Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Типовые задачи к экзамену
1. Используя первое приближение теории Дебая-Хюккеля, рассчитать коэффициенты активности ионов Fe3+, NO3– и средний ионный коэффициент активности в 0,001 моль/л растворе Fe(NO3)3 при 25 oC.
Дано:
C(Fe(NO3)3) = 0,001 моль/л
Найти: (Fe3+), (NO3–),
Решение:
Fe(NO3)3 Fe3+ + 3NO3–
Находим концентрации ионов в растворе:
С(Fe3+) = С(Fe(NO3)3) = 0,001 моль/л
С(NO3–) = 3С(Fe(NO3)3) = 30,001 = 0,003 моль/л
Ионная сила раствора:
= 0,006
lg = –AZ1Z2
lg (Fe3+) = –0,50932 = –0,35 (Fe3+) = 0,44
lg (NO3–) = –0,50912 = –0,039 (NO3–) = 0,91
lg = –0,50931 = –0,12 = 0,76
2. Удельная электропроводность 0,135 моль/л раствора пропионовой кислоты C2H5COOH равна 4,7910–2 См/м. Рассчитать эквивалентную электропроводность раствора, константу диссоциации кислоты и pH раствора, если предельные подвижности H+ и C2H5COO– равны 349,8 Смсм2/моль и 37,2 Смсм2/моль соответственно.
Дано:
C = 0,135 моль/л
æ = 4,7910–2 См/м
= 349,8 Смсм2/моль
= 37,2 Смсм2/моль
Найти: , K, pH
Решение:
Приводим все данные к одной размерности (см):
C = 0,135 моль/л = 0,135/1000 = 1,3510–4 моль/см3
æ = 4,7910-2 См/м = 4,7910–2/100 = 4,7910–4 См/см
3,55 Смсм2/моль
0 = + = 349,8 + 37,2 = 387,0 Смсм2/моль
0,0092
1,1510–5
[H+] = С =0,00920,135 = 1,24.10–3 моль/л
pH = –lg[H+] = –lg 1,24.10–3 = 2,91
3. Написать схему гальванического элемента, состоящего из медного (+0,34 В) и цинкового (–0,76 В) электродов. Написать полуреакции, происходящие на каждом из электродов, а также общее уравнение реакции. Рассчитать стандартную ЭДС, а также ЭДС, энергию Гиббса и константу равновесия реакции при следующих условиях: a(Cu2+) = 0,1 М, a(Zn2+) = 2 М.
Дано:
= +0,34 В
= –0,76 В
a(Cu2+) = 0,1 моль/л
a(Zn2+) = 2 моль/л
Найти: E0, E, G, K
Решение:
(–) Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu (+)
Анод (–): Zn – 2e = Zn2+
Катод (+): Cu2+ + 2e = Cu
Общая реакция: Zn + Cu2+ = Zn2+ + Cu
E0 = –= 0,34 – (–0,76) = 1,10 В
= = 0,31 В
= = –0,75 В
E = –= 0,31 – (–0,75) = 1,06 В
G = –nFE = –2964871,06 = –204,6103 Дж = –204,6 кДж
G = –RTln K
K = 7,51035
4. Определить произведение растворимости и растворимость бромида серебра на основании значений стандартных электродных потенциалов для бромсеребряного (+0,071 В) и серебряного (+0,799 В) электродов.
Дано:
= +0,071 В
= +0,799 В
Найти: ПР(AgBr)
Решение:
Составим гальванический элемент из бромсеребряного и серебряного электродов:
(–) Ag,Br– | AgBr || Ag+ | Ag (+)
Анод (–): Ag + Br– – e = AgBr
Катод (+): Ag+ + e = Ag
В гальваническом элементе протекает реакция: Ag+ + Br– = AgBr. Константа равновесия этой реакции обратна ПР(AgBr):
E0 = –= 0,799 – 0,071 = 0,728 В
5. При гомогенно-каталитическом разложении перекиси водорода получены следующие данные:
|
t. 102, с |
0 |
5,00 |
8,40 |
12,84 |
19,50 |
31,08 |
39,30 |
|
[H2O2], моль/л |
0,350 |
0,227 |
0,160 |
0,110 |
0,061 |
0,025 |
0,0114 |
Определите порядок реакции и константу скорости.
Решение: реакция разложения пероксида водорода может иметь первый или второй порядок. Для проверки этого предположения построим графики в координатах
ln C – t и 1/C – t.
Первый порядок: ln С = ln С0 – kt
Второй порядок: 1/С = 1/С0 + kt
|
t, с |
0 |
0,05 |
0,084 |
0,1284 |
0,195 |
0,3108 |
0,393 |
|
[H2O2], моль/л |
0,35 |
0,227 |
0,16 |
0,11 |
0,061 |
0,025 |
0,0114 |
|
ln C |
-1,05 |
-1,48 |
-1,83 |
-2,21 |
-2,80 |
-3,69 |
-4,47 |
|
1/C |
2,86 |
4,41 |
6,25 |
9,09 |
16,39 |
40,00 |
87,72 |
Данные спрямляются в координатах ln C – t. Значит реакция разложения пероксида водорода имеет первый порядок. Константа скорости реакции равна тангенсу угла наклона с обратным знаком: k = –tg = 8,6 c–1.
6. Константа скорости реакции CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH равна 7 л/(мольмин). Вычислить долю (%) эфира, которое прореагирует за 5 мин, если а) исходные концентрации щелочи и эфира равны 0,05 моль/л; б) исходная концентрация щелочи 0,1 моль/л, а эфира 0,05 моль/л.
Дано:
t = 5 мин
а) С0щ = С0э = 0,05 моль/л
б) С0щ = 0,1 моль/л
С0э = 0,05 моль/л
Найти: э
Решение:
CH3COOC2H5 + NaOH CH3COONa + C2H5OH
а) исходные концентрации реагентов равны:
моль/л
б) исходные концентрации реагентов равны:
=
= e7(0,1 – 0,05)5 = 5,75
Отсюда: x = 0,045 моль/л
7. По значениям констант скоростей при двух температурах определить энергию активации, константу скорости при температуре T3 и температурный коэффициент скорости реакции в уравнении Вант-Гоффа: T1 = 599,0 К; k1 = 0,00146 л/(мольмин); T2 = 672,0 К; k2 = 0,0568 л/(мольмин); T3 = 648,2 К.
Дано:
T1 = 599,0 К
k1 = 0,00146 л/(мольмин); T2 = 672,0 К
k2 = 0,0568 л/(мольмин)
T3 = 648,2 К
Найти: E, k3,
Решение:
Дж = 167,8 кДж
л/(мольмин)
= 1,65