Материал: Общая химия с физкалом

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

ПР

CaSO

6,1 10

5

; ПР

СаСО

4,8 10

9

; ПР

СаС

О

 

2,3 10

9

;

 

 

 

 

 

4

 

 

3

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

ПРCaF

4,0 10 7. Гетерогенное равновесие

не

 

сместится

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

только при добавлении Ca(NO3)2 ,

т.к. в

данном

случае не

образуется малорастворимого соединения. Правильный ответ:

2.

22. Осадок

Ni(OH)2

не будет растворяться

основание, а не амфотерный гидроксид. В

в NaOH, т.к. это

Ni(NO3 )2

данный

осадок также не будет растворяться, т.к. продуктами реакции с добавленным к осадку раствору соли будут сильные электролиты, и связывание ионов насыщенного раствора не произойдет.

В случае добавления раствора осадка. Сравним значения ПР:

Na

CO

2

3

возможно образование

ПР

 

1, 6 10

14

;

ПР

1, 4 10

7

;

 

 

 

Ni (OH )

2

 

 

 

NiCO

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

ПР

 

ПР .

 

 

 

 

 

Ni (OH )

2

NiCO

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

NiCO3

более растворимое вещество. Связывание ионов

насыщенного раствора не произойдет. А вот в НС1 гидроксид никеля растворится.

Схема поведения осадка:

Уравнение реакции:

Ni(OH)

2

2HCl NiCl

2

2H O.

 

 

2

Ионы насыщенного раствора связываются с образованием слабого электролита – воды. Гетерогенное равновесие

смещается вправо. Осадок

кислоте.

Правильный ответ 3.

Ni(OH)2

растворяется

в соляной

261

23. Охарактеризуем константами диссоциативного типа все вещества, участвующие в равновесии: иодид серебра и уксусную кислоту:

AgI(тв) ↔ Ag+ + I(насыщ р-р);

ПР(AgI) = 1,5·10-16

CH3COOH ↔ H+ + CH3COO;

K(CH3COOH ) = [H+] ∙[CH3COO-]/[ CH3COOH]=1,74·10–5

Запишем уравнения реакций взаимодействия иодида серебра с уксусной кислотой.

AgI (тв) + CH3COOH CH3COOAg + HI

AgI (тв) + CH3COOH Ag+ +CH3COO+ H+ + I-

Запишем общую константу совмещенного равновесия для реакции исходя из определения.

Кравн= ПР(AgI)∙.К(CH3COOH ) = 1,5·10-16∙1,74 ∙ 10-5=2,61 ∙ 10-21

Kравн < 1 и Kравн < 1·10–5 иодид серебра в уксусной кислоте не растворяется, равновесие невозможно протекает только

обратная реакция. Правильный ответ 2.

ОТВЕТЫ К ТЕСТОВЫМ ЗАДАНИЯМ ПО ТЕМЕ VIII. ПОВЕРХНОСТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. АДСОРБЦИЯ

1. Чем полярнее жидкость, тем больше у нее поверхностное натяжение. Из рассмотренных жидкостей наибольшую полярность имеет вода, т.к. спирты содержат гидрофобную

часть: С

Н

 

 

ОН . По мере увеличения длины

 

 

 

 

 

 

 

гидрофобная

гидрофильная

часть

часть

 

углеводородного радикала полярность жидкости уменьшается, и поверхностное натяжение увеличивается.

Среди указанных ответов есть раствор КСl, имеется в виду водный раствор хлорида калия. КСl по своей способности изменять поверхностное натяжение относится к ПИАВ (поверхностно-инактивным веществам) и увеличивает σ воды.

Т.о.

вещества

 

располагаются

в

ряд:

σС

Н

ОН

σC

H

OH

σH

O σKCl р-р .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

наибольшее значение σ имеет раствор КС1.

Правильный ответ: 3

262

2. Факторы, от которых зависит σ:

температура;

природа жидкости;

наличие примесей;

природа граничащих фаз. Факторы, от которых не зависит σ:

масса жидкости;

объем жидкости;

площадь поверхности жидкости;

количество вещества жидкости.

Если взять одну и ту же жидкость различного объема (1 мл, 1 л, 1 м3 и т.д.) ее σ при этом не изменится. Правильный ответ: 2

3. ПАВ – поверхностно-активные вещества – уменьшают поверхностное натяжение той жидкости, к которой добавлены. Эти вещества обычно дифильные по своей природе, т.е. их молекулы состоят из двух частей: гидрофильной и гидрофобной.

Например, стеарат натрия:

С Н

 

СООNa.

 

 

 

 

 

гидрофильная

 

гидрофобная

 

часть

 

часть

 

 

 

 

Гидрофобная часть – углеводородный радикал – содержит неполярные или малополярные связи С–С; С–Н. Гидрофильная часть – карбоксильная группа – содержит сильно электроотрицательные атомы О, которые поляризуют связь.

ПАВ – это обычно вещества органические, хотя обратное утверждение неверно. Не все органические вещества являются ПАВ.

ПИАВ – поверхностно-инактивные вещества. Увеличивают σ той жидкости, к которой добавлены. Обычно это вещества неорганические: минеральные кислоты, щелочи, соли.

NH3PO4 , K2CO3 , NH4 NO3

– это неорганические соли –

ПИАВ.

Среди приведенных веществ к ПАВ относится только стеарат натрия (Na-мыло) C17H35COONa .

Правильный ответ 3.

263

4. NH4Cl, Na3PO4 , (NH4 )2 HPO4

неорганические

соли,

увеличивают

поверхностное натяжение

мочи, по

своей

поверхностной

активности относятся

к

ПИАВ.

Соли

желчных кислот – ПАВ, органические дифильные вещества.

Правильный ответ 1.

5. Правильный ответ: добавка ПИАВ увеличивает поверхностное натяжение воды. Следовательно, σр ра σH O .

Правильный ответ 3

6. Правильный ответ: поверхностное натяжение σ – это избыточная поверхностная энергия единицы площади поверхности. Ключевое слово – энергия. Правильный ответ 1.

7. При увеличении длины углеводородного радикала увеличивается гидрофобная часть молекулы, поверхностное натяжение снижается, а поверхностная активность вещества увеличивается в 3-3,5 раза. Правильный ответ 1.

8. Правило Дюкло-Траубе характеризует адсорбцию ПАВ. Рис. 1 содержит изотерму σ и ПАВ 3Н7ОН) и ПИАВ (NaCl).

Рис. 2 показывает изменение поверхностного натяжения веществ, не относящихся к одному гомологическому ряду. Рис. 3 – изотермы поверхностного натяжения расположены неправильно: чем длиннее углеводородный радикал, тем ниже и круче идет изотерма. Только рис. 4 соответствует правилу Дюкло-Траубе: вещества относятся к одному гомологическому ряду, и графики располагаются в нужном порядке.

Правильный ответ 4.

1.

2.

264

3.

4.

9. Величина адсорбции на поверхности жидкой

рассчитывается по уравнению Гиббса: Г d C , где dC RT

фазы

 

d

-

dC

 

 

поверхностная активность. Правильный ответ 3.

10. Проанализируем знак адсорбции ПАВ по изотерме поверхностного натяжения.

Выберем две концентрации

С1

и

С

2

так, чтобы

С

2

C

. Т.к.

с

 

 

 

1

 

 

 

активности:

 

d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

1

 

 

 

 

 

 

 

 

dC

 

C

 

C

2

C

 

 

 

 

 

 

 

1

 

уравнению Гиббса Г

увеличением концентрации ПАВ

 

 

 

σ

уменьшается,

то

2 1 .

 

 

 

Определим знак

поверхностной

0

, значит Г – адсорбция, найденная по

 

d

 

C

, будет положительная

Г > 0.

dC

RT

 

 

 

 

 

Следовательно, величина адсорбции принимает только положительные значения. Это возможно на рис. 1 и 2, но рис. 2 не отражает, что при образовании мономолекулярного слоя наблюдается насыщение – предельная адсорбция, как на рис. 1, когда предельному насыщению соответствует прямая часть графика, параллельная оси Х.

Правильный ответ 1.

1.

2.

265