166111 (582588), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

(1)

где ω(Х) - массовая доля растворенного вещества X; m(Х) масса растворенного вещества X, г; m(S) - масса растворителя S, г; m= [m(Х) + m(S)] - масса раствора, г.

Массовую долю выражают в долях единицы или в процентах (например: ω = 0,01 или ω = 1%).

Молярная концентрация (молярность) показывает число молей растворенного вещества, содержащегося в 1 литре раствора:

С(Х) = v(Х) / V, (2)

где С(Х) - молярная концентрация растворенного вещества X, моль/л; v(Х) - количество растворенного вещества X, моль; V - объем раствора, л.

Как следует из (2), молярная концентрация выражается в моль/л. Эта размерность иногда обозначается М, например: 2МNаОН.

Мольная доля растворенного вещества - безразмерная величина, равная отношению количества растворенного вещества к общему количеству веществ в растворе:

(3)

где N(Х) - мольная доля растворенного вещества X; v(Х) - количество растворенного вещества X, моль; v(S) - количество вещества растворителя S, моль.

Нетрудно представить, что сумма мольных долей растворенного вещества и растворителя равна 1:

N(X) + N(S) = 1. (4)

При решении многих задач полезно переходить от молярной концентрации к массовой доле, мольной доле и т.д. Например, молярная и процентная концентрации взаимосвязаны так:

C(X) = 10 ∙ ω(X) ∙ ρ / M(X), (5)

ω(X) = C(X) ∙ M(X) / (10 ∙ ρ) (6)

где ω(Х) - массовая доля растворенного вещества, выраженная в %; М(Х) - молярная масса растворенного вещества, г/моль; р = m/(1000 V) - плотность раствора, г/мл.

Нормальность раствора обозначает число грамм-эквивалентов данного вещества в одном литре раствора или число миллиграмм-эквивалентов в одном миллилитре раствора.

Грамм - эквивалентом вещества называется количество граммов вещества, численно равное его эквиваленту. Для сложных веществ - это количество вещества, соответствующее прямо или косвенно при химических превращениях 1 грамму водорода или 8 граммам кислорода.

Эоснования = Моснования / число замещаемых в реакции гидроксильных групп

Экислоты = Мкислоты / число замещаемых в реакции атомов водорода

Эсоли = Мсоли / произведение числа катионов на его заряд

Моляльность раствора mi- количество i-го компонента (в молях) в 1000 г растворителя

Вопрос 5

Что такое фермент? Привести примеры использования.

«Ферменты (от латинского слова fermentum – закваска) – белки, которые обладают каталитической активностью и характеризуются очень высокой специфичностью и эффективностью действия. Все процессы в живом организме- дыхание, пищеварение, мышечное сокращение, фотосинтез и другие – осуществляются с помощью ферментов.

Ферменты находятся во всех живых клетках и составляют большую часть всех их белков. Они во много миллионов раз ускоряют самые разнообразные химические превращения, из которых складывается обмен веществ.

Под действием различных ферментов составные компоненты пищи: белки, жиры и углеводы – расщепляются до более простых соединений, из которых затем в организме синтезируются новые макромолекулы, свойственные данному типу. »

Области применения ферментов

Кормовые добавки (увеличение питательной ценности кормов, гидролиз некрахмальных полисахаридов и белков кормов)

«Европейская диета» (пшеница ячмень): ксиланазы, бета-глюканазы, маннаназы, ферулоил/кумароил-эстеразы, альфа-L-арабинофуранозидазы

«Американская диета» (соя кукуруза): пектиназы, арабиназы, галактаназы, маннаназы, альфа-галактозидазы, протеазы, фитазы

Пищевая промышленность (гидролиз некрахмальных полисахаридов, уменьшение вязкости растворов, увеличение выхода целевого продукта)

Производство пива: бета-глюканазы, целлюлазы, протеазы

Производство спирта: бета-глюканазы, целлюлазы, амилазы

Производство белковых гидролизатов: протеазы, кератиназы

Текстильная промышленность (изменение свойств поверхности текстильных изделий)

Джинсовые изделия (удаление индиго): целлюлазы

Биополировка, удаление ворса, предотвращение пиллинга: целлюлазы

Биоскоринг (биоотварка) хлопка: пектиназы, целлюлазы, протеазы, кутиназы, эстеразы

Облагораживание шерсти: протеазы

Целлюлозно-бумажная промышленность (биоотбеливание пульпы, удаление тонеров и чернил при вторичной переработке бумаги/макулатуры):

• ксиланазы

• маннаназы

• целлюлазы

Производство моющих средств (разрушение загрязнений, придание свежести тканям, предотвращение пиллинга):

• щелочные протеазы

• щелочные липазы

• щелочные амилазы

• щелочные целлюлазы

• щелочные пектиназы

Вопрос 6

Что такое «ионное произведение воды», «водородный показатель среды»? Чему равен водородный показатель нейтральной среды?

КH₂O = 1.10-4

Данная константа для воды называется ионным произведением воды, которое зависит только от температуры.

При диссоциации воды на каждый ион Н+ образуется один ион ОН-, следовательно, в чистой воде концентрации этих ионов одинаковы: [Н+] = [ОН-]. Используя значение ионного произведения воды, находим:

[H+] = [ОН-] = моль/л

Таковы концентрации ионов Н+ и ОН- в чистой воде. Рассмотрим, как изменится концентрация при добавлении других веществ, например, соляной кислоты, которая диссоциирует в воде на ионы Н+ и Сl-. Концентрация ионов Н+ в растворе станет увеличиваться, но ионное произведение воды от концентрации не зависит - в таком случае уменьшается концентрация [ОН-].

Напротив, если к воде добавить щелочь, то концентрация [ОН-] увеличится, а [Н+] уменьшится. Концентрации [Н+] и [ОН-] взаимосвязаны: чем больше одна величина, тем меньше другая, и наоборот.

Кислотность растворов обычно выражают через концентрацию ионов Н+. В кислых растворах [Н+] > 10-7 моль/л, в нейтральных [Н+] = 10-7 моль/л, в щелочных [Н+] < 10-7 моль/л.

Чтобы не писать числа с показателем степени, кислотность раствора часто выражают через отрицательный логарифм концентрации ионов водорода, называя эту величину водородным ателем и обозначая ее рН:

pН = -lg[Н+]

Величина рН впервые была введена датским химиком С. Серенсоном. Буква «р» - начальная от датского слова potenz (степень), «Н» - символ водорода.

В кислых растворах рН 7

Вопрос 7

Что собой представляет ряд напряжений металлов? По какому принципу выстроен этот ряд?

Восстановительная активность металлов (свойство отдавать электроны) уменьшается, а окислительная способность их катионов (свойство присоединять электроны) увеличивается в указанном ряду слева направо.

Вопрос 8

При эмульсионном способе химической очистки эмульгатор разбавляется водой, и полученная эмульсия используется для чистки особо загрязненных тканей. Рассчитать массовую концентрацию компонентов эмульгатора в водном растворе, если 2,5 г эмульгатора АМ-31 состава (авироль – 30%, моноалкиламид – 10%, тетрахлорэтилен – 60%) добавлено к 1 л воды.

Масса авиролья равна:

2,5 г* 0,3 = 0,75 г

Масса моноалкиламида равна:

2,5 г* 0,1 = 0,25 г

Масса тетрахлорэтилена равна:

2,5 г* 0,6 = 1,5 г

Масса раствора равна:

0,75+0,25+1,5+1000 = 1002,5 г

Массовая концентрация авиролья равна:

0,75/1002,5 *100 = 0,075 %

Массовая концентрация моноалкиламида равна:

0,25/1002,5 *100 = 0,025%

Массовая концентрация тетрахлорэтилена равна:

1,5/1002,5 *100 = 0,15 %

Вопрос 9

При какой концентрации раствора степень диссоциации азотистой кислоты HNO₂ будет равна 0,2? Константа диссоциации азотистой кислоты 4*10 ^-4.

Между константой диссоциации К и степенью диссоциации существует следующая зависимость (закон разбавления Оствальда): = КV, или = К/С, где V – разбавление раствора ( V = 1/C ); С – концентрация электролита (моль/л).

Из этой зависимости следует, что степень диссоциации увеличивается при уменьшении концентрации (т.е. при разбавлении раствора), а также при увеличении К (т.е. у более сильных электролитов).

Из закона разбавления могут быть получены формулы, связывающие константу диссоциации слабого электролита, степень диссоциации и концентрацию иона (Сиона). Действительно, так как

К = (СКt CAn ) / C и CKt = CAn , то Сиона = К/С.

Нетрудно видеть, что также Сиона = С и Сиона = К/С.

По закону Оствальда:

= К/С = (4 х 10^-4) / 0,2 = 4,5 х 10^-2, или 4,5%.

Вопрос 10

На некоторых дорогостоящих автомобилях престижных марок кузов в целях защиты от коррозии покрыт слоем олова. Будет ли происходить коррозия железа при нарушении такого покрытия (например, в результате появления царапины)? Изобразить схему возникающего при этом гальванического элемента. Среда кислая. Рассчитать его ЭДС для стандартных условий.

Е (Fe) = -0.44 B

Е (Sn) = -0.14 B

При наличии дефектов на белой жести процесс коррозии существенно иной, чем оцинкованного железа. Поскольку олово электроположительнее железа, то растворению подвергается железо, а катодом становится олово (рис. 3). В результате при коррозии слой олова сохраняется, а под ним активно корродирует железо.

Е = -0,14- (-0,44) = 0,3 В

Список литературы

1. Цитович И.К. Курс аналитической химии. – М.: Высшая школа, 1968. – 474 с.

2. Пилипенко А.Т., Пятницкий И.В. Аналитическая химия. – М.: Химия, 2002. – с. 480.

3. Барсуковва З. А. Аналитическая химия. – М.: Высшая школа, 2003. – 320

4. Химия / Под. ред. В. Шретера . – М.: Химия, 1989. – с.62-63.

5. Пасынский А.Г. Коллоидная химия. – М.: Высшая школа, 1968. – 231с.

6. Воронин Г.Ф. Основы термодинамики. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1987.

7. Герасимов Я.И. Курс физической химии. Т.1, 2. М.: Химия, 1969.

8. Горшков В.И., Кузнецов И.А. Основы физической химии. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2003.

9. Полторак О.М. Термодинамика в физической химии. М.: Высшая школа, 1991.

10. Семиохин И.А. Физическая химия для геологов. Изд-во Моск. ун-та, 1991

11. Девис С, Джеймс А. Электрохимический словарь. М.: Мир, 1979.

12. Кузнецова Е.М., В.М.Байрамов, Н.В.Федорович, В.Ф.Шевельков. Физическая химия в вопросах и ответах. М.: Изд-во Моск. ун-та, 1981

13. Кузнецова Е.М., Агеев Е.П. Термодинамика в вопросах и ответах. Хим. фак-т МГУ им. М.В.Ломоносова. 1997

14. Термодинамика. Основные понятия. Терминология. Буквенные обозначения величин. М.: Наука, 1984.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)