Главная » Просмотр файлов » Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова

Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова (1154110), страница 49

Файл №1154110 Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова (Общая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова) 49 страницаОбщая химия. Теория и задачи под ред. Н. В. Коровина и Н. В. Кулешова (1154110) страница 492019-09-11СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 49)

Еслитакое количество NaOH добавить в дистиллированнуюводу, то ее рН изменился бы от 7 до 12, т. е. на 5 единиц!Задача 6.16. Рассчитайте константу гидролиза KГ сульфитиона SO231 по двум ступеням. Сделайте вывод о возможности протекания гидролиза по 2й ступени при комнатных температурах. Какие факторы усиливают гидролиз?Р е ш е н и е. Сульфитион SO231 — кислотный остатокслабой сернистой кислоты, поэтому он взаимодействует смолекулами воды с образованием этого слабого электролита.Запишем уравнения гидролиза.

Многозарядные ионыгидролизуются ступенчато:· 1я ступеньSO231 2 H2 O 1 HSO31 2 OH 1 ;· 2я ступеньHSO31 2 H2 O 1 H2 SO3 2 OH 1 .Из уравнения реакций следует, что в результате гидролиза образуются ОН–ионы, поэтому среда будет основная,рН > 7 (при условии, что катионы не гидролизуются).Константы гидролиза описывают гидролитическое равновесие соответствующих стадий и численно равны ионному произведению воды KВ, деленному на константу диссоциации KД слабого электролита — продукта гидролиза(уравнение (6.30)).Для 1й ступени:KГ1 2[HSO31 ][OH 1 ][SO231 ]2KB.KД,HSO31321ГЛАВА 6. РАСТВОРЫДля 2й ступени:KГ2 2[H2 SO3 ][OH 1 ][НSO31 ]2KB.KД,H2SO31В данном случае KД,H2SO3 соответствует константе диссоциации Н2SО3 по 1й ступени:H2 SO3 1 H 1 1 HSO32 ,а KД,HSO31 есть не что иное, как константа диссоциацииН2SО3 по 2й ступени:HSO31 1 H 2 2 SO231 .Используя значения констант диссоциации из Приложения 3, найдем константы гидролиза:KГ1 2 10114 /6,3 3 1018 2 1,59 3 1017 ;KГ2 2 10114 /1,7 3 1012 2 5,9 3 10113.Таким образом, для расчета KГ по 1й ступени следуетвзять константу диссоциации слабого электролита по последней ступени и наоборот.Как можно видеть, KГ1 1 KГ2 .

Малая величина KГ2свидетельствует о том, что гидролиз SO231 по 2й ступенипрактически не идет. Для сдвига равновесия в сторону усиления гидролиза (вправо) следует повышать температуру(эндотермическая реакция) и разбавлять раствор (увеличивать концентрацию Н2О).Задача 6.17. Оцените степень гидролиза b соли K2S по1й ступени в 0,1 М и 0,01 М водных растворах K2S и сделайте вывод по полученным значениям.Р е ш е н и е.

Запишем уравнение диссоциации K2S иопределим начальные концентрации ионов, подвергающихся гидролизу. Соль K2S, являясь сильным электролитом, полностью диссоциирует на ионы:K2S ® 2K+ + S2–.Гидролизу подвергается ион S2–. Следовательно, исходная концентрация c0 сульфидионов равна: в 0,1 М растворе — 0,1 моль/л и в 0,01 М растворе — 0,01 моль/л.322ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИЗапишем уравнение гидролиза иона S2– по 1й ступени:S2– + Н2О € НS– + ОН–.Из уравнения реакции следует, что в результате гидролиза образуются ОН–ионы, среда основная, рН > 7.Вычислим константу гидролиза 1й ступени по формуле[HS 1 ][OH 1 ]KB2.KГ1 221K[S ]Д,HS 1Для расчета возьмем KД,H2S по 2й ступени (задача 6.16).Из Приложения 3 имеем KД2 ,H2S 2 1 3 10114 , откуда101142 1.10114Поскольку полученное значение KГ относительно велико, расчет b следует проводить по строгой формуле(6.32).1.

Для c0 = 0,1 моль/л имеемKГ1 2KГ1 30,1 1223 1,142откуда b = 0,916.Так как b по определению представляет собой отношение концентрации гидролизованных ионов к общей концентрации ионов, подвергающихся гидролизу, то значение b, близкое к единице, говорит о том, что большая частьсульфидионов гидролизована.2. Для с0 = 0,01 моль/л имеемKГ1 30,01 1223 1,142откуда b = 0,999.Таким образом, степень гидролиза возрастает с разбавлением раствора, и в 0,01 М растворе сульфидионы гидролизованы практически полностью.

Расчет по приближенной формуле 1 2 KГ / c0 приводит к величине b > 1,что не имеет смысла.Задача 6.18. Рассчитайте рН 0,5 М раствора АlBr3, учитывая только 1ю ступень гидролиза.323ГЛАВА 6. РАСТВОРЫР е ш е н и е. В растворе соль АlBr3 полностью диссоциирует на ионы:АlBr3 ® Аl3+ + 3Br–.Гидролизу подвергается ион Аl3+ (1я ступень):Аl3+ + Н2О € АlОН2+ + Н+.Из уравнения реакции следует, что среда раствора кислая, рН < 7.Для расчета рН следует определить равновесную концентрацию ионов Н+, образующихся по 1й ступени (ионами Н+, образующимися по 2й и 3й ступеням, можно пренебречь по условию).

Вычислим константу гидролиза по1й ступени:[AlOH21 ][H 1 ]102143 7,25 4 1026.K3Al(OH)3 1,38 4 1029[Al31 ]Поскольку полученное значение KГ очень мало, оценим степень гидролиза b по приближенной формуле:KГ1 33KB32 3 KГ / c0 3 7,25 4 1016 /5 4 1011 3 3,81 4 1013.Полученная величина много меньше единицы, следовательно, расчет по приближенной формуле правомерен.В соответствии со стехиометрией реакции гидролиза:[H 1 ] 3 [AlOH21 ] 3 4 5 c0 3 3,81 51023 5 0,5 3 1,91 51023.Рассчитаем рН раствора по приближенной формуле(6.21).Искомое значение:pH 3 2 lg[H 1 ] 4 2 lg1,91 5 1023 4 2,6.Задача 6.19.

Рассчитайте концентрацию раствора FеCl3,рН которого равен 2,5. Учитывайте только 1ю ступеньгидролиза.Р е ш е н и е. Соль FеCl3 полностью диссоциирует наионы:FеСl3 ® Fе3+ + 3Сl–.Обозначим через c0 искомую концентрацию соли. В соответствии со стехиометрией реакции в результате диссоциации исходная концентрация ионов Fе3+, которые под324ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИвергаются гидролизу, также равна c0. Запишем уравнение гидролиза по 1й ступени:Fе3+ + Н2О € FеОН2+ + Н+.Найдем равновесные концентрации продуктов гидролиза. Из уравнения видно, что при гидролизе одного ионаFе3+ образуется один гидролизованный ион FеОН2+ и одинкатион Н+. Так как по условию рН раствора равен 2,5, относительная концентрация образовавшихся ионов составляет[H 1 ] 3 [FeOH2+ ] 3 1022,5.Равновесная концентрация негидролизованных ионовFе3+ будет равна[Fe3+ ] 3 c0 2 [FeOH21 ] 3 c0 2 1022,5.Запишем выражение для константы гидролиза по 1йступениKГ1 4[FeOH21 ][H 1 ][Fe31 ]41022,5 3 1022,5.c0 2 1022,5Рассчитаем константу гидролиза по 1й ступени:KГ1 3KВKД,FeOH213KВKД3 ,Fe(OH)33102143 7,4 4 1023.1,35 4 10212Найдем c0, приравняв оба выражения и решив относительно c0:c0,FeCl3 2 4,5 3 1013 моль/л.Задача 6.20.

Рассчитайте растворимость соединенияСаF2 в воде, если ПР CaF2 2 4 310111.Р е ш е н и е. Учитывая малую величину ПР, можно в1м приближении при отсутствии других ионов в растворе считать активности ионов Са2+ и F– равными их концентрации: aCa21 2 [Ca 21 ] и aF1 2 [F 1 ].Из уравнения диссоциации сильного электролита:СаF2 ® Са2+ + 2F–следует, что в насыщенном растворе [Ca2+] = cр и [F–] = 2cр,где cр — растворимость СаF2, т.

е. концентрация насыщенного раствора соли.325ГЛАВА 6. РАСТВОРЫЗапишем выражение для ПР, подставляя относительные величины:ПР 3 (aCa21 ) 4 (aF2 )2 3 [Ca21 ] 4 [F 2 ]2 3 (cр ) 4 (2cр )2 3 4cр3 3 4 410211.Откудаcр 2 3 ПР/4 2 3 4 3 10111 /4 2 2,15 3 1014 ;cр 2 2,15 3 1014 моль/л.Задача 6.21. Определите, можно ли приготовить раствор Са(ОН)2 концентрации с = 3×10–3 моль/л.Р е ш е н и е.

Для ответа на вопрос следует определитьдля электролита общей формулы АnВm произведение активностей ионов заданной концентрации по формулеПА AnBm 2 aAn m1 3 aBmn1 ,а затем сравнить полученную величину со справочнымзначением ПР. Если ПА > ПРтабл, то раствор такой концентрации приготовить нельзя (избыток ионов окажетсяв твердой фазе). Если же рассчитанное ПА < ПРтабл, то заданное количество вещества можно растворить полностью.Из Приложения 4 имеем ПРСa(OH)2 2 6 3 1016.Предположим, что раствор заданной концентрацииможно приготовить.Тогда молярная концентрация ионов с учетом полнойдиссоциацииравнаСа(ОН)2 ® Са2+ + 2ОН–[Ca 21 ] 3 сСa(OH)2 3 3 4 1023 моль/л;[OH 2 ] 3 2cCa(OH)2 3 6 4 1023 моль/л.Рассчитаем ионную силу раствора по формуле (6.12):I = 1/2(3×10–3 × 4 + 6×10–3 × 1) = 9×10–3.По правилу ионной силы определим коэффициентыактивности ионов в таком растворе по таблице 6.3.

Имеемдля двухзарядных ионов 2 M21 3 2 Са21 4 0,6, для однозарядных — 2 OH1 3 0,93.Найдем произведение активностей ионов для раствора требуемой концентрации:326ОБЩАЯ ХИМИЯ. ТЕОРИЯ И ЗАДАЧИ22 1 ]) 4 ( 52 2ПА 3 aCa21 4 aOH2 3 ( 5 Ca 21 4 [CaOH 2 4 [OH ]) 33 (0,6 4 3 4 1023 ) 4 (0,93 4 6 4 1023 )2 3 5,6 4 1028.Полученная величина ПА существенно меньше табличного значения ПР, следовательно, вещество растворитсяполностью и раствор 3×10–3 М Са(ОН)2 можно приготовить.Задача 6.22.

В каком объеме воды можно растворить10 г сульфида меди?Р е ш е н и е. Из Приложения 4 имеем ПРСuS = 4×10–38.Учитывая необратимость диссоциации сильного электролита:СuS ® Сu2+ + S2–и чрезвычайно малую его растворимость можно записатьвыражение для ПР:ПР 3 [Cu21 ] 4 [S22 ] 3 cр 4 cр 3 cр2 ,где cр — относительная растворимость сульфида меди.Тогдаcр 2 ПР 2 2 3 10119.Определим число молей СuS в 10 г этой соли. Поскольку М(СuS) = 64 + 32 = 96 г/моль, nСuS = 10/96 = 1,04×10–1моль.Рассчитаем объем раствора, в котором может содержаться 1,04×10–1 моль СuS с учетом найденной растворимости:· в 1 л насыщенного раствора содержится 2×10–19 мольСuS;· в х л содержится 1,04×10–1 моль.Решая пропорцию, получаемх = 1,04×10–1/2×10–19 = 5,2×1017 л.Учитывая малое содержание соли, можно объем раствора приравнять к объему воды.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
4,48 Mb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6551
Авторов
на СтудИзбе
299
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее