Рабочая программа, методические указания и индивидуальные задания к изучению дисциплины “Физическая химия и аналитический контроль” (стр. 29 )

  .  (6.39)

       Изобарно – изотермический потенциал связан с константой равновесия реакции, протекающей в элементе

  ,  (6.40)

где - стандартная электродвижущая сила элемента.

6.6. Решение типовых задач

       Задача 1. Степень диссоциации гидроксида аммония в 0,1 М растворе при равна 1,3%.  Определите константу диссоциации электролита.

       Решение. Гидроксид аммония – слабый электролит. Константу диссоциации электролита рассчитаем по закону разведения Оствальда (6.2)

.

       Задача 2. Для 0,001m раствора вычислите среднюю ионную активность электролита и активности ионов при 298 К.

       Решение. Среднюю ионную активность электролита рассчитаем по уравнению (6.9)

.

       Среднюю ионную моляльность определим по формуле (6.10)

.

- сильный электролит, диссоциирует нацело по уравнению

.

Тогда     

.

       Для расчета среднего коэффициента активности определяем ионную силу раствора

.

       По уравнению (6.7) найдем моляльности ионов.

.

.

Тогда  .

Средний коэффициент активности рассчитаем по уравнению II – го приближения Дебая – Гюккеля (6.14)

.

Отсюда .

       Средняя ионная активность равна

.

Активности ионов найдем по уравнению (6.6)

,

.

Задача 3.Удельное сопротивление 0,5н раствора KCL при равно . Подвижности ионов при бесконечном разведении соответственно равны 65,5 и 64,6 . Определите эквивалентную электрическую проводимость при заданном и бесконечном разведении, числа переноса катиона и аниона.

Решение. Определим удельную электрическую проводимость 0,5н раствора KCL по уравнению (6.15)

= 5,12 См/м.

Тогда эквивалентная электрическая проводимость 0,5н раствора KCL из уравнения (6.16) будет равна

.

Зная подвижности ионов, определим эквивалентную электрическую проводимость раствора при бесконечном разведении по уравнению (6.19).

       Числа переноса катиона и аниона находим по уравнениям (6.22 и 6.23)

,

.

       Задача 4. Рассчитайте электродвижущую силу элемента при 298 К, полезную работу, совершаемую этим элементом, константу равновесия реакции, протекающей в элементе. ;  .

       Решение. Рассчитаем электродвижущую силу элемента по уравнению (6.33)

.

       Стандартную э. д.с. элемента определим по формуле

.

       Тогда  .

       Полезную работу элемента найдем по уравнению (6.34)

Дж.

       Константа равновесия реакции, протекающей в элементе, рассчитаем по формуле (6.40)

,

.

       Задача 5. Электродвижущая сила элемента равна 0,309В при 298 К. Определите активность ионов никеля, если активность ионов водорода равна 1 моль-экв/л. .

       Решение. Так как концентрация ионов водорода равна 1 моль-экв/л, то потенциал водородного электрода при этих условиях будет равным нулю. Тогда уравнение для расчета электродвижущей силы элемента примет вид

.

Так как  ,  то  n=2.

Тогда  ,

моль-экв/л.

6.7. Задачи для контрольных работ, домашних заданий и самостоятельной работы

1. Определите среднюю ионную активность 0,01М раствора HCI.

2. Найдите активности ионов в 0,001н. растворе CaCl2, пользуясь средним значением коэффициента активности ионов.

3. Константа диссоциации масляной кислоты C3H7COOH равна . Вычислите степень ее диссоциации в 0,1М растворе.

4. Степень диссоциации муравьиной кислоты НСООН в 0,2н. растворе равна 3%. Определите константу диссоциации кислоты.

5. Найдите активности ионов Na+ и в 0,02М раствора .

6. Рассчитайте ионную силу раствора, содержащего 0,01н. раствор и 0,2н. раствор .

7. Определите концентрацию раствора , если степень диссоциации кислоты равна 0,2, а .

8. Определите среднюю ионную активность при 298 К, если растворимость гидроксида кальция равна 0,155 г/100г .

9. Вычислите рН 0,008н. раствора с учетом и без учета коэффициента активности.

10. Определите ионную силу раствора, содержащего 0,1М и 0,05М .

11. Определите концентрацию муравьиной кислоты, если ее степень диссоциации равна 0,03, а .

12. Вычислите активности ионов , и в растворе, содержащем 0,05М и 0,01М .