Результат округлить до 2-го знака после запятой.

Дано: ΔТ = 38К, ɷ = 140 раз,

Найти: ɣ

Решение:

ɷ = ɣ^ΔТ/10

140 = ɣ^38/10

ɣ^3.8 = 140

ɣ = ^3.8√140

ɣ = 3.67

Ответ: ɣ = 3.67

38.Найти ионную силу 0,01 m раствора .

Дано: AlCl₃, c = 0.01m

Найти: I

Решение:

I = 0.5∑m_i*z²

I = 0.5*(0.01*3²)+3*(0.01*1²) = 0.5*(0.09+0.03) = 0.5*0.12 = 0.06

Ответ: I = 0.06

39.Найти удельную электропроводность 1н. раствора , если эквивалентная электропроводность этого раствора равна .

Результат выразить в .

Дано: с(KNO₃) = 1н, λ = 80.5 Ом^-1*см²*г-экв^-1

Найти: ᴂ

Решение:

λ = ᴂ/с ᴂ = λ*с

80.5 = ᴂ/1

ᴂ = 80.5*1 = 80.5 Ом^-1*см^-1

Ответ: ᴂ = 80.5 Ом^-1*см^-1

40.Найти ионную силу 0,05 m раствора .

Дано: Al(NO₃)₃, c = 0.05m

Найти: I

Решение:

I = 0.5∑m_i*z²

I = 0.5*(0.05*3²)+3*(0.05*1²) = 0.5*((0.05*9)+0.15) = 0.5*(0.45+0.15)

I = 0.5*0.6 = 0.3

Ответ: I = 0.3

 

41.Сопротивление 0,01 н. раствора , измеренное в сосуде с электродами, емкостное сопротивление которых 0,5 , равно 423 . Определить величину удельной электропроводности. Результат выразить в , представить в стандартном виде и округлить до 2-го знака после запятой.

Дано: с = 0.01 н, R = 423 Ом, Re = 0.5 см^-1

Найти: ᴂ

Решение:

Re = R*ᴂᴂ = Re/R

ᴂ = 0.5/423 = 0.00118 = 1.18*10^-3

Ответ: ᴂ = 1.18*10^-3

42.Сопротивление 0,005 н. раствора , измеренное электродами, емкостное сопротивление которых 1,25 , равно 2400 . Определить величину удельной электропроводности. Результат выразить в , представить в стандартном виде и округлить до 1-го знака после запятой.

Дано: с(NaCl) = 0.005 н, Re = 1.25 см^-1, R = 2400 Ом

Найти: ᴂ

Решение:

Re = R*ᴂ ᴂ = Re/R

ᴂ = 1.25/2400 = 0.00052 = 5,2*10^-4

Ответ: ᴂ = 5,2*10^-4

43.Один моль ксенона расширяется адиабатически. При этом температура изменяется от до . Найти работу расширения газа против постоянного внешнего давления.

Решение:

W = nCv(T1 – T2)

W = 1*3/2*8.314*(77-25) = 648.49Дж

Ответ: W = 648.49Дж

44.Вычислить степень диссоциации в 0,2М растворе муравьиной кислоты, если константа диссоциации кислоты равна . Результат выразить в процентах (%) и округлить до 2-го знака после запятой.

Дано: с(HCOOH) = 0.2 г/моль, Kd = 2.1*10^-4

Найти: α

Решение:

Kd = α²/cα² = Kd/c

α² = 2.1*10^-4/0.2 = 0.00105

α = √0.00105 = 0.0324 = 3.24*10^-2

Ответ: α = 3.24*10^-2

45.Вычислить рН водного раствора гидроксида калия, содержащегося в растворе в концентрации . Результат округлить до 2-го знака после запятой.

Дано: См = 4.2*10^-3

Найти: pH

Решение:

pH = 14 – pOH

pOH = -lg[OH] = -lg 4.2*10^-3 = -2.38

pH = 14 – 2.38 = 11.62

Ответ: рН = 11.62

46.Рассчитать концентрацию ионов в растворе, рН которого равен 3,28. Результат представить в стандартном виде и округлить до 1-го знака после запятой.

Дано: pH = 3.27

Найти: [OH^-]

Решение:

pH = 14 – pOH

pOH = 14 – pH

pOH = 14 – 3.27 = 10.73

10.73 = -lg [OH^-]

[OH^-] = 10^-10.73 = 1.8*10^-11

Ответ: [OH-] =1.8*10^-11

47.Рассчитайте ЭДС элемента при , если активности ионов и равны соответственно и . Результат выразить в В и округлить до 2-го знака после запятой.

Дано: Т = 291K, α_Cu = 0.1 моль/л, α_Cd = 0.05 моль/л

Найти: Е

Решение:

E = E⁰_Сu – E⁰_Cd + 0.058/2*lg0.1/0.05 = 0.337 – (-0.403) + 0.029*0.3

E = 0.337 – (-0.403) + 0.0087 = 0.7487 ~ 0.75B

Ответ: E = 0.75B

48.Рассчитайте ЭДС элемента при при активностях ионов и равных соответственно и . Результат выразить в В и округлить до 2-го знака после запятой.

Дано: T = 298K, α_Mg = 1 моль/л, α_Zn = 0.1 моль/л

Найти: Е

Решение:

E = E⁰_Zn – E⁰_Mg + 0.059/2*lg0.1/1 = -0.763 – (-2.363) + 0.0295*0.1

E = -0.763 – (-2.363) + 0.00295 = 1.60295 ~ 1.6B

Ответ: E = 1.6B

49.Определите стандартное изменение термодинамического потенциала при для реакции:

,

если тепловой эффект реакции

Величины найдите по справочнику.

Дано: T = 298 K, ΔH⁰ = 247.26кДж,S⁰(CH₄) = 186.26, S⁰(CO₂) = 213.74,

S⁰(CO) = 197.67, S⁰(H₂) =130.684

Найти: ΔG

Решение:

ΔG = ΔH – T*ΔS/1000

ΔS = ∑S_прод. - ∑S_исх.

ΔS = ((197.67*2)+(130.684*2)) – (186.26+213.74)

ΔS = (395.34+261.368) – 400

ΔS = 626.708 – 400 = 226.708

ΔG = 247.26 – 298*226.708/1000

ΔG = 247.26 – 67558.984/1000

ΔG = 247.26 – 67.56 = 179.7 кДж

Ответ: ΔG = 179.7 кДж

50.Объем газа при температуре равен . Определить его объем, если давление увеличивается в 2,5 раза.Результат выразить в .

Дано: V1 = 105 м³, p2 = 2.5p1, T = 350 K

Найти: V2

Решение:

p1V1 = p2V2 V2 = p1V1/p2

p2 = 2.5p1 V2 = p1V1/2.5p1

V2 = p1*105/2.5*p1

V2 = 105/2.5 = 42 м³

Ответ: V2 = 42 м³

 

 

20. Напишите формулы мицелл следующих золей:

а) золя карбоната бария ВаСО₃, стабилизированного хлоридом бария;

б) золя сульфида свинца PbS, стабилизированного сульфидом натрия;

в) золя бромида серебра AgBr, стабилизированного нитратом серебра.

а)BaCl_2изб. + Na₂CO₃ = 2NaCl + BaCO_{3 золь}

Ba²⁺ + 2Cl^- + 2Na + CO₃^2- = 2Na⁺ + 2Cl^- + BaCO₃

Ba²⁺ + CO₃^2- = BaCO₃

{m[BaCO₃]nBa²⁺2(n-x)Cl^-}^2x+2xCl^-т.к. мицеллазаряжена “+”значит она будет двигаться к катоду(-)

б)Pb(NO₃)₂ + Na₂S_изб. = 2NaNO₃ + PbS_золь

Pb²⁺ + 2NO₃^- + 2Na⁺ + S^2- = 2Na⁺ + 2NO₃^- + PbS

Pb²⁺ + S^2- = PbS

{m[PbS]nS^2-2(n-x)Na⁺}^2x-2xNa⁺т.к. мицелла заряжена “-” значит она будет двигаться к аноду(+)

в)AgNO_3изб. + KBr = KNO₃ + AgBr_золь

Ag⁺ + NO₃^- + K⁺ + Br^- = K⁺ + NO₃^- + AgBr

Ag⁺ + Br^- = AgBr

{m[AgBr]nAg⁺(n-x)NO₃^-}^x+xNO₃^-т.к. мицелла заряжена “+” значит она будет двигаться к катоду(-)

21. Напишите формулы мицелл следующих золей:

а) золя гидроксида железа Fe(OH)₃, стабилизированного Fe(NO₃)₃;

б) золя хлорида свинца РЬС1₂, стабилизированного хлоридом калия;

в) золя сульфата бария BaSO₄, стабилизированного сульфатом калия.

а)Fe(NO₃)_3изб. + 3NaOH = 3NaNO₃ + Fe(OH)_3золь

Fe³⁺ + 3NO₃^- + 3Na⁺ + 3OH^- = 3Na⁺ +3NO₃^- + Fe(OH)₃

Fe³⁺ + 3OH^- = Fe(OH)₃

{m[Fe(OH)₃]nFe³⁺3(n-x)NO₃^-}^3x-3xNO₃^- т.к. мицелла заряжена “+” значит она будет двигаться к катоду(-)

б)Pb(NO₃)₂ + 2KCl_изб. = 2KNO₃ + PbCl_2золь

Pb²⁺ + 2NO₃^- +2K⁺ + 2Cl^- = 2K⁺ +2NO₃^- +PbCl₂

Pb²⁺ + 2Cl^- = PbCl₂

{m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺т.к. мицелла заряжена “-” значит она будет двигаться к аноду(+)

в)BaCl₂ + K₂SO_4изб.= 2KCl + BaSO_4золь

Ba²⁺ + 2Cl^- + 2K⁺ + SO₄^2- = 2K⁺ + 2Cl^- + BaSO₄

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄

{m[BaSO₄]nSO₄^2-2(n-x)K⁺}^2x-2xK⁺ т.к. мицелла заряжена “-” значит она будет двигаться к аноду(+)

 

 

22. Как изменится строение ДЭС и величина дзета-потенциала, если к золю хлорида свинца РbС1₂, стабилизированного хлоридом калия прибавить:

а) нитрат натрия;

б) эквивалентное количество Pb(NO₃)₂;

в) избыток Pb(NO₃)₂.

Pb(NO₃)₂ + 2KCl_изб. = 2KNO₃ + PbCl_2золь

Pb²⁺ + 2NO₃^- +2K⁺ + 2Cl^- = 2K⁺ +2NO₃^- +PbCl₂

Pb²⁺ + 2Cl^- = PbCl₂

{m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺исходнаямицелла

а) {m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺ + NaNO₃(инд. электролит) =

= {m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺

б) {m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺ + Pb(NO₃)₂(неинд. электролит) =

= {m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺

в){m[PbCl₂]nCl^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺ + Pb(NO₃)_2изб.= образуется новая фаза PbCl₂, происходит перезарядка ионов, образуется новая мицелла:

{m[PbCl₂]nPb²⁺2(n-x)NO₃^-}^2x+2xNO₃^-

23. Золь иодида серебра получен в результате постепенного добавления к 20 см³ 0,01 М KI 5 см³ 0,2 % раствора нитрата серебра (ρ=1 г/см³). Написать формулу мицеллы полученного золя и определить направление движения частиц в электрическом поле.

Дано: V(KI) = 20 см³, с(KI) = 0,01 M, V(AgNO₃) = 5 см³, ɷ(AgNO₃) = 0.2%, ρ(AgNO₃) = 1 г/см³

Решение:

AgNO₃ + KI = KNO₃ + AgI

5см³ 20см³

0.2% 0.01 М

1г/см³

3) AgNO₃: 0.2г/М – 100г/ρ М(AgNO₃) = 108+14+16*3 = 170 г/моль

Х – 5мл Х = 0.2/170*5/100/1 = 0.001*5/100 = 5*10^-5моль

4) KI: 0.01моль – 1000мл

Х – 20 мл Х = 0.01*20/1000 = 0.0002моль = 2*10^-4моль

В избытке взятKI

Формуламицеллы: {m[AgI]nI^-(n-x)K⁺}^x-xK⁺

24. Какой объем 0,005 М раствора нитрата серебра надо прибавить к 20 см³ 0,01 М раствора KI, чтобы получить золь с положительно заряженными гранулами? Записать формулу мицеллы.

Дано: V(KI) = 20см³, с(KI) = 0.01M, c(AgNO₃) = 0.005M

Найти:V(AgNO₃)

Решение:

AgNO₃ + KI = KNO₃ + AgI

х20см³

0.005М 0.01М

{m[AgI]nAg⁺(n-x)NO₃^-}^x+xNO₃значит в избытке должен был взят AgNO₃

Найдем nKI

1л – 1000см³ х = 1*20/1000 = 0.02л

Х – 20см³n(KI) = Cm*V = 0.01*0.02 = 0.0002 = 2*10^-4моль

Найдем VAgNO₃

V(AgNO₃) = n/Cm = 2*10^-4/0.005 = 0.0002/0.005 = 0.04 или 40см³

Ответ: V(AgNO₃) = 40см³

25. 3оль Fе(ОН)₃ получен при введении в 85 см³ кипящей дистиллированной воды 85 см³ 2 % водного раствора FеС1₃, причем хлорид железа частично гидролизован. Запишите формулу мицеллы золя, учитывая, что в растворе присутствуют ионы FeO⁺; Н⁺ и Сl^–.

Ответ: FeCl_3изб + 3H₂O = 3HCl + Fe(OH)_3золь

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3H₂O = 3H⁺ + 3Cl^- + Fe(OH)₃

Fe³⁺ + 3H₂O = 3H⁺ + Fe(OH)₃

1.{m[Fe(OH)₃]nFe³⁺3(n-x)Cl^-}^3x+3xCl^-

2.{m[Fe(OH)₃]nFeO⁺(n-x)Cl^-}^x+xCl^-

26. Объяснить, почему при взбалтывании бензола в воде наблюдается быстрое расслаивание жидкостей, тогда как при добавлении мыла (C₁₇H₃₅COONa) получается устойчивая эмульсия? Дать схему строения мицеллы эмульсии бензола. Каким методом она получена?

Ответ: Действует правило – Подобное растворяется в подобном.

Бензол – органическое вещество, неполярное, а вода полярна, поэтому бензол не растворился, а мыло неполярный растворитель, поэтому бензол растворился в мыле.

С₆H₆ + H₂O – расслаивание

С₆Н₆ + С₁₇Н₃₅СООNa–эмульсия

Эмульсии из неструктурированных ньютоновских жидкостей, например, бензола или толуола, можно получить путем ритмичного встряхивания их с водным раствором эмульгатора в закрытом сосуде или способом, основанным на возвратно-поступательном движении спирали в смеси жидкостей.{m[С₆H₆]nC₁₇H₃₅COO^-(n-x)Na⁺}^x-xNa⁺

27. 3оль сульфата бария получен смешением равных объемов Ва(NO₃)₂ и Н₂SО₄. Записать формулу мицеллы золя, учитывая, что в электрическом поле гранула перемещается к аноду.

Ba(NO₃)₂ + H₂SO₄ = 2HNO₃ + BaSO₄

Ba²⁺ + 2NO₃^- + 2H⁺ + SO₄^2- = 2H⁺ + 2NO₃^- + BaSO₄

Ba²⁺ + SO₄^2- = BaSO₄

{m[BaSO₄]nSO₄^2-2(n-x)H⁺}^2x-2xH⁺

28. Свежеосажденный гидроксид алюминия обработан незначительным количеством соляной кислоты, недостаточным для полного растворения осадка. При этом образуется золь Аl(ОН)₃. Записать формулу мицеллы. Учесть, что в электрическом поле гранулы золя перемещаются к катоду.

Al(OH)_{3 осадок} + HCl = Al(OH)_{3 золь}

{m[Al(OH)₃]nAl(OH)₂⁺(n-x)OH^-}^x+xOH^-или

{m[Al(OH)₃]nAlO⁺(n-x)OH^-}^x+xOH^-

29. Какие объемы 0,03%-го раствора хлорида натрия и 0,001 М раствора нитрата серебра нужно смешать, чтобы получить незаряженные частицы золя хлорида серебра? Плотность раствора NaClρ=1 г/см³.

Дано: ɷ(NaCl) = 0.03%, c(AgNO₃) = 0.001 M, ρ(NaCl) = 1 г/см³

Найти: V1, V2

Решение:

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl

n1 n2

n1 = n2

n1 = C1/V1 n2 = C2/V2

C1/V1 = 0.001/V2

0.03г/M(NaCl) – 100гNaCl/ρ(NaCl) M(NaCl) = 58.5 г/моль

X моль – 1000 мл

0.03/58.5 – 100/1

Х – 1000

0.0005 – 100 х = 0.0005*1000/100 = 0.5/100 = 0.005

х – 1000

0.005/V1 = 0.001/V25:1

ρ = m/V; V = m/ρ

0.03/1 = 0.03 см³ – VNaCl

0.03/5 = 0.006 см³ – VAgNO₃

Ответ: V NaCl= 0.03 см³, V AgNO₃= 0.006 см³

30. 3оль сульфата свинца получен при сливании растворов ацетата свинца и сульфата калия. Написать мицеллярную формулу, если раствор K₂SO₄ взят в избытке.

Ответ: (СH₃COO)₂Pb + K₂SO₄ = 2CH₃COOK + PbSO₄

2CH₃COO^- + Pb²⁺ + 2K⁺ + SO₄^2- = 2CH₃COO^- + 2K⁺ + PbSO₄

Pb²⁺ + SO₄^2- = PbSO₄

{m[PbSO₄]nSO₄^2-2(n-x)K⁺}^2x-2xK⁺

При длительном стоянии сероводородной воды в результате окисления сероводорода кислородом воздуха образуется коллоидная сера. Записать формулу мицеллы золя. Определить направление движения частиц в электрическом поле.

Ответ: H₂S + O₂ = S_золь+ H₂O

{m[S]nH⁺(n-x)S^2-}^x+xS^2- - мицеллазаряжена “+” частицы двигаются к катоду(-)

32. К трем пробам по 50 см³ золя гидроксида железа для коагуляции добавлено соответственно: 5,30 см³ 1М раствора хлорида калия; 31,5 см³ 0,01 М раствора сульфата натрия и 18,7 см³ 0,001 М раствора фосфата натрия. Вычислить порог коагуляции каждого электролита. Определить заряд гранулы.

Решение: сК = Cэ*Vэ/Vэ+Vз

сК(KCl) = 5.3*1/5.3+50 = 5.3/55.3 = 0.095моль/л

сK(Na₂SO₄) = 31.5*0.01/31.5+50 = 0.315/81.5 = 0.0038моль/л

сK(Na₃PO₄) = 18.7*0.001/18.7+50 = 0.0187/68.7 = 0.00027моль/л - min

PO₄^3- - ион коагулянт, следовательно, гранула заряжена “+”

FeCl_3изб + 3H₂O = 3HCl + Fe(OH)_3золь

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3H₂O = 3H⁺ + 3Cl^- + Fe(OH)₃

Fe³⁺ + 3H₂O = 3H⁺ + Fe(OH)₃

{m[Fe(OH)₃]nFe³⁺3(n-x)Cl^-}^3x+3xCl^-

33. К 5 см³ золя иодида серебра для коагуляции необходимо добавить один из следующих растворов: 4 см³ 0,2 М хлорида калия; 0,5 см³ 0,005 М сульфата натрия или 3,9 см³ 0,0001 М фосфата натрия. Вычислить порог коагуляции золя каждым электролитом. Определить заряд гранулы.

Решение: сК = Cэ*Vэ/Vэ+Vз

сК(KCl) = 4*0.2/4+5 = 0.8/9 = 0.088моль/л

сK(Na₂SO₄) = 0.5*0.005/0.5+5 = 0.00045моль/л

сK(Na₃PO₄) = 3.9*0.0001/3.9+5 = 0.0000438моль/л - min

PO₄^3- - ион коагулянт,следовательно, гранула заряжена “+”

AgNO_3изб. + KI = KNO₃ + AgI_золь

Ag⁺ + NO₃^- + K⁺ + I^- = K⁺ + NO₃^- + AgI

Ag⁺ + I^- = AgI

{m[AgI]nAg⁺(n-x)NO₃^-}^x+xNO₃^-

34. Золь иодида серебра получен смешением равных объемов AgNO₃ и KI. Пороги коагуляции (ммоль/дм³) этого золя различными электролитами имеют следующие значения: с(Са(NО₃)₂) = 315; с(NaCl) = 300; с(А1С1₃) = 330; c(Na₃PO₄) = 0,6; c(Na₂SO₄) = 23. Определить, какой из электролитов: KI или AgNO₃ взят в большей концентрации для приготовления золя? Записать формулу мицеллы.

с(Са(NО₃)₂) = 315

с(NaCl) = 300

с(А1С1₃) = 330

Катионы не являются ионами – коагулянтами т.к. разница в порогах коагуляции небольшая, т.е. ионы – коагулянты это анионы

c(Na₃PO₄) = 0,6

c(Na₂SO₄) = 23

По сравнению с анионом SO₄^2-у аниона PO₄^3-порог коагуляции меньше, т.е.

c(Na₃PO₄) = 0,6 – min,значит PO₄^3- ион – коагулянт – гранула заряжена “+”

AgNO_3изб. + KI = KNO₃ + AgI_золь

Ag⁺ + NO₃^- + K⁺ + I^- = K⁺ + NO₃^- + AgI

Ag⁺ + I^- = AgI

В избытке взят AgNO₃

{m[AgI]nAg⁺(n-x)NO₃^-}^x+xNO₃^-

35. Для того чтобы вызвать коагуляцию золя гидроксида железа, необходимо к 100 см³ золя добавить: 10,5 см³ 1 М раствора хлорида калия; 62,5 см³ 0,005 М раствора сульфата натрия или 37,0 см³ 0,00033 М раствора фосфата натрия. Вычислить порог коагуляции золя каждым электролитом и определить знак заряда частиц золя.

Решение: сК = Cэ*Vэ/Vэ+Vз

сК(KCl) = 1*10.5/10.5+100 = 10.5/110.5= 0.095моль/л

сK(Na₂SO₄) = 0.005*62.5/62.5+100 = 0.3125/162.5 = 0.0019моль/л

сK(Na₃PO₄) = 0.00033*37/37+100 = 0.01221/137 = 0.0000891моль/л - min

PO₄^3- - ион коагулянт, следовательно, гранула заряжена “+”

FeCl_3изб + 3H₂O = 3HCl + Fe(OH)_3золь

Fe³⁺ + 3Cl^- + 3H₂O = 3H⁺ + 3Cl^- + Fe(OH)₃

Fe³⁺ + 3H₂O = 3H⁺ + Fe(OH)₃

{m[Fe(OH)₃]nFe³⁺3(n-x)Cl^-}^3x+3xCl^-