В.В. Ерёмин, С.И. Каргов, И.А. Успенская, Н.Е. Кузьменко, В.В. Лунин - Основы физической химии. Теория и задачи (1134487), страница 31
Текст из файла (страница 31)
Под действием переменного электрического поля достаточно высокой частоты иоп не успевает сместиться на заметное расстояние от центра своей ионной атмосферы, поэтому ее симметрия сохраняется, в результате чего исчезает релаксационный эффект, что приводит к возрастанию электропроводности раствора. Это явление называется эффектот Дебил — Фокькенхогено. В то же время из-за наличия ионной атмосферы электрофоретический эффект сохраняется. ~ ПРИМЕРЫ 1 Пример 12-1.
Удельная электропроводность 0.135 моль л раствора ! пропионовой кислоты СзН,СООН равна 4.7910 См м '. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора, константу диссоциации кислоты и рН раствора, если предельные подвижности Н и СзНзСОО равны 349.8 См см моль' и 37.2 См.см .моль ' соответственно. Решение. Х = 349.8 4 37.2 = 387.0 См см .моль к 4.79.10 См м ' — — = 3.55 См см моль с 0.135 моль л ' а = Х/Х = 3.55/387.0 = 0.009.
а'с 0.009 0.135 К = — = ' ' = 1.15.10 (мольч! ). 1 — и 1 — 0.009 !Н 1 = а с= 1.24!О' (моль л '). рН = — 18!Н') = 2.91. От нет. 7. = 3 55 См ем~ моль '; сс = О 009; К = 1.15 10 ~ моль л '; рН = 2.91. Пример 12-2. Удельная электропроводность насыщенного раствора ВаСОз в воде при 18 'С равна 2.540 10 ' См м . Удельная электропроводность воды 4.5.!О См-м . Подвижности ионов Ва и СОз при -5 -! м 2- 18 'С равны соответственно 55 и 66 См.ем~ г-экв ~. Рассчитайте растворимость ВаСОз в воде при 18 'С в моль.л, считая соль полностью дис- -1 социированной, а подвижности ионов равными подвижностям при бесконечном разведении. Глава 3. Электрохимия Решение. к(ВаСОз) = к(р-ра) — к(НзО) = 2.540 10 ' — 4.5 10' = 2.495.10 См.м ),с(Васоз) = ).с (Ва'") + ) с (СО,' ) = = 55+ 66 = 121 См см' г-экв ' = 1.21 10 См м .г-экв '.
с= — „= ',, =0.206 г-эквм =1.03 !О мольл к 2.495 10 'См м"' -з ч )." 1.2!См . м з г-экв ' Г>тает. с=!.03 1О мольл Пример 12-3. Удельная электропроводность раствора М8(1ЧОз)з с массовой долей 5% при 18'С равна 4.38См м . а его плотность— 1.038 г см з. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора и кажущуюся степень диссоциации соли в растворе. Подвижности ионов Мй ' и 1з!Оз пРи 18'С Равны соответственно44.6 и 62.6 См см г-экв '. Решение. аз р 0.05 1.038 г см з с— — 0.35 моль.л = 0.70 г-экв л М Н 148г моль ' к 4.38См м"' з Х= — = ' =62.5Смем г-экв .
с 0.70 г-экв л ' Х = 44.6 + 62.6 = 107.2 См см .г-экв а = АХ = 62.5/! 07.2 = 0.583. От в е т. Х = 62.5 См.см г-экв ', а = 0.583. Пример 12-4. В таблице приведены результаты измерения скорости движения молекул сывороточного альбумина быка (САБ) в электрическом поле при различных значениях рН раствора (отрицательныс значения скорости соответствуют изменению направления движения частиц под действием поля). Используя эти данные, определите изоэлектрическую точку САБ. рн 4.20 4.56 5.20 5.65 6.30 зз, мкм с ' 0.50 0.18 -0.25 — 0.60 -0.95 Решение. Электрическое поле не влияет на движение нейтральных частиц.
Изменение скорости движения молекул САБ при изменении кислотности раствора свидетельствует о том, что в растворе образуются ионные формы САБ. Изоэлектрической точке отвечает нулевой суммарный заряд белка, поэтому для определения этой точки надо найти значение рН, при котором скорость и равна нулю. Строим график зависимости зз =ОН) и находим рН(и = 0) = 4.8. Гл в в а 3. Электрохимия 789 -! 7 5 6 рН ЗАДАЧИ 1 12-1.
Рассчитайте удельную электропроводность абсолютно чистой воды при 25 'С. Ионное произведение воды при 25 'С равно !.00 ! 0 -и 12-2. Эквивалентная электропроводность бесконечно разбавленных растворов КС1, КЫОз и А8Ы01 при 25 'С равна соответственно 149.9, 145.0 и 133.4 См см' моль '. Какова эквивалентная электропроводность бесконечно разбавленного раствора А8С! при 25 'С? 12-3.
Эквивалентная электропроводиость бесконечно разбавленных растворов соляной кислоты, хлорида натрия и ацетата натрия при 25 'С равна соответственно 425.0, 128. ! и 91.0 См.см' моль '. Какова эквивалентная злектропроводность бесконечно разбавленного раствора уксусной кислоты при 25 'С? 12-4. Удельная электропроводность 4' водного раствора Нз804 при 18 'С равна О. ! 68 См см ', плотность раствора — 1.026 г см ~. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора. 12-5. Удельная электропроводность насыщенного раствора А8С! в воде при 25 'С равна 2.28 10 См м ', а удельная электропроводность воды !.!6.!О См м '.
Рассчитайте растворимость А8С! в воде при 25'С в 1 моль'л 12-6. Какую долю общего тока переносит ион 1л в водном растворе !.!Вг при 25 'С? 12-7. Рассчитайте число переноса Н в растворе НС! с концентрацией 1 10 моль л . Каково будет число переноса Н, если к этому раствору добавить ХаС1, чтобы его концентрация была равна 1.0 моль л '? 12-8. Рассчитайте скорость движения иона йЪ в водном растворе при 25 'С„если разность потенциалов 35 В приложена к электродам, находящимся на расстоянии 0.8 см друг от друга. 12-9. Рассчитайте скорость движения иона Ха в водном растворе при 25 'С, если разность потенциалов 1О В приложена к электродам, нахо- Главе 3.
Электрохимия 190 дящимся на расстоянии 1 см друг от лруга. Сколько времени понадо- бится иону, чтобы пройти расстояние от одного электрода до другого? 12-10. Удельная электропроводность водного раствора К! равна 89.00 См м , а раствора КС1 той же концентрации — 1 86.53 См.м '. Удельная электропроводность раствора, содержащего обе соли, равна 98.45 См м '. Рассчитайте долю КС1 в растворе. 12-11. Эквивалентная электропроводность водного раствора сильного электролита при 25 'С равна 109.9 См см моль ' при концентрации 6.210 мольл и 106.1 Смсм моль ' при концентрации 1.510 мольл . Какова эквивалентная электропроводность раствора при бесконечном разбавлении? 12-12.
Эквивалентная электропроводность водного раствора слабой одноосновной кислоты при 25 'С равна 16.0 См ем~моль ' при концентрации 1.0.10 моль л н 48.4 См см моль' при концентрации -2 2 1.0 10 моль.л ~. Рассчитайте эквивалентную электропроводность раствора при бесконечном разбавлении и константу диссоциацин кислоты. 12-13. Рассчитайте радиус иона М(СНз)4 по закону Стокса нз его предельной подвижности в водном растворе прн 25 'С. Вязкость воды прн 25 'С равна 8.91.10 Пас.
Оцените предельную подвижность этого нона в глицерине, вязкость которого равна 1.49 Па с. 12-14. Оцените предельную подвижность иона К в формамнде н метилацетате, если вязкость формамида в 3.7 раз больше, а вязкость метилацетата в 2.6 раз меньше, чем вязкость воды. 12-15. Рассчитайте удельную электропроводность 1.0.10 М водного раствора 1ЧаС! при 25 'С, считая, что подвижности ионов при этой концентрации равны их предельным подвижностям. Через слой раствора длиной 1 см, заключенный между электродами площадью 1 см, пропускают ток силой 1 мА.
Какое расстояние пройдут ионы Иа и С! за 1О минут? 12-16. Рассчитайте эффективный радиус иона 11 при 25 'С из его предельной подвижности, используя закон Стокса. Рассчитайте приблизительное число молекул воды, входящих в гидратную оболочку иона Ы'. Кристаллографический радиус иона 1.!' равен 60 пм. Вязкость воды при 25 'С равна 8.91.10 Па с. Собственный объем молекулы воды оцените из параметров уравнения Ван-дер-Ваальса. 12-17. Константа диссоциации гидроксида аммония равна 1.79 1О ' моль л '. Рассчитайте концентрацию 1МН4ОН, при которой степень диссоциации равна 0.01, и эквивалентную электропровод- ность раствора при этой концентрации.
Глава 3. Электрохимия 12-18. Эквивалентная электропроводность 1.5910 моль.л раствора уксусной кислоты при 25'С равна 12.77 См ем .моль . Рассчитайте константу диссоциации кислоты и рН раствора. 12-19. Константа диссоциации масляной кислоты С!НгСООН равна 1.74.10 . Эквивалентная электропроводность раствора при разведении 1024 л моль равна 41.3 См.см моль .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
