Материал: Общая химия с физкалом

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

25. Наиболее высокую температуру замерзания имеет раствор неэлектролита – мочевины. Для электролитов: чем больше изотонический коэффициент, тем ниже температура замерзания. Для уксусной кислоты, ионизирующей обратимо с образованием двух ионов: СН3СООН ↔ СН3СОО- + Н+

n = 2, α = 0,013, i = 1 + α(n-1) = 1 + 0,013(2-1) = 1,0013 Для KNO3 n = 2, α = 1, i = 2.

Для СаС12 n = 3, α = 1, i = 3.

Таким образом, для СаС12 температура замерзания будет ниже: ∆tзам. = iKкр.b, tзам. = 0 – iKкр.b. Правильный ответ 3.

26. Превратим решение задания в задачу. Пусть массовые доли этанола и глюкозы соответственно равны 10 %. Это значит, что в 100 г раствора содержится 10 г растворенного вещества и 90 г растворителя (т.к. массовая доля показывает сколько грамм растворенного вещества содержится в 100 г раствора). И этанол и глюкоза – неэлектролиты.

∆tзам. = Kкр.b,

 

 

Ккр. = 1,86 (для воды)

t зам.

К кр.

m р.в. 1000

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

M р.в.

 

 

 

 

 

 

 

 

m р ля(г)

 

 

 

 

t

 

(этанола)

1,86 10 1000

4,5

о

 

 

 

 

 

 

зам.

 

46 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tзам. р-ра = tзам. р-ля - ∆t

 

 

 

 

 

 

 

tзам.(этанола) = 0 – 4,5 = -4,5оС

 

 

 

 

t

 

(глюкозы )

1,86 10 1000

1,12

о

 

 

 

 

зам.

180 90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tзам.(глюкозы) = 0 – 1,12 = -1,12оС

Сравниваем: т.к. у глюкозы большая молярная масса, то ∆tзам соответственно будет меньше, а tзам будет выше, чем у этанола. ∆tзам(этанола) > ∆tзам(глюкозы); tзам(этанола) < tзам(глюкозы).

Правильный ответ 2.

246

27. Превратим решение задания в задачу. Пусть массовая доля растворенного вещества равна 20 %. Это значит, что в 100 г раствора содержится 20 г растворенного вещества и 80 г растворителя. И мочевина, и глюкоза – неэлектролиты.

∆tкип. = Kэб.b,

 

 

 

 

Кэб. = 0,52 (для воды)

t

 

К

 

m

р.в.

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

кип.

эб.

M

 

 

m

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р.в.

р ля(г)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

(мочевины)

0,52 20 1000

2,16

о

 

 

 

 

кип.

 

60 80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tкип. р-ра = tкип. р-ля + ∆tкип.

 

 

 

 

 

 

tкип.(мочевины) = 100+2,16 = 102,16оС

 

 

 

t

 

(глюкозы )

0,52 20 1000

 

0,72

о

 

 

 

 

кип.

 

 

180 80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tкип.(глюкозы) = 100 + 0,72 = 100,72оС

Сравниваем: т.к. у глюкозы большая молярная масса, то ∆tкип соответственно будет меньше, и tкип тоже будет меньше, чем у мочевины.

∆tкип(мочевины) > ∆tкип(глюкозы); tкип(мочевины)> tкип(глюкозы).

Правильный ответ 4.

ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ VII ПРОИЗВЕДЕНИЕ РАСТВОРИМОСТИ (ПР)

1. Правильная форма записи гетерогенного равновесия должна включать следующие элементы:

знак обратимости «↔», т.к. речь идет о равновесии;

стехиометрические коэффициенты, отвечающие числу ионов, возникающих при переходе данного соединения в раствор;

индексы, указывающие на то, что равновесие установилось между кристаллической фазой (к) в левой части уравнения и насыщенным раствором электролита (насыщ.р-р) в правой части уравнения. Всем этим требованиям удовлетворяет только уравнение 3. Правильный ответ: 3.

247

2.Теория ПР применима только для малоили нерастворимых соединений. Посмотрим в таблицу растворимости. Из всех галогенидов серебра растворим только фторид AgF, следовательно, к нему не применима теория ПР. Правильный ответ: 2.

3.Сначала запишем уравнение гетерогенного равновесия. Обязательно ставим знак обратимости «↔», указываем индексами (к) – кристаллическую фазу – осадок А1(ОН)3 и (насыщ.р-р) – насыщенный раствор ионов. Также указываем число ионов, возникающих при переходе данного соединения в раствор.

Уравнение гетерогенного равновесия:

А1(ОН)3(к)

3

3ОН

 

А1

 

насыщ.р - р

.

Запишем теперь выражение ПР. При этом надо помнить, что выражение ПР – это произведение равновесных концентраций ионов. Равновесные концентрации обозначаются квадратными скобками, в которые заключается ион.

[Al3+] – равновесная концентрация иона Al3+ – правильная форма записи;

[Al]3+ - неправильная форма записи.

Равновесную концентрацию ионов ОН-: [OH-] – нужно возвести в куб, т.к. при переходе А1(ОН)3 в раствор образуется три иона ОН-. Выражение ПР для А1(ОН)3: ПР = [Al3+] [OH-]3.

Правильный ответ: 1.

4.Теория ПР справедлива для малоили нерастворимых веществ. Посмотрим в таблицу растворимости. Из приведенных в задании веществ нерастворимым веществом является только

BaSO4. Правильный ответ: 4.

5.Сначала запишем уравнение гетерогенного равновесия. Обязательно ставим знак обратимости «↔», указываем индексами (к) – кристаллическую фазу – осадок Hg3(PO4)2 и (насыщ.р-р) – насыщенный раствор ионов. Также указываем число ионов, возникающих при переходе данного соединения в раствор.

248

Уравнение гетерогенного равновесия:

Hg

3

(PO

 

)

 

3Hg

2

2PO

3

.

4

2(к)

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

насыщ.р р

 

Запишем теперь выражение ПР. При этом надо помнить, что выражение ПР – это произведение равновесных концентраций (нельзя ставить знак «+», надо ставить знак « » - умножить). Равновесные концентрации обозначаются квадратными скобками, в которые заключается ион.

[Hg2+] – равновесная концентрация иона Hg2+ – правильная форма записи;

[Hg]2+ - неправильная форма записи.

Равновесную концентрацию ионов Hg2+: [ Hg2+] – нужно возвести в третью степень (в куб), т.к. при переходе в раствор образуется три иона Hg2+. А равновесную концентрацию

фосфат-ионов РО34 :

3

]

[PO

4

 

- нужно возвести во вторую

степень (в квадрат), т.к. образуется два иона

РО

3

.

4

 

 

Выражение ПР для Hg3(PO4)2:

ПР

[Hg

2 3

]

3 2

[PO

4

] .

 

 

.

Правильный ответ: 1.

6. По

ПРCaSO 4

данным

 

таблицы произведения растворимости

2,4 10

5

. Образованию осадка отвечает условие

 

ПК > ПР. Это условие соблюдается только в одном случае, если ПК = 5 10-3. Правильный ответ: 2.

7. Раствор, в котором ПК ионов меньше величины ПР называется ненасыщенным (ПК < ПР). Правильный ответ: 2.

8. Чтобы ответить на вопрос задачи нужно рассчитать ПК. Запишем условие задачи.

Дано:

 

 

Решение:

 

С

 

1,5 10 3

моль ион/ л

Запишем

уравнение

Pb2

 

 

гетерогенного

равновесия

С

3 10 3моль ион/ л

для осадка PbJ2:

 

J

 

 

 

 

 

249

ПР

 

8

PbJ

1,4 10

 

2

 

ПК - ?

Запишем выражение ПК:

 

PbJ

2(к)

Pb2

2J

 

 

 

 

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

насыщ.р - р

 

Запишем выражение

 

 

ПР:

 

ПР [Pb

2

] [J

2

 

 

 

] .

ПК С

 

2 C2 .

 

 

 

 

Pb

 

J

 

 

 

Подставим численные значения концентраций ионов:

ПК = 1,5 10-3 (3 10-3)2 = 13,5 10-9 = 1,35 10-8 ~ 1,4 10-8.

Сравним ПК с ПР = 1,4 10-8. ПК ~ ПР, следовательно, раствор насыщенный. Правильный ответ: 1.

9. Запишем условие задачи. Дано:

С

 

2

10

7

моль ион/ л

Pb

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

3

10

9

моль ион / л

 

 

 

 

РО

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

ПР - ?

Решение:

Запишем уравнение гетерогенного равновесия для осадка фосфата свинца:

Pb

3

(PO

4

)

2(к)

3Pb

2

2PO

3

 

4

 

 

 

 

 

 

Запишем выражение ПР и возьмем его значение по данным таблицы произведения растворимости:

ПР [Pb

2 3

[PO

3

2

]

4

]

 

 

 

 

 

 

10

32

 

.

Запишем выражение ПК:

ПК С

3

 

 

Pb

2

 

 

 

C

2

3

 

PO

 

4

.

Подставим

ПК

численные значения

(10

7

)

3

(10

9

)

2

10

39

 

 

 

 

 

концентраций ионов:

.

ПК < ПР – раствор ненасыщенный, осадка нет. Правильный ответ: 4.

10. Запишем условие задачи. Дополнительно определим, будет ли выпадать осадок. Для этого из справочных таблиц выпишем значение ПР.

Дано:

 

Решение:

ССаС1

0,001моль / л

Сначала запишем уравнение реакции

2

ионного обмена:

 

 

250