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. 5 )

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	44000	49550	54410	58650	62360

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

3. Найдите константу Михаэлиса и максимальную скорость гидролиза карбобензилоксиглицилфенилаланина под действием карбоксипептидазы по данным о начальной скорости гидролиза wo, моль/(л×с) от концентрации субстрата , моль/л.

1/wo×105, моль/(л×с)	2,7	4,0	5,8	7,7	9,0
×103, моль/л	83,3	35,7	20,8	13,9	11,4

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму пирофосфорной кислоты.

5. Рассчитайте при 298 К ЭДС гальванического элемента, составленного из свинцового электрода, погруженного в насыщенный раствор бромида свинца и водородного электрода, погруженного в 0,05 моль/л раствор дихлоруксусной кислоты (давление газообразного водорода 0,5 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 0,008 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 7

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	140	160	240
cA,моль/м3 моль/м3	312	222	167	134	114	97	86	77	69	50

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	22	22
Концентрация эфира, , моль/м3	25	11	2
Концентрация щелочи, , моль/м3	40	26	17

3. Последовательная реакция первого порядка протекает по схеме

Начальная концентрация вещества А равна 1,4 моль/л, константы скоростей стадий, соответственно, k1 = 0,1 мин-1 , k2 = 0,05 мин-1. Найти графически и аналитически коэффициенты максимума на кинетической кривой промежуточного вещества.

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

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

б) в водном растворе хлористого алюминия, концентрации 0,01 моль/л.

5. Определите при 298 К растворимость гидроксида кальция

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

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

6. Удельное сопротивление водного раствора дихлоруксусной кислоты (концентрации 0,002 моль/л) при 298 К составляет 13,33 Ом·м. Рассчитайте константу ионизации кислоты и сравните ее со справочными данными.

7. Схематично изображены два электрода:

Сr 3+ , Cr2+ çPt Сu2+çСu

0,001 моль/.л; 0,012 моль/л = 0,02 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	87
Концентрация, моль/м3	235	188	144	103	70	43	25	1

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

t, мин	0	5	10	15	20
p, Па	40000	45720	50890	55560	59790

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	3,0	2,4	1,8	1,0
, моль/л	0,253	0,086	0,048	0,028	0,012

4. Постройте и проанализируйте распределительную диаграмму этилендиаминтетрауксусной кислоты.

5. По значениям стандартных условных электродных потенциалов вычислите при 298 К а) величину произведения растворимости и б) величину константы нестойкости комплексного иона . Запишите схему электрохимической цепи, уравнения электродных реакций и итоговую реакцию.

6. При 308 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 0,06 моль/кг.

моль/кг	0,001	0,002	0,005	0,01	0,02	0,05	0,1	0,2	0,5
E, В	0,583	0,547	0,500	0,465	0,429	0,384	0,349	0,314	0,266

Вариант 8

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	10	30	50	90	110	130	150	170	190
cA,моль/м3 моль/м3	992	773	493	308	124	78	50	31,5	20	12

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.