Физическая химия: Сборник задач домашних заданий по курсам «Физическая химия (2 часть)» и «Экспериментальное исследование физико-химических закономерностей» для студентов химико-технологического факультета и факультета строительного материаловедения (стр. 15 )

а) в водном растворе нитроуксусной кислоты, концентрации 11 моль/м3;

б) в водном растворе сульфида натрия, концентрации 0,01 моль/л.

5. Определите при 298 К растворимость бромида серебра

а) в воде; б) в водном растворе нитрата натрия, 0,01 моль/л;

в) в водном растворе бромида натрия 0,2 моль/л.

6. При 298 К удельное сопротивление водного раствора муравьиной кислоты (концентрации 0,004 моль/л) составляет 31 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

4. Схематичное изображение двух электродов приведено ниже

Pb, PbBr2 çBr - Сг3+çСг

0,5 моль/л = 0,12 моль/л

Укажите, к какому типу они относятся, составьте из них гальванический элемент, запишите уравнения электродных и токообразующих процессов, вычислите при 298 К электродвижущую силу гальванического элемента.

Рейтинговое домашнее задание

1. Для гомогенной реакции A1 + A2 +A3 = B дана зависимость концентрации вещества A1 ( в моль/м3 ) от времени ( в мин) при начальных концентрациях A2 и A3 значительно превышающих начальную концентрацию вещества A1 .

Постройте кинетическую кривую и определите по ней дифференциальным методом частный порядок реакции по веществу A1 и эффективную константу скорости реакции.

Время, мин	0	10	20	25	30	40	50
Концентрация, моль/м3	240	138	62	40	25	7	1

2. Для реакции, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме, согласно стехиометрическому уравнению A = B + C + D дана зависимость общего давления газовой смеси от времени.

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	40500	50743	59680	67486	74307

Полагая, что реакция описывается уравнением первого порядка, выразите константу скорости реакции через общее давление и рассчитайте ее величину.

3. Известны начальные скорости wo, моль/(л×с) разложения гидроперекиси тетралина под действием фермента на субстрат для ряда концентраций субстрата , моль/л. Найдите константу Михаэлиса и максимальную скорость каталитического разложения гидроперекиси тетралина по этим данным

wo×105, моль/(л×с)	3,8	3,2	2,6	1,6	0,8
, моль/л	0,253	0,110	0,060	0,023	0,009

4 . Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму орто-мышьяковой кислоты.

5. Рассчитайте при 298 К ЭДС гальванического элемента, составленного из свинцового электрода, погруженного в насыщенный раствор сульфида свинца и водородного электрода, погруженного в 0,03 моль/л раствор муравьиной кислоты (давление газообразного водорода 0,6 атм).

6. При 313 К был составлен гальванический элемент

и при различных значениях концентрации раствора соляной кислоты (d,моль/кг) измерена его ЭДС (Е, В). Найдите по этим данным величину среднего ионного коэффициента активности в растворе соляной кислоты концентрации 0,007 моль/кг.

моль/кг	0,001	0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5
E, В	0,586	0,549	0,501	0,465	0,430	0,383	0,348	0,313	0,264

Вариант 22

Обязательное домашнее задание

1. Для гомогенной реакции, протекающей согласно стехиометрическому уравнению 2A ® B имеются данные по зависимости концентрации вещества A (в моль/м3) от времени (в мин). Постройте кинетическую кривую cA = f (t). Определите графически по кинетической кривой, а также по зависимостям в соответствующих координатах (интегральным методом), к какому порядку – первому или второму, относится данная реакция, определите величину константы скорости реакции и время полупревращения.

t, мин	0	20	40	60	80	100	120	160	180	200
cA, моль/м3	796	478	299	185	116	72	45	18	11	7

2. Реакция омыления бутилацетата щелочью относится к реакциям второго порядка. По данным, приведенным в таблице, определите величины констант скоростей этой реакции при указанных температурах и энергию активации.

		283 К	293 К
Время, , мин	0	8	8
Концентрация эфира, , моль/м3	15	8,5	5,2
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	33,5	30,2

3. Определите величины констант скоростей прямой и обратной реакций

транс-CHCl=CHCl D цис –CHCl=CHCl

при 573 К на основании данных о концентрации транс-CHCl=CHCl в различные моменты времени

Время, с	0	400	1400	∞
Концентрация, %	95	86	76,8	41,9

4. Запишите уравнения ионных равновесий, найдите концентрацию всех типов частиц и рассчитайте величину рН

а) в водном растворе пропионовой кислоты, концентрации 12 моль/м3;

б) в водном растворе иодида аммония, концентрации 0,01 моль/л.

5. Определите при 298 К растворимость хлорида серебра

а) в воде; б) в водном растворе азотнокислого натрия, 0,1 моль/л;

в) в водном растворе азотнокислого серебра 0,02 моль/л.

6. При 298 К удельное сопротивление водного раствора уксусной кислоты (концентрации 0,001 моль/л) составляет 204 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Схематичное изображение двух электродов приведено ниже

Pb, PbBr2 çBr - Сг3+çСг

0,2 моль/л = 0,05 моль/л

Укажите, к какому типу они относятся, составьте из них гальванический элемент, запишите уравнения электродных и токообразующих процессов, вычислите при 298 К электродвижущую силу гальванического элемента.

Рейтинговое домашнее задание

1. Для гомогенной реакции A1 + A2 +A3 = B дана зависимость концентрации вещества A1 ( в моль/м3 ) от времени ( в мин) при начальных концентрациях A2 и A3 значительно превышающих начальную концентрацию вещества A1 .

Постройте кинетическую кривую и определите по ней дифференциальным методом частный порядок реакции по веществу A1 и эффективную константу скорости реакции.

Время, мин	0	10	20	30	40	50	75	86
Концентрация, моль/м3	200	165	130	100	73	52	15	3

2. Для реакции, протекающей в газовой фазе при постоянном объеме, согласно стехиометрическому уравнению A = B + 0,5 C дана зависимость общего давления газовой смеси от времени.

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	41000	43500	45700	47625	49316

Полагая, что реакция описывается уравнением первого порядка, выразите константу скорости реакции через общее давление и рассчитайте ее величину.

3. Начальная скорость wo, моль/(л×с) каталитического окисления циклогексена трет-бутилпероксидом измерена для ряда концентраций субстрата , моль/л. Найдите константу Михаэлиса и максимальную скорость каталитического окисления по этим данным

wo×105, моль/(л×с)	1,9	1,4	1,0	0,5	0,2
, моль/л	0,190	0,090	0,050	0,020	0,007

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму лимонной кислоты.