Контрольные вопросы
1.
Определите молярные массы эквивалентов
и
в следующих реакциях:
а) 
б) 
в) 
г) 
Сколько молей эквивалентов содержится в а) 24,5 г ;
б)
12,3 г
;
в) 150 г
;
г) 8,6 г
;
д) 79 г
Рассчитайте молярную массу эквивалентов кислоты, если на нейтрализацию 0,009 кг ее израсходовано 0,008 кг гидроксида натрия.
Определите молярную массу двухвалентного металла, если 14,2 г оксида этого металла образуют 30,2 г сульфата металла.
На нейтрализацию 0,471 г фосфористой кислоты израсходовано
0,644 г КОН. Вычислите молярную массу эквивалентов кислоты.
Определите молярную массу эквивалентов следующих соединений:
При нагревании 20,06 г металла было получено 21,66 г его оксида. Найдите молярную массу эквивалентов металла, если молярная масса эквивалентов кислорода равна 8 г/моль.
Вычислите молярную массу эквивалентов цинка, если 1,196 г этого металла вытеснили из кислоты 438 мл водорода, измеренного при 17 °С и давлении 1 атм.
Для растворения 16,8 г металла потребовалось 14,7 г серной кислоты. Определить молярную массу эквивалентов металла и объем выделившегося водорода (н. у.).
На восстановление 1,80 г оксида металла израсходовано 883 мл водорода, измеренного при нормальных условиях. Вычислить молярные массы эквивалентов металла и его оксида.
Масса 1 л кислорода равна 1,4 г. Сколько литров кислорода расходуется при сгорании 21,0 г магния, число эквивалентности которого равно 2?
На нейтрализацию 2,45 г кислоты идет 2,00 г гидроксида натрия. Определить молярную массу эквивалентов кислоты.
В каком количестве NaOH содержится столько же молей эквивалентов, сколько в 140 г КОН?
В каком количестве
содержится столько же молей эквивалентов,
сколько в 156 г
?0,493 г хлорида некоторого металла после обработки нитратом серебра образовали 0,861 г AgCl. Вычислить молярную массу эквивалентов металла.
Из 0,432 г металла образовали 0,574 г его хлорида. Вычислить молярную массу эквивалентов металла, приняв молярную массу эквивалентов хлора равной 35,5 г/моль.
При пропускании сероводорода через раствор, содержащий 2,98 г хлорида некоторого одновалентного металла, образуется 2,2 г его сульфида. Вычислите молярную массу эквивалентов металла.
При сгорании трехвалентного металла массой 11,2 г образовался оксид массой 16 г. Какой был взят металл?
Сколько литров
(при н.у.) надо пропустить через раствор
,
чтобы получить: а) 7 молей эквивалентов
карбоната кальция; б) 7 молей карбоната
кальция;
в) 100 г карбоната кальция?
Сколько молей эквивалентов оксида цинка получится при взаимодействии цинка с кислородом объемом 5,6 л (н.у.).
1.2. Энергетика химических процессов (термохимические расчеты)
Для решения задач этого раздела рекомендуем воспользоваться литературой 6, 8, 10, 16 и таблицей 1.
Предметом химической термодинамики является применение законов классической термодинамики к физико-химическим явлениям. Она рассматривает тепловые эффекты химических реакций, фазовые переходы и химические равновесия. Термодинамический метод помогает, не прибегая к опыту, решать вопрос о возможности протекания реакции, ее направлении, пределе протекания, выборе оптимального режима.
Раздел химической термодинамики, изучающий тепловые эффекты химических реакций, называют термохимией. Под тепловым эффектом химической реакции понимают количество теплоты, которое выделяется или поглощается в необратимом процессе при постоянном объеме или давлении и при условии равенства температур исходных веществ и продуктов реакции в расчете на 1 моль продукта реакции.
Теплота при р =
соnst
и Т = const
приобретает свойство функции состояния,
не зависит от пути, по которому протекает
процесс. Теплоту реакции в
изобарно-изотермическом процессе
принято называть энтальпией системы,
а ее изменение
.
Термохимические
расчеты основаны на законе Гесса (1840
г.): тепловой
эффект реакции зависит только от природы
и физического состояния исходных веществ
и конечных продуктов, но не зависит от
пути перехода (промежуточных стадий
реакции). Часто
в термохимических расчетах
применяют
следствие
из закона Гесса:
тепловой эффект реакции (стандартная
энтальпия
Н0),
равен сумме стандартных энтальпий
образования продуктов реакции за вычетом
суммы стандартных энтальпий образования
исходных веществ с учетом их
стехиометрических коэффициентов.
Под стандартной энтальпией образования
вещества
понимают энтальпию образования одного
моля вещества при стандартных условиях
(Т = 298 К,
)
из простых веществ (табл.1) :
,
где
n-стехиометрические коэффициенты в уравнении реакции.
Кроме того, тепловой эффект реакции можно рассчитать, используя теплоты сгорания исходных веществ и продуктов реакции:
где
-
стандартная энтальпия сгорания вещества,
равная энтальпии сгорания одного моля
вещества при стандартных условиях до
и
.
Этим способом чаще пользуются при расчетах тепловых эффектов органических реакций.
Пример 1. Реакция выражается термохимическим уравнением:
+
=
+
;
Н
=?
Рассчитайте тепловой эффект реакции при стандартных условиях. Сколько теплоты выделится при образовании 44, 8 л Cl2?
Решение: В таблице 1 находим теплоты образования всех участников реакции. Обратим внимание на то, что теплоты образования для простых веществ и элементов в стандартном состоянии приняты равными нулю. Рассчитываем по следствию из закона Гесса:
= -241,84 – 2 ·
(-92,30) = -57,24 кДж
Исходя из определения
теплового эффекта реакции при образовании
1 моля
выделяется 57,24 кДж теплоты. Рассчитаем
– сколько молей составляют 44,8 л
.
Так как, 1 моль любого газа при нормальных
условиях занимает объем, равный 22,4 л,
то 44,8 л составят 2 моля. Таким образом,
при образовании двух молей
выделится 57,2 ·
2 = 11,48 кДж теплоты.
Пример 2.
Теплота растворения безводного
равна (-
47,70 кДж), а теплота растворения
кристаллогидрата
равна (+ 30,96 кДж). Вычислите теплоту
гидратации
.
Решение: Процесс растворения протекает через посредство двух промежуточных стадий в соответствии с химической теорией растворов Д.И. Менделеева:
+ aq = · aq; Н, реакция растворения
1.
,
реакция гидратации
2.
,
реакция растворения кристаллогидрата
По закону Гесса:
Н
=
,
т.о.
=
- 47,70 - 30,96 = -78,66 кДж.