Том 2 (1134464), страница 82
Текст из файла (страница 82)
2532. Эзсктропроводность ионов Ы+, Жа " и К+ равна соответственно 38,7, 50,1 н 73,5 Ом-'см'моль-'. Какова подвижность этих ионов? ° 25.!3» Каковы скорости лрейфа ионов в предыдущей задаче, если разность потенциалоз !О В прпзожсна к ящйкс диаметрам 1 см? Кэк долго иоп будет передвигаться от одного электрода к другому? В измерениях злектропровадностн используют переменный ток. Каково смещение ионов.' а) н см и б) з диаметрах растворителя (прнмсрно 300 пм) при изложении поте»шпала !кГц? 25.!4.
Число иеремоса попа в снеси определяется как доля общего тока, перено. синая ионом. Покажите, что это определение приводит к уравнению (25.1.16) и случае раствора одной 1: 1-соли. Затем покажите, как отношение двух чисел переноса !', !" зля двух катионов в смеси зависит от нх концентраций с', с и подниз!пастей и', и". $5452Подвижности ионов Н+ и С1- прн 25'С в воде рззны соотзетственно 3,63Х Х10-з н .7,91 10-' см'/(с В). Какую долю общего тока переносят арагоны в 1О-' ноль/дм' растворе соляной кислоты? Какую долю этого тока будут они переносить, ещ»и к кислоте добавить ХаС1 так, чтобы сто концентрация была 1,0 моль/дм'? Определите.
как концептрапия н подвижность влияют на транспорт тока, 25.16л В методе Гигторфа двя определения члсел переноса (см. приложеияе) черсз раствор проходит изнестное количество электричества и коитролнрустся изменение состава в области, близкой к электроду, Нэ каждый фарадей электричества, проходящего через раствор КС1, число нолей КС1, переходящих нз анод- ного отделения н кзтодеое, рэвоо !э. В опыте, проведенном в серебряном куло. номстрс с набором ячеек, солержащнх водный 0,04 моль/кг раствор КС1, ниде.
лилось 187,2 мг серебра. После прохождения этого количества электричества бы. ло найдено, что !18,42 г раствора из 2оО см' катодного отделения содержало !65,3 мг КС1, в то нремя как 114,11 г раствора из 250 см' анодного.отделения содержало !59,8 мг КС1. Проба образца весом 112,62 г из центрального отде' ленин перед опытом содержа:сг !85 мг КС1, а после опыта зпалогичная проба весом 115,66 г содержала !91 мг КС1. Каковы числа переноса ионов К" и С1-? 25,Я,»'Числа переноса могут быть также измерены летодол движущейся гранийы (см. приложение). В частном эксперименте с КС1 прибор состоят нз трубки с отверстием 4,146 мм и содержал водный раствор КС! с концентрацией 0,02! моль/дм'.
Быз пропущен постоянный ток силой 1,82 мЛ, я граница перемешалась следую»пни образом; !, с 20 40 60 80 100 х, мм 0,64 1,28 1,92 2,54 3,18 Найдите числа перепаса ионов К+ и С! 25.!К Из данных предыдущей задачи найдите подвижность ионов К+ ..и С! з водных растворах, а затем их зтектропроволность. 25.10. Третьем методам измерения чисел переноса и, следовательно, полвижности попон является измерение з. д. с, Покажите, что э. д. с.
ллекеыта АК, АКС!( 1НС1(с»)(НС1(са))АкС)г Л2 с переносом (Е») связана с з. д. с. элемента без переноса (Е) следующим обрезом: Е, 2!~Е. Почьзуясь теми же доводами, накажите, что д.гя электродов, обратимых по отношению к катнояам, э. д. с. определяется формулой Е»=2! Е. 2520. Длн эзсмскта, описанного в предыдущей задаче, при с,=001 моль/дмз н г»=0,02 м»хть/дн» нзнереливя з. л. с.
была ранив — 29.2 мВ. Каковы числа переноса и позвнжкосюс ионов Н' и С1-? ,гбдН! Протоп з воде имеет аномальную подвижность, но в жидком аммиаке ведет себя нормально. Для того чтобы исследовать этот запрос, был исяользован Часть Ю. Идиеиение метод движущейся границы для определенен числа перекоса иона ХН, в жидком аммиаке (аналогично иона НзОь э жидкой воле) при — 40'С (Ва(ьгю(л /., Ешллэ У., 618 Х. В.. Л.
Сажею. 5ос. (А), 1971, 3389). Постоянный ток силой 5 мЛ иропускзтк 2503 с, и в течскке этого времени гракица между кодидом ртути(П) и нодидон аммония е аммиачных растворах переместилась на 286,9 мм в 0,013о5 моль/кг растворе и на 92,03 мм в 0,04255 моль(кг растворе. Рассчитайте число перелоса ?(Нх~ при этих концентрациях и объясните подвижность протона в жидком аммиаке. 25.22, Элекгроярозодпость очень чистой зовы равна 5,5 10-з Ои 'см '.
Чему было бы раино сопротивление образца этой зады в ячейке нз задачи 25 2э Какона константа диссопнацш1 воды? г)еиу равны зиачсипя рК п рИ длп чистой полы? (Подвижности Н и ОН- возьмите иэ табл. 252) Р'. Б задаче 25.3 было найдено экспериментальное значение Оь' в выражении очьраушз для элекгропроэодиости г(аС!. Рассчитайте значения А и В в уран. пении Дебая — Хюкксля — Онзагера (25.1.18) и найдите теоретическое значение Хг. 25.24. Был приготоплеи разбавленный раствор пермзнганата калия в воде при 298 К Раствор залили з горизонтальную трубку длинои 1О см н сначала !!зблю.
дали чпнейпый градиент интенсивности ог фиолетового раствора слсва (где концентрация Г>ыла 0,10 моль(дмз) до красного справа (где концентрация была 0,05 ноль!лм'). Какоиы вечнчвна ц знак термодинамичсской силы, действующей пз растнорепное вещество: а) вблизи левой плоскости сосуда, б) н середине и в) вблизи правой плоское~и? Определите силу на моль и силу на молекулу н каждом случае.
2525. Коэффи1тиеит диффузии дзя сахаровы в воде при 25'С соглавляет 5.2Х ?Г!О-' смЧс. Предположим, что перманганат з предыдущей задаче был заменен сахаровой, и у нас ссгь способ (например, какой?) контроля его конпепграцва. Чему раина скоросгь дрейфа сахароэы в трех точках (слева, в середине, сира ва)? Как влияет различие в скоростях дрейфа на распределение концентраций? Нарисуйте эскиз распредшиишя ьопцснгрщгпй при различных временах. Чему равна скорость дрейфа спустя бесконечно большое время? 25.28. Рассчптзнте эффектэвкык радиус молекул сахара (сахаровы) в вохе при 25 'С па основе ого коэффициента д?!ффузин, равного 5,2 1О-е сиз!с, н вязкости эолы, равной 1,0 сП (1О кг/(и с)) 2б27.
Коэффициент диффузии молекулы иола в бензоле ранен 2.13 10-' смэ)с. Сколько времени потребуется молекуле, чтобы перескочить на расстояние одного молекулярного диаметра (зто приблизительно является фундамснтальнон дли. пой скачка для модели пряиолниейного движешш).
25.28. Чему равно средискзагратичнос расстояние, преодолеваемое: а) молекулой иола в бенэоле и б) мо?~екулой сахаровы в воде прн 25 'С зз время 1 с? 25.29. Сьолььо'времени в средкем потребуется ыозекулам пз предыдущей задачи. чгобь, мигрировать и точиу, лежащую иа расс*оиш!и: а) 1 мм н б) 1 см от их начального положения? 25.30. Рассчптайтс коэффнциепты диффузии и эффективные гидродниамическне разеусы катионов шелочных металлов в воде нз пх подвижностей при 25'С 4табл 25.2). 25з3!. Рассчитайте прпблпчитсльнос весло молекул волы, которые увлекаются ка.
тиопамн и предыдущей задаче. Ионные радиусы даны в табл. 22.1. 25.32. Ядерный магнитный резонанс может быть нспользозап для определения подвижности молекул з жидкостях. Серка измерений коэффициентов диффузии метана з четыреххлористом углероде приводит к следующим значениям: 2,05Х ?Г10 ' смз/с при 0 С и 2,89 10-з смг)с при 25'С. Какую информапню вы можете получить о подвижности метана в четьгрсххлористом углероде? 25.33. Подтвердите что уравнение (25.2.8) является решением уравнения диффу зии с точныни Пачальвыии значениями. 25.34.
Концентрированный рве~вор сахаровы был пылит п цилиндр диаметром 5 си. Возни!с его концентрацию, исходя из того, что 10 г сахара растворено в 25, аралова г полоз л лолллрллрнал дпчйгйузил 5 см' воды. Затеи поверх этого слоя раствора осторожио, без встряхивания был налит 1 дм' воды. Игнорируйте гравитационные эффекты и обратите внимание только на диффузионные процессы. Найдите концентрацию на расстоянии 5 см от нлжисго слоя через а) 10 с и б) 1 год.
23.35. Уравнение диффузии справедливо, когда в интересуюший нас промежуток времеви происходит мйого элементарных стадий; однако расчет беспорядочного движения позволяет рассматривать распределение как для коротких, тзк и для продолжительных времен. Используя уразиеипе (25.2.12), рвссчктаяте вероят. ность нахождепия в 6 скачках от начала координат (т. е, при к=ба) после а) 4, б) б и в) 12 скачков. 25.36. Напишите программу для расчета Р)х) для олиомервогО беспорядочвого даижепяя и рассчитайте вероятность нахождевия яри х= 63 для л б, 1О, 14, ..., 60. Сравните численные звачения с аналитическими значениями в пределе боль.
шого числа скачков. Прв каком значения л рзсхождепие не более 0,13з. 25.37. В ссрш! экспериментоп по персмешеипю шариков каччукового латскса ра дпусои 2,12 10"' ск средкпе квадраты персмешений после выбраинык промежутков вречеии кисти и среднсм следуюшие значекия: С, с 30 60 90 120 !Оэ ( хз ) „ смг 88,2 1!3,5 128 144 Эти результаты впервые были использовакы для нахождения значения числа Лвогадро !очень утомитслышя для глаз процедура, так как пужпо определить такое большое число)). Однако в вастояшее время имеются гораздо лучшие пути определения числа Авогадро, з следоватсльио, эти даиоые могут быть ис.
пользованы для пзкождения других величии. Найдитс эффективную вязкость воды при температуре этого эксперимепта !25 С). 26 Скорости химических реакций Изучаемые вопросы После тщательного изучения этой главы вы сможете: 1. Описать, как определяются концентрации реагирующих веществ (стр. 402). 2. Выразить скорость реакиии через концентрации (стр. 404) н истинную скорость через степень превращения [уравнение (26.2. 1) ) .
3. Определить константу скорости реакции (стр, 406). 4. Определить порядок реакции (стр. 406). 5. Использовать метод начальных наклонов для определения порядка реакции (стр. 407). 6. Проинтегрировать зависимость концентрации от времени для реакцлй первого [уравнение (26,2.6)! и второго порядка [уравнение 26.2.9)). 7. Определить порядок нз зависимости концентрации от времени (стр. 409). 8.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
