Билет 1

Билет 1

Задание1

Электрод- Металлическая пластина находящиеся в контакте электролита

Электродный потенциал - разность электрических потенциалов между электродом и находящимся с ним в контакте электролитом

ЭДС-Максимальная разность потенциалов, возникающая между электродами при работе гальванического элемента

Задание 2

Диффузный потенциал-разность потенциалов на границе двух соприкасающихся р-ров электролитов. Обусловлен тем, что скорости переноса катионов и анионов через границу различны

Задание 3

Схема данного гальванического элемента выглядит следующим образом Hg/Hg+/Ag

При этом ртуть имеет меньший электродный потенциал и является анодом, серебро катодом

В гальваническом элементе протекают реакции: Hg-е= Hg+ и Ag++e=Ag тепловой эффект данного элемента рассчитывается следующим образом

∆G= ∆H-T∆S => ∆H=∆G+T∆S(∆G-энергия гибса, ∆H-энтальпия реакции (тепловой эффект) Т-температура, ∆S-изменение энтропии)

E=∆G/n*F=>∆G=n*F*E (E-ЭДС гальванического элемента, n-число электронов участвующих в процессе F-постоянная Фарадея(96500Кл))

Для данного случая ∆G=96500*0,455=43907Дж/моль

∆H=43907+298*75=66257Дж=66,257кДж

Задание 4

Согласно закону действующих масс - Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ взятых в степенях соответствующим коэффициентам в уравнении реакции в нашем случаи

v=К*C(СО)2*C(O2) Где v-скорость реакции; С-концентрация водорода и кислорода, константа (определяется природой реагирующих веществ)=>

при увеличении концентрации СО в 3 раза скорость реакции возрастет в 9 раз

Задача 5

Найти: N (ir-192)	Решение
Дано: t=10 дней Т=74	N/N0=2-t/T=>N=N0*2-t/T Где N-число частиц через время t t-время Т-период полураспада N0-начальное число частиц N=N0*2-10/74=0,91* N0=> число оставшихся частиц уменьшится в 0,9 раза

Задача 6

При титровании кислот раствором щелочи электропроводность раствора снизится т. к происходит реакция нейтрализации и снижение концентрации Н+

Задача 7

Найти: Еа	Решение
Дано:t1=20C=293K T2=40C=313K K1=0,055 K2=0,165	По уравнению Арениуса Еа=(R*T1*T2*ln(K1/K2))/T2-T1 Где Еа- энергия активации R-универсальная газовая постоянная K1 K2- константа скорости T1 T2- температура Еа=41859Дж

Задача 9

Для измерения РН среды методом потенциометрии используют 2 электрода

РН электрод и электрод сравнения при выборе электродов учитывают следующие параметры  

1.  Диапазон концентраций анализируемого иона
 2. Температура и диапазон ее изменения, если она переменная
 3. Наличие мешающих ионов
4. Наличие веществ, агрессивных к материалу электрода
 Чаще всего используют стеклянный электрод- представляет как правило стеклянный шарик с тонкой стенкой в котором находится кислота контактирующая с металлической пластинкой

Стандартный водородный электрод-электрод сравнения представляет собой пластину поглощающую водород как правило тиз платины или поладия

Каломельный электрод-электрод сравнения состоит из платиновой проволочки, погружённой в каплю ртути, помещённую в насыщенный каломелью раствор хлорида калия определённой концентрации.

Задание10

Скорость химической реакции –это изменение концентрации реагирующих веществ и продуктов реакции за единицу времени. Скорость химической реакции зависит :1. От природы реагирующих веществ. 2. От концентрации реагирующих веществ, при этом чем выше концентрация веществ тем выше скорость химической реакции. Зависимость определяется законам действующих масс - Скорость химической реакции прямо пропорциональна произведению концентраций реагирующих веществ взятых в степенях соответствующим коэффициентам в уравнении реакции

Для реакции 2H2+O2 2H2O v=К*C(H2)2*C(O2) Где v-скорость реакции; С-концентрация водорода и кислорода, К-константа (определяется природой реагирующих веществ)

Для каталитических реакций как правило зависимости скорости реакции от концентрации не наблюдается

3. от температуры - Зависимость определяется законам ван-гофа: при увеличении температуры на 10 градусов скорость большинства реакций возрастает в 3-4 раза. V2=v1ϒt2-t1/10 где v2 и v1-реакции при определенной температуре t1 и t2- температура реакции ϒ-температурный коэффициент

4. От площади реагирующих веществ только для в том случаи если одно из веществ находится в твердом состоянии

Билет 8

Задача 1

Найти: m (PbI2)

Решение

Дано: Пр (PbI2)=8,7*10-9 V=1л M (PbI2)=461г/моль

Молярная растворимость (S)- это количество вещества содержащееся в 1л насыщеного раствора Между S и Пр существует взаимиосвязь S=a+b√Пр/n(a)a*n(b)b(ур1) где s-молярная растворимость n-количество вещества ионов Пр-произведение растворимости S=n/V-где V - Объем раствора n-количества вещества (n=m/M)где m-масса вещества М-молярная масса=>S=m/MV=>m=S*M*V из ур1=> m=M*V* a+b√Пр/n(a)a*n(b)b m(PbI2)=461* 3√8,7*10-9/1*22=0,58г

Задача 2

Главным условием образования осадков является насыщенный раствор т. е раствор в котором произведение равновесных концентраций ионов =Пр => для образования осадка необходимо понижать концентрацию осаждаемого и осаждающего ионов и повышение пр осадка.

Существует ряд методов:1 солевой эффект влияние осаждения под действием одноименного иона например под действием К2SO4 растворимость BaSO4 возрастает

2снижении концентрации иона путем перевода его комплекное соединение например: СO2++C6H5N [CO(C6H5N)4]2-

2.  для понижения концентрации осадителя часто используют метод возникающих реагентов (гомогенного осаждения). В этом случае в раствор вводят не осадитель, а то или иное вещество, которое при соответствующей реакции, обычно идущей с малой скоростью, выделяет в раствор необходимый осадитель. Ион осадителя «возникает» в исследуемом растворе постепенно в малых концентрациях, что способствует понижению относительного пересыщения раствора.

Например, Ba2+ в виде BaSO4 можно осадить не с помощью H2SO4, а с помощью диметилсульфата, который медленно гидро-лизуется:

(CHj)2SO4 + 2H2O H2SO4+ 2CH3OH

и постепенно выделяет в раствор H2SO4. 

4.Постепенное понижение температуры растворов

Задача 3

Найти: m (KCN)

Решение

Дано: V(AgNO3)=23,15мл=0,02315л См(AgNO3)=0,1025M M(КСN)=65г/моль

Пусть объем КСN=10мл=0,01л По закону эквивалентов nэ(AgNO3)=nэ(KCN) где nэ-количество вещества эквивалента Сэ=nэ/V=> nэ=Cэ*V Где V-Объем раствора; Сэ-концентрация эквивалента; =>Cэ(КСN)*V(KCN)=Cэ(AgNO3)*V(AgNO3) Сэ=Z*CM где Z-фактор эквивалентности (Z=1/валентность металла в соли*число атомов металла)Для КСN и AgNO3=1=> Cэ (AgNO3)=См(AgNO3) и Cэ (КСN)=См(KCN)=> CM(КСN)*V(KCN)=CM(AgNO3)*V(AgNO3) =>CM(КСN)= CM(AgNO3)*V(AgNO3)/ V(KCN) CM=n/V=m/M*V=>m= CM*V*M где М-молярная масса вещества m-масса вещества V-Объем раствора=> m(КСN)=( CM(AgNO3)*V(AgNO3)/ V(KCN))*M(КСN)*V(КСN) m(КСN)=(0,1025*0,02315/0,01)*65*0,01=0,154г

Задача 4

Найти: См (KОН)

Решение

Дано: m(H2C2O4)=0,75г V(KOH)=25мл=0,025л V(HCl)=4,02мл См(HCl)=0,1250M М(HCl)=36,5г/моль М(KOH)=56г/моль М(H2C2O4)=90г/моль

CM=n/v где n-количество вещества v-объем раствора n= m/M где m-масса вещества М-малярная масса вещества m (KOH)= m(KOH) прореагировшего с H2C2O4+m остатка Находим массу остатка Из уравнения 2KOH+2HCl 2KCl+2H2O Пропорцию m(KOH)/112=m(HCl)/71 Cм=n/V=m/M*V (V-Объем, M-молярная масса m-масса ввещества) m(HCl)=0,1250*37,5*0,00402=0,0183г из пропорции m (KOH)=112* m(HCl)/71=112*0,0183/71=0,0289г Массу KOH прореагировшего с H2C2O4 рассчитываем аналогично по уравнению H2C2O4+2КОН К2С2О4+2Н2О m (KOH)=112* m(H2C2O4)/90=112*0,75/90=0,933г Суммарная масса КОН=0,9619г См(КОН)=0,9619/56*0,025=1,346г/л

Задача 5

Найти: [H+] [OH-]	Решение
Дано: Рн=6,2	PH=-lg[H+] [H+]=6,3*10-7 В любом растворе [H+]*[OH-]=10-14(величина постоянная)=>[OH-]=10-14/[H+]=10-14/6,3*10-7 =1,58*10-8

Задача 6

Найти: [HCO3-] [CO32-]	Решение
Дано: Рн=4,18 Kд=4,45*10-7 С (H2CO3)=0,01М	Кд=[HCO3-] *[Н+]/[H2CO3] Н2СО3 НСО3-+Н+ Из уравнения[HCO3-]=[H+] [H2CO3]= С (H2CO3)- [HCO3-] Обозначим [HCO3-] за Х и подставив в формулу получаем уравнение X2/0,01-X=4,45*10-7 Х=6,648*10-5 [HCO3-]=6,648*10-5 Н2СО3- - СО32-+2Н+ [CO32-]=2[H+] Рн=-lg[Н+] [Н+]=6,606*10-5=>[CO32-]=1,3*10-4

Задание7

Найти: Кд(СН3СООН)	Решение
Дано: а=1,32*10-2 См (СН3СООН)=0,1м	Согласно закону разбавления Освальда а=√Кд/См=>Кд=См*а2 Где а-степень диссоциации См-Молярная концентрация Кд-константа диссоциации Кд(СН3СООН)=0,1*(1,32*10-2)2= 1,74*10-5

Задача 8

Найти: S(CuS)	Решение
Дано: Пр(СuS)=6*10-36	Молярная растворимость (S)- это количество вещества содержащееся в 1л насыщеного раствора Между S и Пр существует взаимиосвязь S=a+b√Пр/n(a)a*n(b)b где s-молярная растворимость n-количество вещества ионов Пр-произведение растворимости Для данного случая CuS Cu2++S2- n(Cu)=n(S2-)=1=> S(CuS)= √6*10-36=1,56*10-9

Задача9

Найти: ПР (PbI2)

Решение

Дано: m (PbI2)=1,16г V=2л M (PbI2)=461г/моль

Молярная растворимость (S)- это количество вещества содержащееся в 1л насыщеного раствора Между S и Пр существует взаимиосвязь S=a+b√Пр/n(a)a*n(b)b(ур1) где s-молярная растворимость n-количество вещества ионов Пр-произведение растворимости S=n/V-где V - Объем раствора n-количества вещества (n=m/M)где m-масса вещества М-молярная масса=>S=m/MV=> из ур1=> Пр= (m/MV)*( n(a)a*n(b)b) a+b Пр(PbI2)=(1,16/461*2)*(1*22)3=8,7*10-9