Курс общей химии. Мингулина, Масленникова, Коровин_1990 -446с (996867), страница 35
Текст из файла (страница 35)
Во сколько раз изменится скорость химической реакции при увеличении температуры от 300 до 350 К, если температурный коэффициент у= 3? Чему равна энергия активации этой реакции? Ответ: в 243 раза, Е.= 95,5 кДж/моль. 23. Определите константу равновесия К, химической реакции прн 500 К, если стандартная энергия Гиббса равна — 95,5 кДж/моль. Ответ: Кр — — 10'". 24. Определите стандартную энергию Гиббса химической реакций при 500 К, если константа равновесия Кр — — 10'".
Ответ: — 95,5 кДж/моль. 25. Рассчитайте измененйе скорости химической реакции 2СО (г) + От[г)-- — 2СОт(г) при уменьшении давления в системе (за счет ее расширения) в 10 раз. Температура системы поддерживается постоянной. Ответ: скорость умень. шается в 1000 раз. 26. Во сколько раз увеличится скорость химической реакции А + 2В --С при увеличении давления в системе в 4 раза и одновременном повышении температуры иа 40 'С? Реагирующие вещества — газы.
Температурный коэффициент реакции равен 2 Ответ: в 1024 раза. 27. Вычислите температурный коэффициент реакции у, если константа ско. рости этой реакции при 120 'С равна 5,88 Гб ', а при 170 'С -6 7 1О '. Ответ. 2,ж). 28. Что называется скоростью химической реакцииз В каких единицах она измеряется? Почему при повышении концентрации реагирующих веществ и температуры скорость реакции увеличивается? 29. Химическое равновесие в гомогенной системе 2А(г) = В(г) + С(г) установилась при следующих концентрациях, мол/л С(А) = 0,4; С(В) = 0,4! С(С) =- = 0,4. Затем в систему ввели 0,2 моль/л вещества В Рассчитайте новые равновес.
ные концентрации всех вещее~в, если температура системы поддерживается постоянной. Ответ С(А) = 0,46; С(В) = 0,57; С(С) = 0,37 моль/л 30. Во сколько раз уменьшится скорость реакции 2А(г) 4 В(г) --2С(г) при уменыпении парциального давления всех веществ в системе в три раза и одновременном понижении температуры системы на 30 'С? Температурный коэффициент скорости реакции у равен 2. Огаег. в 216 раз РАСТВОРЫ ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРО- ХИИ ИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Глава У! Растворы. Днсперсные снстемы Глава У11 Опнспнтепвновосстановнтепвные н знввтрознмнчеспне процессы Глава У111 Иоррознв н защнта метаппов Глава ТГ! РАСТВОРЫ. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ е ч!.1.
Овщие понятия О РАстВОРАх В лабораториях и промышленности чаще имеют дело не с индивидуальными веществами, а с гетерогенными или гомогенными смесями двух и более веществ. Гомогенные смеси веществ переменного состава называются растворами. Компонент раствора, концентрация которого выше других компонентов, является растворителем.
Растворитель сохраняет свое фазовое состояние при образовании раствора. Различают газовые, жидкие и твердые растворы. Газовые растворы. В газообразном состоянии частицы слабо взаимодействуют друг с другом, поэтому газовый раствор при обычном давлении можно считать смесью компонентов. Примером газового раствора служит воздух, состоящий из азота, кислорода, диоксида углерода, паров воды и других газов. Общее давление газовой смеси равно сумме парциальных давлений компонентов, При невысоких давлениях газы смешиваются друг с другом в любых соотношениях. При повышении давления растворимость жидких и твердых веществ в газах растет, Например, в пар высокого давления переходят из раствора соли, оксиды кремния и другие вещества.
Жидкие растворы. К жидким растворам относят растворы газов, жидкостей и твердых веществ в жидких растворителях. В зависимости от природы растворителя различают водные и неводные растворы. По наличию или отсутствию электролитической диссоциации растворенного вещества на ионы различают растворы электролитов и растворы неэлектролитов. В создании современной физико-химической теории растворов большую роль сыграли работы русских ученых Д.
И. Менделеева, И. А. Каблукова, Д. П. Коновалова, Н. А. Измайлова, К. П. Мищенко, О. Я. Самойлова и др. Еще в конце Х!Х в. все растворы считались физическими смесями двух или нескольких веществ, в которых отсутствуют какие-либо взаимодействия между растворенным веществом н растворителем. Химические явления в процессе растворения впервые были отмечены Д, И.
Менделеевым. Химическое взаимодействие молекул растворителя с частицами растворенного веще- «В К " у~ ~ ю "Р— с ц . ч н у и ан«к растворенного вещества с растворителем — водой был назван гидпатапией а продукты взаимодействия (например, НэЬО~Х ХНхО) — гидратами, Гидратная теория растворов объяснила целый ряд явлений, наблюдавшихся при растворении. С точки зрения гидратной теории закономерно и выделение теплоты, так как образование гидратов — обычно экзотермический процесс.
Получило объяснение и скачкообразное изменение некоторых свойств растворов при непрерывном изменении содержания растворенного вещества. Скачкообразное изменение свойств отвечает изменению состава продукта взаимодействия растворителя с растворенным веществом (гидрата) при увеличении (или уменьшении) содержания растворенного вещества в растворе. Твердые растворы — это фазы переменного состава, в которых атомы различных элементов расположены в общей кристаллической решетке. Все кристаллические твердые тела способны образовывать твердые растворы в большинстве случаев с узкими пределами концентрации растворяющегося компонента. Однако известны системы с полной взаимной растворимостью, например Сп — Ап н Ад — Ац.
Различают твердые растворы замещения и внедрения. В твердых растворах замещения частицы растворяющегося компонента (атомы, ионы, молекулы) замещают в узлах решетки частицы основного компонента. Растворы замещения образуются, когда размеры частиц примерно одинаковы и кристаллические решетки однотипны, в том числе и по характеру химической связи. Если частицы компонентов существенно различаются по размерам, то происходит внедрение частиц одного компонента в междоузлия решетки другого компонента и образуется твердый раствор внедрения. Примерами твердых растворов внедрения могут служить растворы водорода, азота, кислорода и других неметаллов в металлах. Т У(.2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЖЩТКИХ РАСТВОРОВ Жидкие растворы рассматриваются более подробно, поскольку они имеют наибольшее распространение и применение.
Способы выражения концентрации растворов. Концентрацией называют отношение количества (моль) или массы (г) вещества, содержащегося в растворе, к объему или массе раствора либо растворителя. Наиболее распространены следующие способы выражения концентрации растворов. Молярная концентрация С(Х) — отношение количества вещества, содержащегося в рас воре, к объему раствора [моль/мэ[. На практике молярную концентрацию выражают обычно в дольных производных единицы объема: моль/дм' или моль/л, Так, например, С(Нт604) = 1 моль/л или С(КОН) = 0,01 моль/л.
При С= 1 моль/л раствор называют одномолярным, при С = = 0,01 моль/л — сантимолярным и т. п. Приняты и такие обозначения: 1 М раствор Нт$00 0,0! М раствор КОН. Моляряая концентрация эквивалента (нормальная концентрация) С(Х) — это отношение количества вещества эквивалента, содержащегося в растворе, к объему этого раствора [моль/м']. На практике нормальную концентрацию по аналогии с молярной выражают в моль/л. Так, например, С(НтЬОа) = =! моль/л или С(КОН) = 0,01 моль/л.
При С(В) = 1 моль/л раствор называют нормальнь(м, при С(В) = 0,01 моль/л — сантинормальным и т. п. Приняты и такие обозначения: 1 н. раствор Нт$04, 0,0! н. раствор КОН. (Эквивалентом, называется реальная или условная частица вещества, которая может замещать, присоединять, высвобождать или быть каким-либо другим способом эквивалентна одному иону водорода в кислотно-основных или ионообменных реакциях или одному электрону в окислительно-восстановительных реакциях. Моль вещества эквивалента содержит 6,02 !О" эквивалентов.
Зная молярную концентрацию раствора, легко вычислить его нормальную концентрацию и наоборот. Пример 1. 0(Нэ50э) = ( моль/л, т. е. раствор Нт50< одномолнрнмй () М). В одном моле эаклкэчено 2 моль эквнвалентов Н,50„ так как эквнвалент равен '/э Нэ50,. Следовательно, орн С(Нэ50~) = ( моль/л концентрация веемества эквивалента С(Нэ50~) = 2 моль/л (2н.). Пример 2. Химическая формула гидроксида калия — КОН, эквивалент гидроксида калия — КОН; из этого следует, что молярная и нормальная концентрации раствора КОН численно совпадают: С(КОН) = С(КОН). Моляльность Ь(Х) — отношение количества вещества, содержащегося в растворе, к массе растворителя (моль/кг).
Например, Ь(КОН/Н,О) = 2 моль/кг или Ь()э)аОН/НзО) = 0,1 моль/кг. Моляряая доля )(г — отношение количества вещества одного из компонентов раствора к общему количеству вещества всех компонентов раствора. Молярная доля некоторого компонента 1 в растворе /т(, обычно выражается в процентах (ог'). Титр раствора Т вЂ” масса вещества, содержащаяся в одном кубическом сантиметре (одном миллилитре) раствора [г/мл1. Например, Т (НС!) = 0,02 г/мл, т. е. в 1 мл раствора содержится 0,02 г НС!.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
