- •Н.П. Морозова Физическая и коллоидная химия Вопросы, тесты и задачи
- •Введение.
- •Программа курса физической и коллоидной химии
- •Физическая химия
- •1.2.Агрегатное состояние вещества
- •1.3. Основы химической термодинамики и термохимии
- •1.4. Химическая кинетика. Катализ. Фотохимия
- •1.5. Растворы
- •1.6. Электрическая проводимость растворов электролитов
- •1.7. Электрохимия
- •1.8. Поверхностные явления
- •2. Коллоидная химия
- •Общая характеристика коллоидов и их свойства
- •2.2. Теория коллоидных систем
- •2.3. Изменение состояния коллоидных систем
- •2.4. Растворы высокомолекулярных соединений (вмс)
- •2.5. Микрогетерогенные системы. Гели и студни. Полуколлоиды
- •Агрегатные состояния веществ Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Решение типовых задач
- •Химическая термодинамика и термохимия Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа:
- •Решение типовых задач
- •Кинетика Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Химическое равновесие – это состояние обратимой реакции, при котором:
- •Катализатор:
- •Методические рекомендации к решению заданий Типовые задания
- •4. Растворы
- •4.1. Растворы электролитов Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа:
- •Буферными свойствами обладает система, состоящая из:
- •Как надо изменить концентрацию ионов водорода в растворе, чтобы рН раствора увеличился на единицу:
- •Сколько ионов водорода содержится в 1 л раствора, рН которого равен 13?
- •Решение типовых задач
- •II способ:
- •1 Способ:
- •2 Способ:
- •4.2. Растворы неэлектролитов Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Закон Рауля определяет зависимость давления пара над раствором от:
- •Изотонический коэффициент в бесконечно разбавленном растворе CuCl2 равен….
- •Осмотическое давление раствора глицерина с молярной концентрацией 0,1 моль/л при 250с равно ______ кПа.
- •Основные величины, используемые для решения задач на растворы неэлектролитов
- •Решение типовых задач
- •5. Электропроводность Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •6. Электрохимия Ответьте на вопросы:
- •Электрод, который применяется для определения рН …
- •7. Поверхностные явления. Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Задания с выбором ответа
- •Способность дисперсной системы противостоять силе тяжести, называется кинетической или __________ устойчивостью.
- •Метод седиментационного анализа на основе уравнения Стокса позволяет определить______ частиц дисперсной фазы.
- •Методы получения дисперсных систем, основанные на объединении более мелких частиц в более крупные, называются…
- •9. Устойчивость и коагуляция коллоидных систем Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Что называется коагуляцией?
- •Коагулирующее действие на золь, полученный по реакции
- •Минимальная концентрация электролита необходимая для коагуляции определенного количества коллоидного раствора за определенный промежуток времени, называется _____ коагуляции
- •Правило Дюкло-Траубе наиболее наглядно характеризует изменение поверхностного натяжения растворов…
- •Ядро противоионы
- •Микрогетерогенные системы.
- •Ответьте на вопросы:
- •Задания с выбором ответа
- •Что такое изоэлектрическое состояние полиэлектролита в растворе?
- •Что такое изоэлектрическая точка белка
- •Решение типовой задачи
- •Приложение
- •В водных растворах при 298 к Возрастает восстановительная способность атомов металлов
- •Возрастает окислительная способность катионов металлов Содержание
- •Физическая и коллоидная химия
- •214000. Смоленск, ул.Б.Советская, 10/2
- •214000, Смоленск, ул.Б.Советская, 10/2
Буферными свойствами обладает система, состоящая из:
а) НСI и NaCI ; б) NaOH и Na2SO4 ;
в) НNО3 и КNО3 ; г) НСООН и НСООК
В 0,01 н. растворе одноосновной кислоты рН = 4.
Какое утверждение о силе этой кислоты правильно:
а) слабая; б) кислота;
в) очень слабая; г) очень сильная
Как надо изменить концентрацию ионов водорода в растворе, чтобы рН раствора увеличился на единицу:
а) увеличить в 10раз; б) увеличить на 1моль/л
в) уменьшить в 10 раз; г) уменьшить на 1 моль/л
Сколько ионов водорода содержится в 1 л раствора, рН которого равен 13?
а) 1013; б) 60,2 1013 ;
в) 6,02 107 ; г) 6,02 1010
Определите рН буферной смеси, приготовленной сливанием 10 мл С(СН3СООН)=0,1 моль/л с 10 мл С(СН3СООNa)=0,1 моль/л. (КСН3СООН=1,810-5).
а) 1,8; б)1,810-5 ; в) 4,7 ; г) 4,73
Основные параметры, используемые для характеристики растворов
Ионное произведение воды |
Кw = [H+] [OH-] = const, [H+] [OH-] = 10-14 (при Т=298К) |
Величина постоянная при данной температуре для воды и равная произведению концентрации ионов водорода и гидроксид-ионов. |
Водородный показатель сильной кислоты (См>0,1) |
рН= -lg[H+], рН= -lg aH+ |
Количественная характеристика кислотности среды, равная отрицательному десятичному логарифму активной концентрации свободных ионов водорода в растворе |
Гидроксильный показатель рОН сильного основания |
рОН= -lg[ОH-] |
Количественная характеристика щелочности среды, равная отрицательному десятичному логарифму концентрации свободных ионов ОН- в растворе |
Слабая кислота |
рН=1/2(рКкисл – lg Cкисл) |
рН<7 |
Слабое основание |
рН=14-1/2(рKосн-lgCосн) |
рН>7 |
Буферный раствор из слабой кислоты и ее соли |
|
рН<7 |
Буферный раствор из слабого основания и его соли |
|
рН>7 |
Константа диссоциации |
К = [H+][A-] / [HA] |
Константа равновесия процесса диссоциации кислоты НА |
Степень диссоциации |
α = Ci / Co, |
Отношение числа продиссоциированных молекул к общему числу молекул электролита. Степень диссоциации возрастает при разбавлении раствора, при повышении температуры. |
Закон разведения Освальда |
K = ca2/ 1-a; a≈√ K/C |
С уменьшением концентрации раствора степень диссоциации слабого электролита увеличивается |
Решение типовых задач
Задача 1. Определить рН раствора, где концентрация ионов водорода равна 3,27∙ 10-5 моль/л.
Алгоритм действия:
Запишем формулу, необходимую для вычисления:
рН = -lg [H+]
Определим логарифм числа:
lg[H+] = lg 3,27∙ 10-5,
нажимаем кнопки инженерного калькулятора в следующей последовательности:
-
3,27
exp
5
+/-
log
±
Получаем число: 4,485
Решение:
рН = lg[H+] = lg 3,27∙ 10-5 = 4,485=4,49
рОН = 14 – рН = 14 – 4,49 = 9,51
Ответ: рН = 4,49; рОН = 9,51
Задача 2. Вычислить рН раствора, если [H+] = 0,0046 = 4,6∙10-3 моль/л
Решение:
рН = -lg [H+] = - lg4,6∙10-3 =
На калькуляторе: 4,6 exp 3± log ± = 2,34
Ответ: рН = 2,39
Задача 3. Определить концентрацию ионов водорода и гидроксила в растворе, где рН = 5, 24
Решение:
[Н+] = 10-рН ;
На калькуляторе :
5,24 |
+/- |
2ndf |
log |
Получаем: 0.00000 5754 или 5,75 × 10-6
[H+] = 5,75 × 10-6, для нахождения [OH-] - из уравнения рН + рОН = 14
находим : рОН = 14 – рН = 14 – 5,24 = 8,76
рОН = 8,76 ;
Находим [OH-]; На калькуляторе: 8,76 +/- 2ndf log = 1,737 × 10-9
