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. 2 )

		273 К	293 К
Время, , мин	0	10	10
Концентрация эфира, , моль/м3	25	16,5	6,2
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	31,5	21,2

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	300	1200	∞
Концентрация, %	95	87,5	78	41,9

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

а) в водном растворе уксусной кислоты, концентрации 15 моль/м3;

б) в водном растворе сульфата железа (II), концентрации 10 моль/м3 .

5. Определите при 298 К растворимость сульфата серебра

а) в воде; б) в водном растворе нитрата калия, 0,2 моль/л;

в) в водном растворе сульфата натрия 0,1 моль/л.

6. Удельное сопротивление водного раствора дихлоруксусной кислоты (концентрации 0,001 моль/л) при 298 К составляет 26,04 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Схематично изображены два электрода :

Sn4+,Sn2+çPt Zn2+çZn

0,2 моль/.л; 0,1 моль/л = 0,5 моль/л

Укажите, к какому типу относится каждый из них, составьте из них гальванический элемент, запишите уравнения электродных и токообразующих процессов, вычислите при 298 К ЭДС 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	60	70
Концентрация, моль/м3	245	185	129	78	44	22	9	2

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

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	41000	46189	50710	54660	58115

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)	2,6	2,0	1,6	1,2	0,8
, моль/л.	1,300	0,250	0,114	0,070	0,036

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму иодной кислоты.

5. Рассчитайте при 298 К ЭДС гальванического элемента, составленного из серебряного электрода, погруженного в насыщенный раствор бромистого серебра и водородного электрода, погруженного в 0,2 моль/л раствор азотистой кислоты (давление газообразного водорода 0,6 атм).

6. При 303 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 0,04 моль/кг.

моль/кг	0,001	0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5
E, В	0,581	0,545	0,499	0,464	0,430	0,385	0,350	0,316	0,269

Вариант 3

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	140	180	180	220
cA,моль/м3 моль/м3	312	222	167	134	114	97	77	63	58	53

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

		273 К	293 К
Время, , мин	0	12	12
Концентрация эфира, , моль/м3	25	15,4	5
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	30,4	20

3. Реакция изомеризации этилбензола протекает при 600 К и 1 атм по схеме:

м- ксилол

этилбензол о- ксилол

п - ксилол

Через 10 секунд от начала опыта определены концентрации всех присутствующих в системе веществ, моль/л: этилбензол – 11,4; м-ксилол – 7,5; о-ксилол - 18,1; п-ксилол – 6,6. Найдите величины констант скоростей каждой из стадий этой параллельной реакции.

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

а) в водном растворе хлоруксусной кислоты, концентрации 15 моль/м3;

б) в водном растворе хлорида железа(II), концентрации 10 моль/м3.

5. Определите при 298 К растворимость сульфата серебра

а) в воде; б) в водном растворе нитрата калия, 0,05 моль/л;

в) в водном растворе сульфата калия 0,2 моль/л.

6. При 298 К удельное сопротивление водного раствора хлоруксусной кислоты (концентрации 0,001 моль/л) составляет 37,6 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Схематично изображены два электрода:

Ce4+,Ce3+çPt Ag+çAg

0,01 моль/.л; 0,10 моль/л = 0,05 моль/л

Укажите, к какому типу относится каждый из них, составьте из них гальванический элемент, запишите уравнения электродных реакций и итоговой реакции. Вычислите при 298 К ЭДС 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.