисоц≥юЇ €к слабкий електрол≥т:

[Cu(NH3)4]2+ D Cu2+ + 4NH3

    1моль 4моль
ср≥вн. (0,1Цх) моль х моль (0,6Ц4х) моль
       

ќск≥льки р≥вноважна мол€рна концентрац≥€ речовини [—u(NH3)4]2+-≥она дор≥внюЇ (0,1Ц x) моль/дм 3, то мол€рна концентрац≥€ речовини амон≥аку при утворенн≥ цього комплексу зменшилась на 4(0,1Ц x) моль/дм 3. “од≥ р≥вноважна мол€рна концентрац≥€ амон≥аку дор≥внюЇ [1Ц4Ј(0,1Ц x)] моль/дм 3.

Kн [Cu(NH3)4]2+= ; 9,33Ј10Ц13 =

«наченн€ x Ц мала величина у пор≥вн€нн≥ з 0,1 ≥ 0,6, тому значенн€м x у знаменнику ≥ (4 x)4 у чисельнику можна знехтувати. “од≥ матимемо:

9,33 Ј 10Ц13 = ; x = 7,2Ј10Ц14.

ќтже, [Cu2+] у розчин≥ комплексноњ сполуки [Cu(NH3)4]SO4 становить 7,2 Ј10Ц14 моль/дм 3, що св≥дчить про високу ст≥йк≥сть комплексного кат≥она.





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2015-01-29; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 2510 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

ƒва самых важных дн€ в твоей жизни: день, когда ты по€вилс€ на свет, и день, когда пон€л, зачем. © ћарк “вен
==> читать все изречени€...

1335 - | 1232 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.256 с.