И.В. Кудряшов, Г.С. Каретников - Сборник примеров и задач по физической химии (1134495), страница 33
Текст из файла (страница 33)
. . . . . , 4961,7 3954.3 Зйоб,! 2587,4 1897.7 20. По интегральным теплотам растворения МаС! в воде при 275 К рассчитайте количество теплоты, которое будет поглощено при этой температуре, если к 100 г 10%-ного раствора )ЧаС! прибавили 126 г Н,О. 21. Используя интегральные н дифференциальные теплоты растворения 1 моль Н,Ю4 в воде при 298 К, Числа малей н,о айн.о д /м"' ЬНН З41 . Дж/моль ам, дж определите: а) общее количество выделяющейся теплоты при прибавлении 4 моль Н,О к раствору, содержащему 6 моль НаО и! моль НйЮ41 б) общее количество теплоты, выделяющейся при смешении 3 моль Н,О с 6 моль НеЮ,. 22.
При исследовании растворимости диметилглиоксима никеля в воде при нескольких температурах получены следующие результаты: Т, К...... 298 303 308 313 318 РастворимостьХ Х104, моль/л, . 0,105ж974 0,139~4сй 0,184~2!5 0,240~2се 0,307~2ь 187 0 0,50 2 3 6 10 0 — 15925,8 — 28507,6 — 41632,8 — 49700,2 — 54841,6 — 61613,2 — 67883,2 — 28215,0 — 28173,2 — 19771,4 — 9697,6 — 6186,4 — 4347,2 — 2382,6 — 973,9 Π— 1830,8 — 8736,2 — 22237,6 — 22781,0 — 37452,8 — 47317,6 — 58143,8 а) оцените энтальпию растворения диметилглиоксима никеля в воде ььгта (кДж/моль); б) что означает индекс каь в ЛНау 23.
По данным о зависимости теплоты смешения меди с серебром от состава при 1428 К определите графическим методом теплоты растворения компонентов в растворах следующего состава: хлк --- 0,10; 0,30; 0,50; 0,70; 0,90, Представьте график зависимости теплоты растворения от состава, если О,! 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 йй, кДж/моль .
1Л8 2,41 3,14 3,60 3,8! 3,77 3,46 2,81 1,78 24. При смешении 125,4 г висмута с 9,73 г магния выделилось 16260 Дж теплоты. Определите парциальную молярную теплоту растворения висмута, если парциальная молярная теплота растворения магния в этом растворе — 34 900 Дж7моль. 25, Парцнальные мол ярные теплоты растворения кремния и марганца н растворе 5! — Мп смолярным содержанем 70'Ь 5! равны — 3800 и -- 83 500 Дж /моль соответственно. Определите количество теплоты, выделяющейся при образовании 1 кг раствора этого состава. 26. Парциальная моляриая энтропия растворения серебра в твердых растворах Ац — Ад зависит от состава и описывается уравнением Л Я~ = 77 1и "лк' 5.03хл„Дж/(моль К), Выведите зависимость ЛЗь' от состава и вычислите ЛЬ' для 75Ь- ного раствора золота.
27. Зависимость парциальной молярной теплоты и энтропии растворения у-Ре от состава раствора у-Ре — )ь!1 описывается уравнениями: Л 0 .,= — 2095хм! Дж/мольб Ь Я, и — — — 81о хт.вь, Определите зависимость химических потенциалов от состава раствора. 28. Вычислите активность воды в растворе, если давление водяных паров над ним 0„9333.10а Па и 373 К. 29. При 308 К давление пара ацетона 0,459 10а, а давление пара хлороформа 0,391 104 Па, Над раствором с молярным содержанием 36 % хлороформа парциальное давление паров ацетона 0,2677 16а.
а хлороформа 0,0964 !У Па. Определите активность компонентов и сравните их с молярными долями этих веществ. 30. Вычислите коэффициент активности брома в растворе тетрахлорида углерода„над которым парциальное давление брома соответствует И1,27 мм рт. сг, Состав раствора (мол. доли): Вг, — 0,0256 и СС1,— 0,9750. Давление пара чистого брома при той же температуре 213 мм рт сг. За стандартное состояние брома примите чистый жидкий бром.
31, Если 1,046 г кадмия растворить в 25,23 г ртути, то давление пара образующейся амальгамы при 305,2 К будет составлять 0,920 от давления насьпценного пара чистой ртути. Определите активность и коэффициент активности (мол. доли) ртути в амальгаме. 188 32. Хлорид ртути НяаС1а распределяется между бензолом и водой; при 298 К получены следующие концентрации (моль!л): В СаНа . ° ° ° 0.000155 0.000310 0,0006! 8 0,00524 0.0210 В НаО..... 0,001845 0 00369 0,00738 0,0648 0,2866 Рассчитайте активность соли в водном растворе при концентрации 0,2866 моль/л, если раствор его в бензоле остается идеальным до с = = 0,03 моль/л. 33.
Определите коэффициент активности сахара в растворе, если температура замерзания 0,8 т водного раствора сахара 271,4 К. Криоскопическая константа воды 1,%'. 34. Зависимость давления пара (Па) от температуры иад жидким н-бутаном в интервале температур от 272,66 до 348,!6 К выражается уравнением Антуана 203,8 7 1030,3 18 Р=0,813 — ' ~19 Р=4,1! — — ' атм). Т вЂ” 222 ~ ' 251 О+! Рассчитайте летучесть и-бутана при 289,16 К, если при этой температуре плотность его насыщенного пара 4,9 кг7ма. Можно ли пренебречь различием между летучестью и давлением насьаценного пара, если предполагаемая точность определения приведенного уравнения равна примерно 1 %9 35. Определите летучесть !)На в условиях, если при давлении 4,05 !бл Па и 423 К ! моль !ь!На занимает объем 0,7696 л.
36. Давление пара воды при 293 К составляет 2337,80 Па. Вычислите давление пара раствора ! 16-а кг хлорида аммония в 1 ° 1О ' кг воды и химический потенциал воды в данном растворе, если коэффициент активности воды у = 0,976, приняв, что Лба воды в интервале 293— 298 К не зависит от температуры, а (ьа равно Ьба образования данного компонента, 37. Давление пара воды при 273 К равно 610,48 Па, а давление пара 10аб-ного раствора 5)а5!Оа 589,28 Па.
Определите активность и химический потенциал воды в указанном растворе. 38. Давление пара брома над чистым бромом при 298 К составляет 28371,00 Па, а давление пара брома в О,!т водном растворе — 1,7 !04 Па, Определите химический потенциал брома при 298 К. За стандартное состояние примите состояние чистого брома. 39. Хлорид ртути НдаС!а распределяется между бензолом и водой. При 298 К получены следующие концентрации (моль/л): 0,00524 0,02!О 0,0648 0,2866 0,000155 0,000310 0,00 ! 845 0,00369 0,000618 0,00738 В СаНа В НаО !89 Ф Рассчитайте химический потенциал )ь в обеих фазах как функцию концентрации и представьте в виде графика. 40. При 1250 К давление насыщенного пара серебра над раствором Ац — Ап с молярным содержанием 62,0 % Ад и над чистым сереброл! равно соответственно 2,11 10-' и 4,83 10-' Па.
Определите относительный химический потенциал серебра в растворе. 41, Давления насыщенных паров над чистым свинцом, серебром и раствором Ад — РЬ с молярным содержанием 95 отю Ап при 1358 К равны: Р$„=- 8,б7 10-' Па; РКс — — — 8,40 10-' Па; Рбь —— 5,59 10' Па, Ррь = 950 10 Па, Определите изменение энергии Гиббса для 1 моль раствора при образовании раствора заданного состава, считая это изменение на 1 моль раствора. 42.
Зависимость давления (Па) насыщенного пара чистой жидкой :еди от температуры описывается уравнением )я Рв= — 1бтЦТ+ 10,666. Определите парциальную молярную теплоту растворения меди при 1823 К в растворе Ре — Си (концентрация меди 89,5 ю4), если давление насыщенного пара меди над данным раствором б,73 10 Па. 43. Давление (Па) насыщенного пара магния над раствором А(д— РЬ, содержащим 4,2 ю4 магния, зависит от температуры н описывается урязнеалем 7810 1о Р = — — +9,218 Т н иад чистым магнием 6560 18 Рв = — — + 9, 723. Т Определите парциальиую молярную теплоту растворения и энтропию растворения магния прн 298 К. 44.
Газовая фаза Н,Π— Н„ равновесная при 1873 К с раствором кислорода в железе (объемная доля кислорода 0,1200 ютю), содержит 72,1 ог5 Н,. Определите изменение химического потенциала кислорода при переходе из газовой фазы, в которой Ро, = 1Ою Па, в раствор указанного состава. Константа равновесия реакции Н, + '/ю Ов = НюО прн 1873 К 45, Смешали 400 г воды со 100 г 100югю-ной серной кислоты. Выделившаяся теплота пошла на обогрев раствора. Вычислите изменение температуры раствора ЛТ, допустив, что сосуд, в котором находится раствор, теплоту не поглощает.
Теплоемкость раствора постоянная и равна 3,427 Дж/(г К). Недостающие данные возьмите из справочника (М.). МНОГОВАРИАНТНЫЕ ЗАДАЧИ 1. Раствор веществ А и В данной концентрации; плотность этого раствора при температуре Т равна ьй 1) определите молярную концентрацию — число молей растворенного вещества в 1 л раствора; 2) опре- 190 делите молярную концентрацию —.число молей растворенного веще- ства на 1 кг растворителя; 3) рассчитайте молярную долю вещества А в процентах; 4) определите число молей растворителя, приходящееся на 1 моль растворенного вещества. Вещество Массовое соиер|квиве А,% гю вари- анта оно ос кггит г,к 2.
По зависимости интегральных теплот смешения ЛНо„е от концентрации в жидкой фазе хг при 298 К и 1,0133 10ю Па и данных о составе пара хг и общем давлении при Т„К: 1) постройте график зависимости Лгтс„в = 7 (хг )1 2) определите интегральную теплоту смешения компонентов для 1 г смеси; 3) определите всеми возможными способами парциальные теплоты смешения 1-го компонента при концентрации лгг и х~г., 4) определите кажущуюся молярную теплоту смешения 1-го компонента концентрации хг 1 5) определите парциальное давление 1-го компонен(та для заданных смесей; б) вычислите активносты-го компонента для заданных смесей; 7) определите относительный химический потенциал 1-го компонента для заданных смесей; 8) определите коэффициент активности 1-го компонента для заданных смесей; 9) определите энтропию смешения при заданных концентрациях, приняв, что теплота смешения не зависит от температуры.
В каждом варианте необходимо провести расчет для двух составов. 1 2 з 4 5 6 7 8 9 !О 11 12 1З 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 97 94 91 87 80 73 63 45 72 66 61 80 62 57 50 43 37 ЗО 28 17 12 80 60 40 20 СВг,сНО СВгвСН О СВг,СНО СВг,СНО СВг,'СНО СВг СНО СВг,СНО СВг,СНО с н (бо,н) СвНв(боаН) СаНа(ОН)в (сн,),о,' Сею "1в С,юНв с н с н„ с,н Свана Стана с н Саны Санта Санса СеНи но НО Н',О но но НО н,о н,о Н,'О НО НО НО НО сн сосн„ СНаСОСНв сн сосн СНаСОСН, СНаСОСНа СНаСОСНа СНвСОСНа СНаСОСНа СНаСОСНа СНвСОСНв СНвСОСН, сн сосн, 323 313 313 313 313 313 313 313 298 298 298 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 2,628 2,566 2,485 2,340 2,106 1.938 1,725 1,476 1,281 1,256 1,235 1,208 1,041 0,992 0,968 0,945 0,921 0,900 0,875 0,850 0,835 0,765 0,741 0,719 0,692 Малярная дал» ПЕРВОГО помпо- ' яента в парах и е, Малярное содержанне первого помпа. пента ж ха.'/ 385 етп о поя а е Иет оп ч Давление насы- ПтЕЯЯОГО пар» яад смЖью, мм рт.
ст. л $ О о н л „о и в о л О 'о, Теплота смежевня на 1 моль смеси для системы А — В, Дж Система А — В 0 О,! 0,2 СС!а(1) — СтНта(2) (Т=-323 К; Рсо т! 140 5 мм рт. ст. О --110,876 — 200,832 3,32 96,49 9,83 89,92 17,14 81,26 О,! О,!5 99. 14 РП,59 94,68 — 277,399 — 327,189 — 347,272 — 326,352 — 271,960 — 194.556 — 109,416 О 34, 37 90, 00 52,79 85,54 58,05 80,53 64,52 75, 15 70,00 Ра =308,5 мм рт. ст.) 0,3 0,5 0,4 0 85.54 21,59 80,53 34,37 99,14 7,98 75,15 10 где ! — козффициент Вант-Гоффа; С НООН(1)— Стн„(о) (Т=ЗОЗ К; мм рт. ст.; о .259 400 -401,664 — 595,801 — -959,8(ц — 633,8?6 — 614,211 — 560.656 и т;% 71,74 12 28,03 51,51 13 28,03 45,56 58,28 (Х111.3) 53,44 54,96 58,28 62,82 81,54 6,84 89,02 51,О1 Рс,н,он=78,2 мл! от.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
