Материал: 2018_02_15_01

Задача 8.1

Дано: водный раствор HCN.

Используя данные о свойствах растворов HCN в воде (табл.8.1):

1)постройте графики зависимости удельной и эквивалентной электрических проводимостей растворов HCN от разведения V;

2)проверьте, подчиняются ли растворы HCN в воде закону разведения Оствальда;

3)вычислите для растворов HCN по данным зависимости эквивалентной электрической проводимости от концентрации эквивалентную электрическую проводимость при бесконечном разведении и сопоставьте результат со справочными данными.

Решение задачи 8.1

Строим график зависимости удельной и эквивалентной электрических проводимостей растворов HCN от разведения V. Из графика следует, что удельная электропроводность падает с разведением,

а эквивалентная электропроводность – растет.

51

Рис. 8.2. Зависимость lg λ от lg С

На рис. 8.2 видно, что зависимость lg λ от lg С является прямолинейной, значит, раствор HCN подчиняется закону Оствальда, и

HCN является слабым электролитом.

Доказательство подчинения поведения водных растворов HCN

закону Оствальда можно получить также расчетом значений Кдисс при различных концентрациях раствора по формуле: Кдисс = α2С = (λс /λ∞)2∙С.

Значение λ∞ берем из справочника. Если получаются постоянные значения Кдисс, то это означает, что HCN является слабым электролитом.

Таблица 8.3

Результаты расчета константы диссоциации HCN

Из данных табл. 8.3 видно, что значение Кдисс.(HCN) не зависят от концентрации раствора, значит, во-первых, HCN является слабым электролитом, во-вторых, свойства раствора подчиняются закону разбавления Оствальда.

Из полученного по уравнению (8.3) графика (рис.8.2) находим отрезок на оси ординат, равный const: const = lg λ∞ + 1/2 lg K и

определяем λ∞. Const = -1,94.

Расчет: const = -1,94 = lg λ∞ + 1/2 lg K. Кдисс(HCN) = 7,2∙10-10. 1/2 lg Kдисс = 1/2 lg 7,2∙10-10= 1/2(-10) 0,8573 = - 4,2865.

lg λ∞ = -1,65 + 4,2865 = 2,636. λ∞ = 433,5 См∙см2∙моль-1.

Табличные данные: λ∞ (HCN) = λ∞ (Н+) + λ∞(CN-) = 349,8 + 78,0 = 427,8 См∙см2∙моль-1.

Задача 8.2

Рассчитайте эквивалентную электрическую проводимость λ∞ BaCI2

при 298 К, если эквивалентные электрические проводимости при бесконечном разведении для растворов SrCI2, Ba(NO3)2, Sr(NO3)2 равны

0.0136, 0.0132, 0.01318 См∙м2∙моль-1, соответственно.

Решение задачи 8.2

Составляем систему уравнений согласно (8.7):

1)1/2λ∞[Ba(NO3)2]= 1/2λ∞(Ba2+) + λ∞( NO3-) = 0,0132,

2)1/2λ∞[(SrCI2)] = 1/2λ∞(Sr2+) + λ∞(CI-) = 0,0136,

3)1/2λ∞[Sr(NO3)2] = 1/2λ∞(Sr2+) + λ∞( NO3-) = 0,01318.

Складываем уравнения (1) и (2), вычитаем из них уравнение (3): 1/2λ∞(Ba2+) + λ∞( NO3-) + 1/2λ∞(Sr2+) + λ∞(CI-) -1/2 λ∞(Sr2+) - λ∞( NO3-) = 1/2λ∞(Ba2+) + λ∞(CI-) = 1/2λ∞(BaCI2) = 0.01320 + 0.0136 – 0.01318 =

= 0.01362 См∙м2∙моль-1.

54

Задача 8.3

Удельное сопротивление насыщенного раствора труднорастворимой соли А при 298 К равно r. Удельное сопротивление воды при той же температуре rН2О = 1 · 104 Ом · м. Вычислите:

1)растворимость соли А в чистой воде;

2)произведение растворимости вещества А, приняв, что коэффициенты активности ионов γ± = 1 (растворы сильно разбавлены);

3)растворимость вещества А в растворе, содержащем 0.01 моль вещества В; 4) растворимость вещества А в растворе, содержащем 0.01 моль вещества С. Вещества А, В, С полностью диссоциированы.

Решение задачи 8.3

1. Рассчитаем удельную проводимость насыщенного раствора

PbSO4:

λ равна отношению удельной проводимости к нормальной концентрации растворенного вещества С:

æ

λ = .

Отсюда следует, что

= æλ .

Будем считать, что в нашем случае эквивалентная проводимость равна предельной эквивалентной проводимости. Тогда эквивалентная

55