lecture04 (791999)

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

Текст из файла

Лекция 4Растворы. Образование растворовэлектролитов. Сильные и слабые электролиты. Кислоты и основания. Протолитическая теориякислот и оснований. Ионное произведениеводы. Водородный показатель рН.КОНСТАНТА РАВНОВЕСИЯ∏ а(iпрод.)K=∏ а(jисх.в − в )ΔG o−K = e RTРеакции в растворе:CH3COOH(р) + OH–(р) ' CH3COO–(р)+ H2O(ж) K =Реакции в газовой фазе:2SO2(г) + O2(г) ' 2SO3(г)K =[CH 3 COOH ][ OH - ]2p SO32p SO⋅ pO22Реакции с участием тв. в-в:Fe3O4(к) + H2(г) = 3FeO(к) + H2O(г)[ CH 3 COO - ]K =pH O2pH2РАСТВОРЫРАСТВОР − однофазная (гомогенная) система переменногосостава из двух или более компонентовРАСТВОРЫГазообразные(Воздух)Твердые(Сплавы)ЖидкиеРАСТВОРИМОСТЬКОМПОНЕНТОВНеограниченнаяОграниченнаяΔр-нияG < 0ненасыщенный растворΔр-нияG = 0насыщенный растворРастворимость – максимальноекол-во вещества, которое можетраствориться при заданной темп-реNH4NO3 (20⁰С)(2,7 моль/л, 216,5 г/100 г воды)Δр-нияG > 0пересыщенный растворОхлаждать медленноЭЛЕКТРОЛИТЫЭлектролиты проводят электрический ток за счет движения ионов.H2O(ж),HCl(г),CoCl2(к), С2H5OH(ж)DEMOОпределение электропроводностиЭлектропроводностьЭЛЕКТРОЛИТЫЭлектролиты проводят электрический ток за счет движения ионов.Свободные ионы возникают при взаимодействии вещества с растворителемПри растворении молекулярных веществHCl(г) + aq = H+(р) + Cl–(р)Δраств.G = ΔраствH – ТΔраств.SΔраств.S° = –130 Дж/К < 0Δраств.H° = ΔH°1 + ΔH°2 = 1395,6 –1460 = –64,4 кДж < 01) Разрушение молекулы с образованием газообразных ионовHCl(г) = H+(г) + Cl–(г)ΔH°1 = 1395,6 кДж > 02) Гидратация ионов при их взаимодействии с водойH+(г) + Cl–(г) + aq = H+(р) + Cl–(р) ΔH°2 = –1460 кДж < 0Δраств.G°298 = Δраств.H° – ТΔраств.S° = –64,4 + 298⋅0,13 = –25,66 кДж<0ЭЛЕКТРОЛИТЫЭлектролиты проводят электрический ток за счет движения ионов.Свободные ионы возникают при взаимодействии вещества с растворителемПри растворении ионных веществΔраств.H≈ –37 кДж Δраств.S≈ 12 Дж/К(2) CsBr(к) + aq = Cs+(р) + Br–(р) Δраств.H≈ 25 кДж Δраств.S≈ 93 Дж/К(1) LiCl(к) + aq = Li+(р) + Cl–(р)(1) Δраств.G⁰ = Δраств.H⁰ – Т·Δраств.S⁰ = –37 – 298⋅0,012 = –33,4 кДж(2) Δраств.G⁰ = Δраств.H⁰ – Т·Δраств.S⁰ = 25 –298⋅0,098 = –2,7 кДж <<00ЭЛЕКТРОЛИТЫСлабые электролитыСильные электролитыAl(OH)3, H3PO4, CH3COOHHCl, HNO3, NaOH, NaClСлабые электролитыCH3COOH ' H+ + CH3COO–[СH 3COO - ][H + ]K== 1,8 ⋅ 10 − 5[CH 3COOH ]α2CK=1− α2α С + αK − K = 0C, моль/л CH3COOHα << 12K ≈α Cα=0,10,0010,00001α (по сокр.

ф-ле)0,01360,1361,36α (по полной. ф-ле)0,01330,1250,716KCЭЛЕКТРОЛИТЫСильные электролитыСлабые электролитыCH3COOH ' H+ + CH3COO–Δдис.H⁰ = –0,4 кДжaCH COO - ⋅ a H + [СH COO - ][H + ]33K=== 1,8 ⋅ 10 − 5[CH 3COOH ]aCH 3COOHСмещение равновесия диссоциации+–С(H2 ), C(CH3COO ) ↑K=α C1− αα2С + αK − K = 0Δдис.H > 0T моль/л↑C,CH3COOHα << 1K ≈ α2Cα=K↑0,10,0010,00001α (по сокр. ф-ле)0,01360,1361,36α (по полной.

ф-ле)0,01330,1250,716Δдис.H < 0K↓KCЭЛЕКТРОЛИТЫСильные электролитыСлабые электролитыCH3COOH ' H+ + CH3COO–aCH COO - ⋅ a H + [СH COO - ][H + ]33K=== 1,8 ⋅ 10 − 5 Не зависит от С[CH 3COOH ]aCH 3COOHэлектролитаЗависит от Сэлектролитаα2CK=1− αα2С + αK − K = 0C, моль/л CH3COOHα << 1K ≈ α2Cα=0,10,0010,00001α (по сокр. ф-ле)0,01360,1361,36α (по полной.

ф-ле)0,01330,1250,716KCЭЛЕКТРОЛИТЫСильные электролитыHCl → H+ + Cl–α=1a≠CK диссоциации нетa = f⋅Cf – коэф. активности иона (зависит от природыраств. в-ва и ионной силы)ионная сила раствора μ = 0,5⋅ΣCi⋅zi2 (μ иμ < 0,01fв таблицах)lg f i = −0,5 zi2 μУравнение Дебая ХюккеляЭЛЕКТРОЛИТЫСлабые электролитыCH3COOH ' H+ + CH3COO–α=KCС↓ α↑С↑α↓αCαCμ = ½([H+]·(1)2 + [CH3COO–]·(−1)2 ) = α⋅С → 0μ→ 0f → 1,C,моль/л CH3COOHa≈C0,10,010,001α0,0130,0420,125μ0,00130,00040,000130,940,981f иона Н+КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯТеория Бренстеда – Лоури (1923)КИСЛОТЫ – частицы, которые отдают протон (доноры протона)ОСНОВАНИЯ – частицы, которые принимают протон (акцепторыпротона)АМФОЛИТЫ – частицы, которые и принимают и отдают протонКИСЛОТАОСНОВАНИЕHClCl–HCNCN–NH4+NH3H2PO4–HPO42–H3PO4H2PO4–сопряженные парыКИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯРеакции диссоциацииH+ не существует в своб. видеH+HСl + H2O+ = Cl− + H3O+HH+ + Н2О = Н3О+СH3COOH + H2O ' CH3COO– + H3O+H+H2O + NH3 ' OH– + NH4+Протолитические реакцииРеакции нейтрализацииH+H3O+ + OH– = H2O + H2OH+СH3COOH + OH– ' H2O + H2OH+H3O+ + NH3 ' H2O + NH4+K = 10200КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯРеакции автопротолиза:H2PO4− + H2PO4− ' H3PO4 + HPO42−H2O + H2O ' H3O+ + OH–ΔrH⁰ = 55,8 кДжKв = a(H3O+)⋅ a(OH−) = 10–14Kв = [H3O+]⋅[OH–] ≈ 10–14Зависимость Kв от температурыТ, оСKв02540600,11⋅10–141⋅10–142,95⋅10–149,5⋅10–14КИСЛОТЫ И ОСНОВАНИЯРеакции автопротолиза:H2PO4− + H2PO4− ' H3PO4 + HPO42−H2O + H2O ' H3O+ + OH–ΔrH⁰ = 55,8 кДжKв = a(H3O+)⋅ a(OH−) = 10–14Kв = [H3O+]⋅[OH–] ≈ 10–14Чистая вода 25°С(нейтр.

раствор)[H3O+] = [OH–] = 10–7рН = 7Кислый раствор 25°С[H3O+] ↑ > 10–7 [OH–] ↓ < 10–7рН < 7Щелочной раствор 25°С[H3O+] ↓ < 10–7 [OH–] ↑ > 10–7pH > 7рН = –lg a(H3O+) = –lg C(H+)рОН = –lg a(ОH–) = –lg С(ОH–)рН + pOH = 14.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций