Степень и константа диссоциации

1. Вычислите степень диссоциации уксусной кислоты в 0,001 моль/дм³ растворе. К _{СН3СООН} = 1,8·10^-5. Рассчитайте концентрацию ионов водорода и рН данного раствора.

(Ответ: a =13,4 %; С_Н+ = 1,34·10^-4; рН = 3,87).

2. Рассчитайте степень диссоциации хлорноватистой кислоты в 0,1 моль/дм³ растворе. Какова равновесная концентрация ионов H⁺ в этом растворе? Как изменится равновесная концентрация ионов H⁺, если к 1 дм³ этого раствора добавить 0,2 моль гипохлорита натрия (NaClO)? К_HClO = 5 ∙ 10^-8. f ₊ ионов в растворе = 0,7. (a = 0,07 %; [H⁺] = 7 ⋅ 10^-5 моль/дм³.

 (Ответ: равновесная концентрация ионов H⁺ уменьшится в 1950 раз).

2. Вычислить степень электролитической диссоциации и рН 0,1 моль/дм³ раствора азотистой кислоты. К_HNO2 = 5 ⋅ 10^-4. Коэффициент активности ионов в данном растворе Н⁺ ≈ 1.

(Ответ: a =7 %; рН = 2,2).

4. Рассчитайте степень диссоциации и концентрацию ионов ОН^– в 0,01 моль/дм³ растворе гидроксида аммония. К_NH4OH = 1,77·10^–5.

(Ответ: a = 4,2·10^–2; С_ОН– = 4,2·10^–4 моль/дм³).

6. Степень диссоциации уксусной кислоты в 0,05 моль/дм³ растворе равна 1,86 %. Рассчитайте константу диссоциации.

(Ответ: 1,8·10^-5).

6. Температура замерзания водного раствора гидроксида натрия составляет 0,667 ^оС. Определите кажущуюся степень диссоциации NaOH, если концентрация раствора = 0,225 моль/кг, криоскопическая константа воды = 1,86.

(Ответ: 0.594)

7. Осмотическое давление раствора составляет 0,811 МПа. При какой молярной концентрации раствор NaCl будет изотоничен данному раствору, если кажущаяся степень диссоциации NaCl = 0.950.

(Ответ: 0.16 моль/дм³).

8. Выполните расчеты и заполните таблицу.

Величина	Формула электролита
	С3Н7СООН	С6Н5СООН	NH2OH·Н2О	HCN	HNO2
Степень диссоциации a, %					5
Константа диссоциации Кд	1,52·10-5		9,33·10-9		4,6·10- 4
Показатель константы диссоциации, рКд		4,18		9,1
Концентрация раствора, моль/дм3	0,01	0,05	0,1	0,02
рН
рОН

8. Водные растворы сахарозы и нитрата калия при концентрациях 1,00 и 0.60 моль/дм³ соответственно имеют одинаковое осмотическое давление. Какова кажущаяся степень диссоциации нитрата калия в растворе?

(Ответ: 0.67)

Водородный показатель

1. Определить молярную концентрацию гидроксида аммония в растворе, если рН соответствующего раствора = 11; К_д = 1,8∙10^-5. (Ответ: 0,056 моль/дм³).

3. Рассчитайте примерное значение рН систем, полученных смешиванием растворов следующих веществ: Коэффициенты активности ионов в растворе примите равными 1.

№	Формулы веществ	Концентрация раствора, моль/дм3	Объем раствора, дм3
1	NaOH	0,01	0,5
	HCl	0,01	0,1
2	KOH	0,01	0,5
	HNO3	0,05	0,1
3	NaOH	1	0,5
	KOH	0,1	1
4	HCl	0,5	0,1
	HNO3	0,5	0,1
5	NaCl	1	0,5
	HNO3	1	0,5

 

Произведение растворимости

1. При 25⁰С ПР AgCl составляет 1,8∙10^-10, а ПР Ag₂CО₃ = 8,2∙10^-12. Растворимость какой соли выше?

(Ответ: S ( AgCl) = 1,34∙10^-5; S ( Ag₂CО₃ ) = 1,27∙10^-4)

2. Рассчитайте ПР бромата серебра, если его растворимость (S) в воде равна 7,4∙10^-3 моль/дм³ при температуре 20 ^о С.

(Ответ: 5,5∙10^-5)

3. Рассчитайте растворимость MgF₂ в воде (моль/дм³; г/дм³) при температуре 20 ^о С, если произведение растворимости этой соли при данных условиях составляет 9∙10^-9.

(Ответ: 1,2∙10^-3 моль/дм³; 0,074 г/дм³)

4. Рассчитайте растворимость CuBr в чистой воде и 0,1 моль/дм³ бромиде калия, если ПР (CuBr) при данных условиях составляет 5,3∙10^-9.

(Ответ: 7,28∙10^-5 моль/дм³; 5,3∙10^-8 моль/дм³)

5. Растворимость Ag₂CO₃ при 20⁰С в воде равна 3,5·10^-2 г/л. Рассчитайте ПР этой соли. Рассчитайте растворимость этой соли в растворе Na₂CO₃, концентрация которого составляет 0,01 моль/дм³. Активность принять равной концентрации.

(Ответ: 8,2∙10^-12; 0,46∙10^-6 )

9. К 100 см³ хлорида кальция прибавили равный объем карбоната натрия. Исходные концентрации растворов солей составляли 0,02 моль/дм³. Рассчитайте ионное произведение СаСО₃ (ИП) и определите, выпадет ли осадок карбоната кальция ПР (СаСО₃) = 3,8∙10^-9.

 (Ответ: ИП = 1,0∙10^-4. Осадок образуется).

Гидролиз солей

Пользуясь приведенными данными, выполните соответствующие расчеты и заполните таблицу.

Формула соли	Константа диссоциации слабой кислоты или основания, образующей соль Кд	Константа гидролиза Кг	Степень гидролиза h, %	рН	Концентрация, моль/дм3
NH4C1	1,76·10-5				0,01
NaNO2	1,76·10-5				0,05
КСN	7,9·10-10				0,1
С6Н5СООNa	6,6·10-5				0,5

 

1.5. Контрольные вопросы

1. Каковы основные отличия растворов электролитов от растворов неэлектролитов?

2. Что такое электролитическая диссоциация?

3. Какова роль воды в процессах диссоциации электролитов?

4. Каковы отличия проводников 1 рода от проводников второго рода?

5. Каковы отличия слабых электролитов от сильных?

6. Какие явления свидетельствуют о том, что в водных растворах электролиты диссоциируют на ионы?

7. Для чего был введен изотонический коэффициент Вант-Гоффа?

8.  Назовите основные положения теории электролитической диссоциации С. Аррениуса.

9. Что такое степень диссоциации?

10. Какова зависимость степени диссоциации от концентрации электролита?

11. Каковы недостатки теории электролитической диссоциации?

12. Что такое константа электролитической диссоциации?

13. Какие факторы оказывают влияние на значение константы электролитической диссоциации?

14. В чем выражается закон разведения Оствальда?

15. Как рассматриваются кислоты, основания и соли в рамках теории электролитической диссоциации?

16. Что такое ионное произведение воды?

17. Как рассчитать степень гидролиза соли?

18. Что такое константа гидролиза?

19. Что такое растворимость?

20. Какие факторы оказывают влияние на растворимость электролитов?

21. Что такое произведение растворимости? Для чего используется эта величина?

22. Каковы причины электролитической диссоциации?

23. Что такое диэлектрическая проницаемость среды?

24. Что такое химический потенциал?

25. Что является критерием термодинамической возможности самопроизвольного протекания химических реакций?

26. В чем проявляется сольватирующая способность растворителя?

27. Что такое сольваты?

28. Что такое энергия сольватации?

29. В рамках каких моделей рассматривается строение воды?

30.  Что такое истинные и потенциальные электролиты?

31. Что такое инертные и лабильные аквакомплексы?

32. Каковы основные положения и допущения теории Дебая–Гюккеля?

33.  Что такое ионная атмосфера?

34. Каков смысл введения представлений об ионной атмосфере для объяснения строения растворов электролитов?

35. Что такое кажущаяся степень диссоциации?

36. Что такое активность электролита?

37. Что такое коэффициент активности? Каков физический смысл этой величины?

38. Что такое средняя ионная активность?

39. Что такое средний ионный коэффициент активности?

40. Что такое ионная сила раствора?

41. Сформулируйте эмпирический закон Льюиса-Рендала.

42. Чем обусловлена и к чему приводит ионная ассоциация в растворах электролитов?

43. Что такое ионная пара?

44. Что такое полиэлектролиты?