4.3 Упражнения для самостоятельной работы.
1. Составить уравнения электролитической диссоциации: Ba(OH)2, Al(OH)3,
NiSO4, HBr, H2SiO3, KHCO3, (PbOH)NO3, Be(OH)2, NaHPO4, K2HPO4
2. Какие из указанных электролитов при диссоциации образуют ионы водорода:
Zn(H2PO4)2, Mn(OH)2, HMnO4, CH3COOH, Fe(HSO4)3, FeOHCl, Ni(NO3)2
3. Написать выражения для константы диссоциации электролитов: HClO2,
H3PO4, H2S, HAlO2, H2SO3, NH4OH, Co(OH)2.
V. Общие свойства растворов. Осмос.
5.1 Эбулиоскопия.
Температура кипения раствора по сравнению с температурой кипения растворителя повышается на Δt = t ─ tоградусов, t – температура кипения раствора, tо – температура кипения растворителя, Δt = E×Cm
Е – эбулиоскопическая
постоянная растворителя, таб.1., Cm−
моляльная концентрация раствора. Если
G1(г)
масса растворителя; G2(г)
масса растворенного вещества; M2
- молярная масса растворенного вещества,
тогда
.
Если ρ – плотность раствора, V
– объем раствора, тогда масса раствора
G0
= G1
+ G2
= ρ×V. С другой стороны, массовая доля
растворенного вещества
,
следовательно,
.
5.2 Криоскопия.
Температура замерзания раствора по сравнению с температурой замерзания растворителя понижается на Δt = tо ─ t градусов, tо – температура замерзания растворителя, t – температура замерзания раствора, Δt = К×Cm градусов; К – криоскопическая постоянная растворителя, [m] = моль/кг моляльность раствора
;
;
М2
- молярная масса растворенного вещества,
G1(г) – масса растворителя G2(г) – масса растворенного вещества.
Если G1(г) масса растворителя; G2(г) масса растворенного вещества; тогда
масса раствора G0 = G1 + G2 = ρ×V и G2 = ρ×V×δ
Таблица 1.
Растворитель |
Эбулиоскопические постоянные |
Криоскопические постоянные |
||
Температура кипения, оК |
ЕЭ[л×град/моль] |
Температура замерзания, оК |
КЗ [л×град/моль] |
|
Вода |
373,2 |
0,51 |
273,2 |
1,86 |
Этиловый спирт |
351,7 |
1,21 |
|
|
Бензол |
353,3 |
2,63 |
278,7 |
5,10 |
Хлороформ |
334,4 |
3,76 |
|
|
Нитробензол |
|
|
278,9 |
6,83 |
5.3 Осмотическое давление π = R×T×С ( Уравнение Вант – Гоффа)
[C]
= моль/ литр (молярная концентрация);
;
R = 8,314, [π] = кПа Т = Т0К, G2(г) = масса растворенного вещества.
М – молярная масса растворенного вещества, V[мл] – объём раствора.
5.4 Изотонический коэффициент электролитов
При растворении электролитов за счет диссоциации молекулы электролита увеличивается число частиц в растворе, поэтому опытные значения Δt и π всегда больше, чем теоретические значения. Поэтому при вычислении Δt и π вводят поправочный (изотонический) коэффициент i > 1, учитывающий увеличение частиц в растворе. Для не электролитов i = 1. Если при диссоциации электролита образуется n ионов, тогда i = 1 +(n – 1)×α. α − степень диссоциации электролита.
α = n/N, N – общее число частиц в растворе. Как правило, степень диссоциации определяют экспериментально. Для сильных электролитов α > 0,45.